TY - THES A1 - Cochran-Bührmann, Sarah T1 - Pleiotrope Effekte von Etomidat und dessen Imidazolderivaten auf adrenokortikale Zellen in vitro - Hinweise auf intraadrenale Regulationsmechanismen der adrenalen Steroidogenese T1 - Pleiotropic effects of etomidate and derivates in adrenocortical cells in vitro - Evidence for intraadrenal feed back regulation of steroidogenesis N2 - Bisher wurde das Anästhetikum Etomidat in nicht-hypnotischer Konzentration als ein potentes adrenostatisch wirkendes Agens in der Therapie des Cushing-Syndroms erfolgreich eingesetzt. In letzter Zeit erwiesen sich die radioaktiv-markierten Analoga [11C]-Metomidat, [131I]-Iodmetomidat und [18F]-Fluoretomidat als vielversprechende neue Radiotracer in der adrenalen Bildgebung. Aufgrund der geringen Informationen über die Wirkungsmechanismen dieser Analoga und aufgrund der Hinweise ihres adrenostatischen Effekts jenseits der direkten Blockade der steroidogenen Enzymen in der Nebenniere evaluierten wir in dieser vorliegenden Arbeit die Wirkungen von Etomidat und dessen Derivaten – Metomidat, Iodmetomidat und Fluoretomidat - auf die adrenale Funktion in vitro. Hierbei wurden die steroidale Hormonsekretion, die Zellproliferation und die Expression der Schlüsselregulatoren der adrenalen Steroidogenese sowie der Proliferation in den adrenokortikalen NCI-h295 Tumorzellen untersucht. Als Ergebnis zeigten Etomidat, Metomidat, Iodmetomidat und Fluoretomidat eine signifikante dosisabhängige Blockade der adrenalen Hormonsekretion durch Inhibition der 11-beta-Hydroxylase, der Aldosteronsynthase und der P450scc-Aktivität. Die Hemmung der Steroidogenese war mit einer gesteigerten Proteinexpression von StAR, P450scc und P450c17, jedoch nicht einer erhöhten Konzentration der jeweiligen mRNA assoziiert. Im Vergleich zu den Kontrollen wiesen die vorbehandelten Zellen keine vermehrte Promotoraktivität des MC2R oder von P450scc auf. Ferner konnte die zunehmende Proteinexpression durch Cycloheximid aufgehoben werden. Diese Beobachtung indiziert, dass die gesteigerte Proteinexpression posttranskriptionalen Mechanismen unterliegt. Des Weiteren zeigten alle Komponenten eine dosisabhängige antiproliferative Wirkung, die parallel mit einer verminderten Expression des Proliferationsmarker PCNA und mit einer Abnahme des phosphorylierten ERK [pERK] einherging. Zusammenfassend weisen Etomidat und dessen Imidazol-Analoga pleiotrope Effekte auf die adrenale Funktion in vitro auf: die Inhibition der Steroidogenese hat eine gesteigerte Expression der steroidogenen Schlüsselenzyme und eine verminderte Proliferation zur Folge. Diese Veränderungen können als Anpassungsvorgänge zum Erhalt der Steroidogenese auf Kosten der adrenalen Proliferation interpretiert werden. N2 - Low dose nonhypnotic etomidate has been used successfully to control hypercortisolism in adrenal disease. Recently, attention has been focused on radiolabeled etomidate and its derivatives as radiotracers for adrenal imaging. As there is little known about their action in the adrenal gland, we studied the effect of etomidate (ETO) and its derivatives metomidate (MTO), iodometomidate (IMTO) and fluoroethyletomidate (FETO) on adrenal function in vitro. Effects on steroid hormone secretion, cell proliferation and expression of key regulators of adrenal steroidogenesis in adrenocortical NCI-H295 tumor cells were determined. ETO, IMTO, FETO and MTO potently blocked adrenal steroid secretion in a dose dependent manner with evidence of inhibition of 11-beta-hydroxylase, aldosterone synthase and side chain cleavage enzyme (P450scc). Inhibition of steroidogenesis led to increased expression of StAR, P450scc and P450c17 protein levels without increasing the mRNA-Levels. Furthermore NCI-H295 treated cells did not show a increase of the promoter activity of MC2R and P450scc in comparison to the control cells. The increased expression of the protein levels could be reduced by adding Cycloheximid. This observation indicated that the increased protein expression is subject to post-transcriptional mechanisms. In addition, all agents exhibit a dose dependent antiproliferative activity paralled by a dose dependent decrease in the expression of the proliferation marker PCNA and with a decrease in phosphorylated ERK [pERK]. In summary, etomidate and its imidazole analogues showed pleiotropic effects on adrenal function in vitro: inhibition of steroidogenesis was accompanied with an increased expression of steroidogenic enzymes and a decreased proliferation. These findings indicate compensatory intraadrenal adaptions for obtaining adrenal steroidogenesis at the expense of proliferation. KW - Etomidat KW - adrenale Steroidogenese KW - Nebennierenrindenkarzinom KW - Etomidat KW - Metomidat KW - 11-beta-Hydroxylase KW - CYP11A1 KW - CYP11B1 KW - CYP11B2 KW - P450scc KW - NCI-H295 Zellen KW - adrenale Steroidogenese KW - adrenokortikale Zellen Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-107435 ER - TY - THES A1 - Kripp, Samario Tobias T1 - In-vitro- und in-vivo-Evaluation selektiver Aldosteronsynthase-Inhibitoren als radiofluorierte Tracer für die Nebennierenbildgebung beim primären Hyperaldosteronismus T1 - In vitro and in vivo evaluation of selective aldosterone synthase inhibitors as radiofluorinated tracers for adrenal imaging in primary aldosteronism N2 - Der primäre Hyperaldosteronismus ist eine der häufigsten Ursachen einer sekundären Hypertonie. Entscheidend für eine adäquate Therapie ist die Subtypen-Differenzierung zwischen Aldosteron produzierenden Adenomen und bilateralen Hyperplasien der Nebennierenrinde. Hierfür wird heutzutage eine selektive Katheterisierung der Nebennierenvenen durchgeführt. Diese Untersuchung ist jedoch sehr aufwendig und geht mit einer hohen Strahlenbelastung einher. Daher wurden im Rahmen dieser Arbeit 11 fluorierte Inhibitoren der Aldosteronsynthase (CYP11B2) auf ihre in-vitro- und in-vivo-Wirksamkeit und Selektivität untersucht. Ziel war es, über eine gezielte Bindung radiofluorierter Tracer an Aldosteron produzierenden Zellen eine nicht invasive Bildgebung zur Subtypendifferenzierung beim primären Hyperaldosteronismus zu entwickeln. Hierbei konnten mehrere vielversprechende Substanzen gefunden werden, die selektiv an CYP11B2 binden und die Aldosteronproduktion hemmen. Diese können somit möglicherweise für die Subtypendifferenzierung beim primären Hyperaldosteronismus eingesetzt werden. N2 - Primary aldosteronism is one of the most common causes for secondary hypertension. The subtype differentation between aldosterone producing adenomas and bilateral adrenocortical hyperplasia is essential for a suitable treatment. Currently this affords a selective catherization of the adrenal veins. This test however is highly challenging and is attended by high radiation exposure. Therefore we analyzed the in vitro and in vivo effectivitiy of 11 fluorated aldosterone synthase (CYP11B2) inhibitors. The purpose was to develop a targeted imaging method with radiofluorinated tracers for the subtype differentation in primary aldosteronism. Several promising substances with a selective bond to CYP11B2 and inhibition of aldosterone production were found. These can possibly be used to differentate between the subtypes in primary aldosteronism. KW - Aldosteronismus KW - Sekundäre Hypertonie KW - Aldosteron KW - Positronen-Emissions-Tomografie KW - Nebenniere KW - Hyperaldosteronismus KW - PET-Tracer KW - Aldosteronsynthase-Inhibitor KW - CYP11B2 KW - CYP11B1 KW - Aldosteronism KW - aldostoreone synthase inhibitor Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-217545 ER - TY - THES A1 - Lang, Katharina T1 - Selektive Aldosteronsynthaseinhibitoren in der funktionellen Bildgebung zur Differenzialdiagnose des Primären Hyperaldosteronismus - Entwicklung eines Testsystems und Evaluation geeigneter Substanzen T1 - Functional imaging in the differential diagnosis of primary aldosteronism with selective aldosterone synthase inhibitors N2 - 5 – 13% aller Hypertoniker leiden an einem Primären Hyperaldosteronismus (PA), was diese Erkrankung zu der häufigsten Form sekundärer Hypertonie macht. Die Subtypdifferenzierung dient der Unterscheidung zwischen unilateraler, operativ zu therapierender und bilateraler, medikamentös zu therapierender Form. Der diagnostische Goldstandard in der Subtypdifferenzierung, der selektive Nebennierenvenenkatheter, ist aufgrund seiner Limitationen immer wieder Gegenstand kontroverser Diskussionen. Während CT- und MRT- Bildgebung einen fester Bestandteil der Stufendiagnostik des PA darstellen, hat die funktionelle Bildgebung, PET und SPECT, hierbei noch keinen festen Platz. In der bildgebenden Darstellung der Nebennieren allgemein gewinnen diese Verfahren, vor allem auf der Basis von Etomidat und seinen Derivaten, zunehmend an Bedeutung. Beipiele hierfür sind 11C- Meto- bzw. 18F- FETO- PET und 123I- IMTO- SPECT. Relativ neu in der Entwicklung sind selektive Aldosteronsynthaseinhibitoren. Problematisch hierbei ist die 93% Homologie in der Aminosäuresequenz von CYP11B1 und CYP11B2, der Aldosteronsynthase. Die dieser Arbeit zugrunde liegende Idee ist die Entwicklung eines funktionellen Bildgebungsverfahrens zur Differenzialdiagnose des PA auf der Basis fluorierter und iodierter Aldosteronsynthasenhibitoren. Mittels Realtime- PCR konnte gezeigt werden, dass die Überexpression von CYP11B2 in aldosteronproduzierenden Tumoren dieses Enzym zu einem geeigneten Ansatzpunkt für radioaktiv markierte Tracer macht. Zur Evaluation geeigneter Substanzen wurde daher eine, humanes CYP11B1 bzw. CYP11B2 stabil exprimierende Zelllinie auf Basis der murinen Y1- Nebennierenrindenkarzinom- Zellen, entwickelt. Dies gelang durch Klonierung der humanen Enzyme in den pcDNA3.1zeo(+)- Vektor und anschließende Transfektion mit Lipofectamine. Zur weiteren Substanztestung wurde jeweils der Klon mit hoher Expression der CYP11B Enzyme auf mRNA- und Proteinebene bei gleichzeitig höchster Hormonkonzentration im Zellkulturüberstand ausgewählt. Inkubation dieser Zelllinien mit den CYP11B- Inhibitoren Etomidat und Metomidat erbrachte IC50- Werte im nanomolekularen Bereich. In dem Testsystem stellte sich das fluorierte Naphthenylpyridin- Derivat 5.1 als potentester und zugleich sehr selektiver Inhibitor von CYP11B2 heraus, der erst ab einer Zehnerpotenz über der ermittelten IC50 einen signifikanten antiproliferativen Effekt auf NCI- H295 Zellen ausübte. Die stabil transfizierten Y1-CYP11B Zellen stellten sich als geeignetes Testsystem zur Evaluation von Potenz und Selektivität der Aldosteronsynthase- Inhibitoren heraus. Mit der Substanz 5.1 konnte bereits ein potenter und selektiver Inhibitor von CYP11B2 entwickelt werden. Der IC50- Wert für die Inhibition von CYP11B2 lag für diese Substanz aber noch etwa um den Faktor 100 höher als für die Referenzsubstanz Etomidat, so dass die Entwicklung und Testung weiterer Inhibitoren folgen muss, bis eine geeignete Substanz für die funktionale Bildgebung zur Differenzialdiagnose des PA gefunden ist. N2 - Primary aldosteronism (PA) is the most common cause of hypertension (5 – 13% of all cases). Differential diagnosis means mainly the differentiation between unilateral, surgically curable, disease and bilateral disease, requesting lifelong medical treatment. Whereas adrenal vein sampling, the official gold standard in subtype differentiation has certain limitations, clinical imaging, such as CT and MRI are part of the diagnostic workup but only of limited use in subtype differentiation. Recently, functional imaging procedures, with adrenal- specific tracers such as Etomidate, have become increasingly more important in adrenal imaging. As the development of selective aldosterone synthase (CYP11B2) inhibitors has recently become a focus of research, the idea underlying this thesis is the development of CYP11B2 inhibitors, suitable for PET- imaging, in view of a functional imaging method in the differential diagnosis of PA. To evaluate potential inhibitors a murine adrenocortical cell line (Y1), stably overexpressing the human CYP11B1 and CYP11B2 was developed and several inhibitors were tested. The Y1-CYP11B cells turned out to be the appropriate system to evaluate potency and selectivity of the CYP11B2 inhibitors. With compound 5.1, a potent and selective inhibitor, exercising only minor antiproliferative effect on NCI-h295 cells, could be identified. KW - Diagnostik / Bildgebendes Verfahren KW - Hyperaldosteronismus KW - Enzyminhibitor KW - Primärer Hyperaldosteronismus KW - Bildgebung KW - CYP11B2 KW - Enzyminhibitoren KW - Aldosteronsynthaseinhibitor Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-108693 ER -