TY  - THES
A1  - Pfeiffer, Markus
T1  - Molekularbiologische Untersuchungen zum Östrogenrezeptor β; die Expression untranslatierter Exons in zellulären Systemen
T1  - Molecular biological examination of estrogen receptor β; the expression of untranslated exons in cellular systems
N2  - Der Wirkung von Östrogenen fällt bei vielen physiologischen und pathophysiologischen Vorgängen im menschlichen Körper eine entscheidende Rolle zu. Daraus wiederum ergibt sich ein Ansatzpunkt für Therapien von Erkrankungen. Für viele Wirkungen der Östrogene sind die Östrogenrezeptoren verantwortlich, welche diese vermitteln. Damit in bestimmten Geweben die Östrogene eine bestimmte Wirkung hervorrufen können, muss die Expression von Östrogenrezeptoren unterschiedlich reguliert werden. Mit der Entdeckung der untranslatierten Exons wurde ein möglicher Regulationsmechanismus für die Expression von Östrogenrezeptoren gefunden. Über die gewebespezifische Verwendung von untranslatierten Exons ist bisher nur wenig bekannt. In der vorliegenden Arbeit wurde die Verwendung von untranslatierten Exons in humanen fetalen Osteoblasten (hFOB), Neuroblastomzellen (SK-N-SH), mesenchymalen Stammzellen (MSC) und Chondrozyten (T/C28a2) untersucht. Des Weiteren wurde die quantitative Expression von Östrogenrezeptor β während der Differenzierung von MSC zu Osteoblasten und Adipozyten untersucht. Zu diesem Zweck wurde aus Zellkulturen gewonnenen Zellen RNA isoliert, mit deren Hilfe eine cDNA synthetisiert wurde. Diese wurde mittels PCR amplifiziert und die gewonnenen Produkte durch Gelelektrophorese aufgetrennt und sichtbar gemacht. Zur Identifikation der PCR Produkte wurde sie einer Sequenzanalyse unterzogen. Die Versuche konnten belegen, dass in den einzelnen Zelllinien untranslatierte Exons verwendet werden. Erstmalig konnten untranslatierte Exons in fetalen Osteoblasten und mesenchymalen Stammzellen nachgewiesen werden. Tabelle 8 zeigt eine Übersicht über die bei den einzelnen Zelllinien gefundenen Exons. Zudem konnte eine Splicevariante des Exons 1 bei fetalen Osteoblasten nachgewiesen werden. Der Nachweis eines zusätzlichen untranslatierten Exons bei Osteoblasten im Vergleich zu mesenchymalen Stammzellen zeigt, dass während Differenzierungsvorgängen zusätzliche Promotorregionen zur Expression des Östrogenrezeptor β genutzt werden. Die Untersuchung der Expression des Östrogenrezeptor β während der Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen konnte keine quantitativen Unterschiede aufzeigen. Die Verwendung von sensitiveren Analysemethoden könnte hier genauere Aussagen ermöglichen.
N2  - The effects of estrogens play a crucial role in many physiological and pathophysiological processes in the human body. This has been used to develop targets for therapies for many diseases. Many effects of estrogens are mediated by estrogen receptors. To induce these effects in certain tissues, the expression of estrogen receptors must be regulated in a tissue specific manner. With the discovery of the system of the untranslated exons a possible additional mechanism of this regulation has been found. The tissue specific use of untranslated exons is not well understood. In this study the use of untranslated exons in human fetal osteoblasts (hFOB), neuroblastoma (SK-N-SH), mesenchymal stem cells (MSCs) and chondrocytes (T/C28a2) was examined. Furthermore, the quantitative expression of estrogen receptor β in the differentiation process of MSCs into osteoblasts and adipocytes was examined. For this reason RNA was isolated from cell cultures to synthesize cDNA. The cDNA was amplified by PCR and the products were separated by gel electrophoresis. To identify the PCR products they were subjected to sequence analysis. The examinations have proven that in certain cells untranslated exons are used. For the first time untranslated exons in fetal osteoblasts and mesenchymal stem cells were detected. Moreover, a splice variant of exon 1 in fetal osteoblasts has been discovered. The detection of an additional untranslated exon in osteoblasts, in comparison to mesenchymal stem cells, shows that during differentiation processes additional promoter regions for the expression of estrogen receptor β are used. The examination of the expression of estrogen receptor β in the differentiation process of mesenchymal stem cells did not show quantitative differences. The use of more sensitive analytical methods could allow more precise statements.
KW  - Östrogene
KW  - Östrogenrezeptor
KW  - untranslatierte Exons
KW  - Östrogenrezeptor beta
KW  - estrogen receptor beta
KW  - untranslated exons
KW  - estrogen
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-55750
ER  - 
TY  - THES
A1  - Govindaraj, Vijayakumar
T1  - Improved Cardiac Glucose Uptake: A Potential Mechanism for Estrogens to Prevent the Development of Cardiac Hypertrophy
N2  - The incidence of cardiovascular diseases including cardiac hypertrophy and failure in pre-menopausal women is lower compared to age-matched men but the risk of heart disease increases substantially after the onset of menopause. It has been postulated that female sex hormones play an important role in cardiovascular health in pre-menopausal women. In animal studies including spontaneously hypertensive (SHR) rats, the development of cardiac hypertrophy is attenuated by 17β-estradiol treatment. Cardiac energy metabolism is crucial for normal function of the heart. In cardiac hypertrophy and heart failure, the myocardium undergoes a metabolic shift from fatty acid as primary cardiac energy source to glucose, which re-introduces the fetal type of metabolism that representing the glucose as a major source of energy. Many studies have reported that the disruption of the balance between glucose and fatty acid metabolism plays an important role in cardiac pathologies including hypertrophy, heart failure, diabetes, dilative cardiomyopathy and myocardial infarction. Glucose enters cardiomyocytes via GLUT1 and GLUT4 glucose transporters and GLUT4 is the major glucose transporter which is insulin-dependent. Cardiac-selective GLUT4 deficiency leads to cardiac hypertrophy. This shows that the decrease in cardiac glucose uptake may play a direct role in the pathogenesis of cardiac hypertrophy. Estrogens modulate glucose homeostasis in the liver and the skeletal muscle. But it is not known whether estrogens affect also cardiac glucose uptake which could provide another mechanism to explain the prevention of cardiac hypertrophy by female sex hormones. In the present study, SHR Rats were ovariectomized (OVX), not ovariectomized (sham) or ovariectomized and treated with subcutaneous 17β-estradiol. After 6 weeks of treatment, body weight, the serum levels of estrogen, insulin, intra-peritoneal glucose tolerance test (IP-GTT), myocardial glucose uptake by FDG-PET (2-(18F)-fluoro-deoxyglucose (18FDG) and Positron Emission Tomography), cardiac glucose transporter expression and localization and cardiac hexokinase activity were analyzed. As results of this study, PET analysis of female SHR revealed decreased cardiac glucose uptake in OVX animals compared to intact that was normalized by estrogen supplementation. Interestingly, there was no change in global glucose tolerance among the treatment groups. Serum insulin levels and cardiac hexokinase activity were elevated by E2 substitution. The protein content of cardiac glucose transporters GLUT-4 and GLUT-1, and their translocation as determined by fractionation studies and immuno-staining did not show any significant change by ovariectomy and estrogen replacement. Also levels of insulin receptor substrate-1 (IRS-1) and its tyrosine phosphorylation, which is required for activation and translocation of GLUT4, was un-affected in all groups of SHR. Cardiac gene expression analysis in SHR heart showed that ei4Ebp1 and Frap1 genes which are involved in the mTOR signaling pathway, were differentially expressed upon estrogen treatment. These genes are known to be activated in presence of glucose in the heart. As a conclusion of this study, reduced myocardial FDG uptake in ovariectomized spontaneously hypertensive rat is normalized by 17β-estradiol treatment. Increased myocardial hexokinase appears as a potential mechanism to explain increased myocardial glucose uptake by 17β-estradiol. Increased cardiac glucose uptake in response to 17β-estradiol in ovariectomized SHR may provide a novel mechanism to explain the reduction of cardiac hypertrophy in E2 treated SHR. Therefore, 17β-estradiol improves cardiac glucose utilization in ovariectomized SHR which may give rise to possible mechanism for its protective effects against cardiac hypertrophy.
N2  - Erkrankungen des kardiovaskulären Systems, wie beispielsweise Herzhypertrophie oder Herzinsuffizienz treten bei Frauen vor der Menopause im Vergleich zu gleichaltrigen Männern seltener auf. Das Risiko für eine solche kardiovaskuläre Erkrankung steigt jedoch drastisch mit dem Beginn der Menopause an. Aus diesem Grund wird angenommen, dass weibliche Geschlechtshormone kardioprotektive Wirkungen besitzen. Tierstudien an spontan hypertensiven Ratten (SHR) haben belegt, dass eine Herzhypertrophie durch die Behandlung der Tiere mit 17β-Estradiol abgemildert werden kann. Entscheidend für die Funktion des Myokards ist sein Energiemetabolimus, der sich im Verlauf einer Hypertrophie oder Herzinsuffizienz vom primären Fettsäurestoffwechsel auf Glucosemetabolismus umschaltet. Diese Situation entspricht der des fetalen Herzens. Viele Studien haben belegt, dass eine Störung der Balance zwischen Glucose- und Fettsäurestoffwechsel oftmals ein erstes Anzeichen für einen pathologischen Zustand des Herzens, wie z.B. Hypertrophie, Herzinsuffizienz, Diabetes, dilative Kardiomyopathie und Myokardinfarkt ist. Im gesunden Herzen gelangt Glucose über die zwei Glucosetransporter GLUT1 und GLUT4 in die Zellen des Myokards, wobei der insulinabhängige Glut4-Transporter der Hauptglucosetransporter ist. Eine GLUT4-Defizienz führt daher ebenfalls zu einer Herzhypertrophie was wiederum zeigt, dass eine verminderte Glucoseaufnahme im direkten Zusammenhang mit pathologischen Zuständen des Herzens steht. Bisherige Studien haben gezeigt, dass Östrogen an der Glucosehomöostase in Leber und Skelettmuskeln beteiligt ist. Jedoch ist wenig darüber bekannt, ob Östrogen ebenfalls in die kardiale Glucosehomöostase eingreift und inwiefern die kardioprotektive Wirkung des Östrogens in diesem Zusammenhang steht.In der vorliegenden Arbeit wurden weibliche SH-Ratten ovariektomiert (OVX), nicht ovariektomiert (sham) oder ovariektomiert und zusätzlich subkutan mit 17β-Estradiol behandelt. Nach einer Behandlungszeit von 6 Wochen wurden dann das Körpergewicht, die Serumspiegel von Östrogen, Insulin und IPGTT bestimmt, und die Glucoseaufnahme des Myokards mittels FDG-PET analysiert. Zusätzlich wurden Expression und zelluläre Lokalisation der kardialen Glucosetransporter sowie die kardiale Hexokinaseaktivität untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass sich eine verminderte Glucoseaufnahme des Herzens bei ovariektomierten Tieren durch Östrogen-Supplementation normalisieren lässt. Eine Abweichung bezüglich der Glucosetoleranz der einzelnen Gruppen konnte nicht beobachtet werden. Jedoch konnte ein erhöhter Insulinspiegel des Serums und eine erhöhte kardiale Aktivität des Enzyms Hexokinase durch die Behandlung mit Östrogen bei den ovariektomierten Tieren beschrieben werden. Durch Fraktionierungen und immunhistologische Untersuchungen konnte kein signifikanter Unterschied in Bezug auf die Menge sowie die Translokation der Glucosetransporter GLUT1 und GLUT4 im Myokard zwischen den einzelnen Behandlungen der Tiere beschrieben werden. Ferner konnte zwischen den einzelnen Tiergruppen auch kein Unterschied zwischen dem Insulin Rezeptor Substrat-1 (IRS-1) und seiner Tyrosin-phosphorylierten Form festgestellt werden, die für die Aktivierung und Translokation des GLUT4 benötigt werden. Analysen der Genexpression in den Herzen der SH-Ratten konnten allerdings zeigen, dass die Gene ei4Ebp1 und Frap1, die im mTOR Signalweg involviert sind, bei den Östrogen-supplementierten Tieren ein abweichendes Expressionsmuster aufweisen. Über diese Gene ist bekannt, dass sie in der Gegenwart von Glucose im Herzen aktiviert werden und bei der Entstehung einer Herzhypertrophie mitwirken. Basierend auf den PET-Analysen und der Hexokinaseaktivität lässt sich als Resultat dieser Arbeit aussagen, dass Östrogen die kardiale Glucoseaufnahme in SH-Ratten fördert. Diese Ergebnisse könnten einen Hinweis auf einen noch unbekannten Mechanismus geben, um die protektive Wirkung des Östrogens im Hinblick auf die Herzhypertrophie zu erklären. Hinsichtlich der Tatsache, dass keine Veränderungen in der Translokation der GLUT4-Transporter in der Plasmamembran bei den einzelnen Behandlungen der Tiere zu verzeichnen sind, jedoch Veränderungen der Glucoseaufnahme durch die PET-Analysen dargestellt werden konnten, besteht jedoch noch Erklärungsbedarf. Es liegen diverse Studien vor, die diesen Unterschied damit erklären könnten, dass der GLUT4-Transporter in einer inaktiven Form in der Plasmamembran vorliegt bis die Glucoseaufnahme durch den GLUT4-Transporter mittels der Insulin Signaltransduktionskaskade reguliert wird.
KW  - estrogen
KW  - estrogen receptor
KW  - cardiac hypertrophy
KW  - cardiac metabolism
KW  - Glut4
KW  - estrogen
KW  - estrogen receptor
KW  - cardiac hypertrophy
KW  - cardiac metabolism
KW  - Glut4
KW  - estrogen
KW  - estrogen receptor
KW  - cardiac hypertrophy
KW  - cardiac metabolism
KW  - Glut4
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-35911
ER  - 
TY  - THES
A1  - Roman, Adriana
T1  - Erhöhung des Genomschadens in der humanen Brustkrebszelllinie MCF-7 durch die Induktion vermehrter Zellproliferation
T1  - Increased formation of micronuclei after hormonal stimulation of cell proliferation in human breast cancer cells
N2  - Die karzinogene Aktivität von Östradiol wurde bereits in mehreren Studien nachgewiesen und scheint das Ergebnis einer Kombination von hormonellen und genotoxischen Mechanismen zu sein. In der vorliegenden Arbeit konnte ein weiterer Mechanismus der Induktion chromosomaler Schäden durch Östradiol festgestellt werden. Es kam in der östrogenrezeptorpositiven Zelllinie MCF-7 zu einer konzentrationsabhängigen Steigerung der Zellproliferation und Mikrokernsteigerung, als Maß für die chromosomale Schädigung. In der östrogenrezeptornegativen Zelllinie MDA-MB231 konnte weder einer Steigerung der Zellproliferation, noch eine vermehrte Mikrokerninduktion nachgewiesen werden. Die Vermutung ist, dass die Zellen, durch den Proliferationsdruck den Zellteilungszyklus schneller durchlaufen und infolgedessen vermehrt Fehler im Replikationsablauf entstehen können. Zudem können wichtige Reparaturmechanismen oder Zellzykluskontrollpunkte nicht mehr adäquat agieren.
N2  - The carcinogenicity of sex hormones is considered to be the result of a combination of genotoxic and epigenetic modes of action. In this work are data presented on the induction of micronuclei in estrogen receptor-positive (MCF-7) and -negative (MDA-MB231) human breast cancer cell lines treated with estradiol to support an additional mechanism of chromosomal damage. MCF-7 cells, but not MDA cells, treated with estradiol in the picomolar concentration range showed an increase in micronucleus formation which correlated with the estradiol-induced cell proliferation. Addition of the specific estradiol-receptor antagonist hydroxytamoxifen suppressed the estradiol-induced formation of micronuclei in MCF-7 cells. The induced genomic damage may be explained by a hormone-specific forcing of responsive cells through the cell cycle, thereby overriding checkpoints operating under homeostatic control of the cell cycle.
KW  - Genomschaden
KW  - Mikrokerne
KW  - Karzinogenese
KW  - Östrogene
KW  - Zellproliferationssteigerung
KW  - micronuclei
KW  - carcinogenicity
KW  - estrogen
KW  - proliferation
KW  - checkpoints
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23501
ER  - 
TY  - THES
A1  - Jonas, René
T1  - Toxizität und Gentoxizität von Phytohormonen und deren Metaboliten
T1  - Toxicity and genotoxicity of phytohormones and their metabolites
N2  - Phytohormone, insbesondere solche mit östrogenem Potential werden heute vermehrt in der postklimakterischen Hormonersatztherapie als natürliche Alternative zu Designeröstrogenen eingesetzt, da sie vermutlich ein besseres Wirkungs-Nebenwirkungsprofil besitzten. Mengenmäßig am bedeutensten sind die Phytoöstrogene aus den Stoffgruppen der Isoflavone, Cumestane und Indol-3-carbinole. Weit über 100 Pflanzen produzieren Phytohormone. Die bekanntesten sind die Sojabohne, Weintrauben, Leinsamen, Haferflocken, Spargel, Traubensilberkerze und roter Klee. Phytohormone können täglich in großer Menge aufgenommen werden (1mg pro kg Körpergewicht), wobei durchaus Plasmaspiegel von über 1µM erreicht werden. Gerade deshalb darf nicht davon ausgegangen werden, daß natürliche Produkte per se gut für die Gesundheit wären. Phytohormone und insbesondere deren Metaboliten, die während der intestinalen Passage entstehen, wurden vielfach nicht den gleichen Prüfbedingungen unterzogen wie sie für andere in Lebensmitteln vorkommenden Substanzen, wie z.B. Konservierungs-, Farb- oder Aromastoffen, heute selbstverständlich ist. Diese Arbeit soll deshalb anhand von in-vitro Tests an Mauslymphomzellen L5178Y für eine Auswahl an Phytohormonen und deren Metaboliten mögliche toxische oder gentoxische Effekte detektieren und die bestehende Datenlage ergänzen. Aus der Gruppe der Isoflavone wurden die Daidzeinmetaboloiten Equol und O-desmethylangolensin und die Glyceteinmetaboliten 3,4,7- und 4,6,7-Trihyroxyisoflavon untersucht. Aus der Gruppe der Flavone wurde Fisetin und aus der Gruppe der Stilbene Resveratrol untersucht. Weiterhin wurden Daten zu den Anthocyanen Delphinidin-, Pelargonidin- und Cyanidin-Chlorid erhoben. Toxische Effekte wurden anhand von Proliferatiosexperimenten, durch die Bestimmung der Zellvitalität (Ethidiumbromid-Flouresceinmethode) und durch die Analyse der Teilungsaktivität nach Behandlung mit Cytocalasin B und anschließender Bestimmung des Anteils mehrkerniger Zellen detektiert. Zur Bestimmung von gentoxischen Effekte wurde auf den Mikrokerntest zurückgegriffen. Ergänzend sollte eine Immunfloureszenzfärbung der Kinetochorproteine in Mikrokernen Aufschluß über aneugene oder klastogene Wirksamkeit der untersuchten Substanzen geben. Die in dieser Arbeit gewonnenen Daten weisen darauf hin, daß erste adverse Effekte der Phytohormone oder deren Metaboliten im Bereich der erreichbaren Plasmakonzentration liegen, so daß eine übertriebene Aufnahme hochdosierter Phytohormonen derzeit als kritisch erachtet und weiterer Forschungsbedarf festgestellt werden muß.
N2  - Phytohormones, particulary those which have oestrogen potential, are nowadays increasingly used in the postclimacteric hormone replacement therapy, as a natural alternative to artificially synthesized oestrogens, since they are thought to have a better effect/side effect profile.Most important in terms of quantity are the phytoestroges which are part of either the isoflavone- coumestane- or indol 3 carbinol-substance group. For more than 100 plants produce phytohormones, the most well-known of which are the soy bean, the grape, linseeds, oat flakes, asparagus and red clover. Phytohormones can be taken up in large quantities each day (1 mg per kg body weight), whereby plasma levels of more than 1 µM can be reached. That is exactely why one can not proceed on the assumption that natural products are per se healthy. In many cases, when phytohormones and especially their metabolites, which are synthesized during the intestinal passage process, are tested, the test conditions, which are used today for the testing of other substances which are contained in food (e.g. preservatives, artificial colourings or flavouring substances), are not applied. This work is intended to detect possible toxic or genotoxic effects of phytohormones and their metabolites on the basis of tests with mouse lymphoma cells. From the isoflavone-group, the daidzein metabolites equol and o-desmethylangolensine, and the glycetein metabolites 3,4,7- and 4,6,7-trihydroxyisoflavone have therefore been examined, as well as fisetin and resveratrol from the substance-group of flavones and stilbenes respectively. This work also provides new data on anthocyanes delphinidin-, pelargonidin- and cyanidin-chloride. Toxic effects were detected o the basis of experimental registration of the proliferation process, by determining the cell vitality (ethidium bromide – flouresceine – method) and by analysis of the separation-activity after the application of cytochalsine B, directely followed by the determination of the proportion of cells with more than one nucleus. The detemination of genotoxic effects was done using the micronucleus-test. Additionally, an immune flourescense couloring of the kinetochore proteins in micronuclei should explain the aneugene or clastogene effectiveness of the substances examined. The data established through this study indicates that primary adverse effects of phytohormones or their metabolites can be detected within reachable plasma concentrations, so that an excessive take-up of phytohormones has to be classified as critical and it also shows, that there is need for further research in this field.
KW  - Phytohormone
KW  - Östrogen
KW  - Toxizität
KW  - Gentoxizität
KW  - Mikrokerne
KW  - phytohormones
KW  - estrogen
KW  - toxicity
KW  - genotoxicity
KW  - micronuclei
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-11063
ER  - 
TY  - THES
A1  - Jager, Tertia ¬de¬
T1  - Estrogen action in the myocardium
T1  - Östrogenwirkung im Myokard
N2  - Cardiovascular disease is the leading cause of mortality in both men and women in the Western world. Earlier observations have pointed out that pre-menopausal women have a lower risk of developing cardiovascular disease than age-matched men, with an increase in risk after the onset of menopause. This observation has directed the attention to estrogen as a potential protective factor in the heart. So far the focus of research and clinical studies has been the vascular system, leaving the current knowledge on the role of estrogen in the myocardium itself rather scarce. Functional estrogen receptor-alpha as well as -beta have recently been identified in the myocardium, making the myocardium an estrogen target organ. The focus of this thesis was 1) to investigate the role of estrogen and estrogen receptors in modulating myocardial gene expression both in vivo in an animal model for cardiac hypertrophy (spontaneously hypertensive rats; SHR), as well as in vitro in isolated neonatal cardiomyocytes, 2) to investigate the mechanisms of the rapid induction of an estrogen target gene, the early growth response gene-1 (Egr-1) and 3) to initiate the search for novel estrogen target genes in the myocardium. 1) The effects of estrogen on the expression of one of the major myocardial specific contractile proteins, the alpha-myosin heavy chain (alpha-MHC) have been investigated. In ovarectomised animals treated either with 17beta-estradiol alone or in combination with a specific estrogen receptor antagonist, ICI 182780, it was shown that both alpha-MHC mRNA and protein were upregulated by estrogen in an estrogen receptor specific manner. The in vivo results were confirmed in vitro in isolated neonatal cardiomyocytes which showed that estrogen has a direct action on the myocardium potent enough to upregulate the expression of alpha-MHC. Furthermore it was shown that the alpha-MHC promoter is induced by estrogen in an estrogen receptor-dependent manner and first investigations into the mechanisms involved in this upregulation identified Egr-1 as a potential transcription factor which, upon induction by estrogen, drives the expression of the alpha-MHC promoter. 2) Previously it was shown that Egr-1 is rapidly induced by estrogen in an estrogen receptor-dependent manner which was mediated via 5 serum response elements (SREs) in the promoter region and surprisingly not via the estrogen response elements (EREs). In this study it was shown that estrogen-treatment of cardiomyocytes resulted in the recruitment of serum response factor (SRF), or an antigenically related protein, to the SREs in the Egr-1 promoter, which was specifically inhibited by the estrogen receptor antagonist ICI 182780. Transfection experiments showed that estrogen induced a heterologous promoter consisting only of 5 tandem repeats of the c-fos SRE in an ER-dependent manner, which identified SREs as promoter elements able to confer an estrogen response to target genes. 3) Potentially new target genes regulated by estrogen in vivo were analysed using hearts of ovarectomised animals as well as ovarectomised animals treated with estrogen. Analyses of cDNA microarray filters containing 1250 known genes identified 24 genes that were modified by estrogen in vivo. Among these genes, some might have potentially important functions in the heart and further analyses of these genes will create a more global picture of the role and function of estrogen in the myocardium. Taken together, the results showed that estrogen does have a direct action on the myocardium both by regulating the expression of myocardial specific genes in vivo, as well as exerting rapid non-nuclear effects in cardiac myocytes. It was shown that SREs in the promoter region of genes can confer an estrogen response to genes identifying SREs as important elements in regulation of genes by estrogen. Furthermore, 24 potentially new estrogen targets were identified in the myocardium, contributing to the general understanding of estrogen action in the myocardium.
N2  - Kardiovaskuläre Erkrankungen gehören zu den häufigsten Todesursachen in westlichen Ländern. Vor den Wechseljahren besteht für Frauen ein geringeres Risiko, Herzerkrankungen zu entwickeln als für gleichaltrige Männer. Nach dem Eintritt der Menopause sind diese geschlechtsspezifischen Unterschiede aufgehoben, da sich das Risiko bei Frauen erhöht. Dies deutet darauf hin, dass Östrogene kardioprotektiv wirken. Bislang konzentrierten sich sowohl Forschung als auch klinische Studien hauptsächlich auf das vaskuläre System, so dass wenig über die Rolle von Östrogenen im Myokard bekannt ist. Zwar wurde gezeigt, dass funktionelle Östrogenrezeptoren (alpha- und beta-Form) in Herzmuskelzellen exprimiert werden, ihre genaue Funktion im Myokard ist jedoch noch ungeklärt. Dies lieferte den Ansatzpunkt für die vorliegende Arbeit, die sich mit der Rolle von Östrogenen im Myokard beschäftigte. Dazu wurde 1) der Einfluss der Östrogene auf die Genexpression im Myokard sowohl in vivo mit Hilfe eines Tiermodells für Herzhypertrophie, der spontan hypertensiven Ratte (SHR), als auch in vitro an isolierten neonatalen Kardiomyozyten untersucht. 2) Weiterhin wurde der Mechanismus der schnellen Geninduktion durch Östrogene mit Hilfe eines bereits identifizierten östrogenresponsiven Gens, dem ?Early growth response gene-1? (Egr-1), analysiert. 3) Gleichzeitig wurden erste Versuche zur Identifizierung bislang unbekannter Östrogenzielgene im Myokard eingeleitet. 1) Die Beeinflussung der myokardiale Genexpression wurde an Hand eines myokardial spezifischen kontraktilen Proteins, der alpha-Myosinschwerkette (alpha-MHC), untersucht. Östrogensubstitution in ovarektomierten Ratten induzierte alpha-MHC sowohl auf mRNA- als auch auf Protein-Ebene in einer spezifisch durch Östrogenrezeptoren vermittelten Weise. In isolierten Kardiomyozyten konnten diese in vivo Ergebnisse bestätigt werden, indem gezeigt wurde, dass Östrogene direkt auf die Herzmuskelzellen wirken und die alpha-MHC-Expression induzieren. Weiterhin wurde die Östrogenrezeptor-abhängige Induktion des alpha-MHC-Promotors durch Östrogene nachgewiesen. Untersuchungen zu dem Mechanismus dieser Induktion identifizierten Egr-1 als potentiellen Transkriptionsfaktor, der durch Östrogene induziert wird und so die alpha-MHC-Induktion vermittelt. 2) Es wurde bereits in einer früheren Arbeit nachgewiesen, dass Egr-1 durch Östrogene in Kardiomyozyten induziert wird. Diese schnelle Induktion wird durch serumresponsive Elemente (SREs), nicht aber durch die östrogenresponsiven Elemente (EREs) im Egr-1 Promotor vermittelt. Zur Untersuchung des Mechanismus dieser schnellen Induktion konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass Östrogenbehandlung die Bindung von SRF (serum response factor) an die SREs im Egr-1 Promoter auslöst. Ebenso wurde ein künstlicher Promotor aus 5 SREs des c-fos Promotors durch Östrogene induziert. Diese Induktion fand in einer spezifisch Östrogenrezeptor-vermittelten Weise statt. Damit konnten SREs neben EREs und AP-1 als Promoterelemente identifiziert werden, die eine wichtige Rolle bei der östrogenabhängigen Induktion von Zielgenen spielen. 3) Ein Ansatz zur Identifizierung neuer potentieller Östrogenzielgene im Myokard wurde etabliert. Mit Hilfe der Microarray-Technik wurde die Genexpression in Herzen von ovarektomierten, östrogenbehandelten Tieren mit unbehandelten Tieren verglichen. Durch die Verwendung von cDNA Mikroarray-Membranen mit 1250 cDNAs bekannter Rattengene wurden 24 Gene identifiziert, deren Expression möglicherweise durch Östrogene im Herzen beeinflusst werden könnte. Im Rahmen dieser Arbeit ist es somit gelungen zu zeigen, dass Östrogene eine direkte Wirkung auf das Myokard haben, indem sie die Expression des wichtigen kontraktilen Proteins a-MHC beeinflussen. Daneben vermitteln Östrogene auch schnelle nicht-genomische Geninduktionen via SREs. Zusätzlich wurden 24 potentiell neue Östrogenzielgene im Myokard identifiziert, was zu dem allgemeinen Verständnis der Östrogenwirkung im Myokard beiträgt.
KW  - Herzmuskel
KW  - Östrogene
KW  - Genexpression
KW  - Östrogene
KW  - Östrogenrezeptor
KW  - Myokard
KW  - alpha-Myosinschwerkette
KW  - Egr-1
KW  - serumresponsive Elemente
KW  - SRF
KW  - estrogen
KW  - estrogen receptor
KW  - myocardium
KW  - alpha-myosin heavy chain
KW  - Egr-1
KW  - serum response element
KW  - SRF
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-1182573
ER  -