TY  - THES
A1  - Kurz, Hendrikje
T1  - Regulation of ion conductance and cAMP/cGMP concentration in megakaryocytes by light
T1  - Regulation der Ionenleitfähigkeit und cAMP/cGMP Konzentration in Megakaryozyten durch Licht
N2  - Platelets play an essential role in haemostasis. Through granule secretion of second wave mediators and aggregation, they secure vascular integrity. Due to incorrect activation, platelet aggregation and subsequent thrombus formation can cause blood vessel occlusion, leading to ischemia. Patients with defects in platelet production have a low platelet count (thrombocytopenia), which can cause an increased bleeding risk. In vitro platelet generation is still in its development phase. So far, no convincing results have been obtained. For this reason, the health care system still depends on blood donors. Platelets are produced by bone marrow megakaryocytes (MKs), which extend long cytoplasmic protrusions, designated proplatelets, into sinusoidal blood vessels. Due to shear forces, platelets are then released into the bloodstream. The molecular mechanisms underlying platelet production are still not fully understood. However, a more detailed insight of this biological process is necessary to improve the in vitro generation of platelets and to optimise treatment regimens of patients.
Optogenetics is defined as “light-modulation of cellular activity or of animal behaviour by gene transfer of photo-sensitive proteins”. Optogenetics has had a big impact on neuroscience over the last decade. The use of channelrhodopsin 2 (ChR2), a light-sensitive cation channel, made it possible to stimulate neurons precisely and minimally invasive for the first time. Recent developments in the field of optogenetics intend to address a broader scope of cellular and molecular biology. 
The aim of this thesis is to establish optogenetics in the field of MK research in order to precisely control and manipulate MK differentiation. An existing “optogenetic toolbox“ was used, which made it possible to light-modulate the cellular concentration of specific signalling molecules and ion conductance in MKs. Expression of the bacterial photoactivated adenylyl cyclase (bPAC) resulted in a significant increase in cAMP concentration after 5 minutes of illumination. Similarly, intracellular cGMP concentrations in MKs expressing photoactivated guanylyl cyclase (BeCyclop) were elevated. Furthermore, proplatelet formation of MKs expressing the light-sensitive ion channels ChR2 and anion channelrhodopsin (ACR) was altered in a light-dependent manner. These results show that MK physiology can be modified by optogenetic approaches. This might help shed new light on the underlying mechanisms of thrombopoiesis.
N2  - Thrombozyten sind für die primäre Hämostase verantwortlich und unterstützen die Blutgerinnung. Durch ihre Aggregation und die Synthese bzw. Freisetzung von in Granula gespeicherten second wave Mediatoren, sichern sie die Integrität der Blutgefäße. Werden Thrombozyten fälschlicherweise aktiviert, kann es zu einem Gefäßverschluss durch Thrombusbildung mit daraus resultierender Ischämie kommen. Patienten mit einer defekten Thrombozytopoese weisen eine reduzierte Thrombozytenzahl (Thrombozytopenie) auf, die mit einer erhöhten Blutungsneigung assoziiert ist. Bisher gibt es keine überzeugenden Ansätze, die eine Thrombozytenproduktion in vitro ermöglichen. Aus diesem Grund ist das Gesundheitswesen, in der Versorgung der bedürftigen Patienten mit Thrombozytenkonzentraten, auf Blutspender angewiesen. Thrombozyten werden im Knochenmark von ihren Vorläuferzellen, den Megakaryozyten (MKs) produziert. Diese bilden lange zytoplasmatische Fortsätze aus, die Proplättchen genannt werden. Durch die Scherkräfte des Blutstroms in den sinuosoidalen Blutgefäßen, schnüren sich Thrombozyten von den Proplättchen ab. Bisher sind die molekularen Prozesse der Thrombozytenproduktion noch weitgehend unverstanden. Ein besseres Verständnis des Vorgangs ist die Voraussetzung für eine Weiterentwicklung der in vitro Thrombozytengenerierung und einer optimierten Patientenbehandlung.
Unter Optogenetik versteht man die Übertragung lichtempfindlicher Proteine in zuvor nicht lichtempfindliche Zellen. Dadurch wird eine nicht-invasive Beeinflussung von Zellvorgängen oder des Verhaltens von Tieren durch Licht ermöglicht. Das Feld der Optogenetik, besonders der lichtempfindliche Kanal Channelrhodopsin 2 (ChR2), hatte einen großen Einfluss auf die neuronale Forschung. Durch ihn war es möglich, Neuronen gezielt nicht-invasiv zu aktivieren und Kreisläufe zu untersuchen. Mittlerweile wurde das Spektrum auf eine Vielzahl von Forschungsgebieten und Zelltypen ausgeweitet.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Methoden der Optogenetik in MKs zu etablieren. Dadurch soll ein Weg gefunden werden, die Megakaryozytenreifung gezielt zu kontrollieren bzw. zu manipulieren. Die bereits vorhandene „optogenetische Toolbox“ wurde verwendet, um die intrazellulären Konzentrationen bestimmter Signalmoleküle und Ionen in MKs zu verändern. Durch die Expression der bakteriellen fotoaktivierbaren Adenylatzyklase (bPAC), wurde die cAMP Konzentration nach 5 min Lichtgabe signifikant erhöht. Ebenfalls ist es durch die Expression der fotoaktivierbaren Guanylatzyklase (BeCyclop) gelungen, die intrazelluläre cGMP Konzentration in MKs durch Belichtung zu erhöhen. Darüber hinaus konnte der Vorgang der Proplättchenformierung in MKs, welche die lichtempfindlichen Ionenkanäle ChR2 und Anion Channelrhodopsin (ACR) exprimierten, durch Licht beeinflusst werden. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Beeinflussung der Megakaryozytenphysiologie durch Optogenetik möglich ist. Die Erkenntnisse können dazu beitragen, die Vorgänge der Thrombozytopoese in Zukunft besser zu verstehen.
KW  - optogenetics
KW  - megakaryocytes
KW  - Optogenetik
KW  - Megakaryozyt
KW  - proplatelets
KW  - second messenger
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-216947
ER  - 
TY  - THES
A1  - Jannasch, Maren Annika
T1  - In vitro Fremdkörpermodellsysteme zur Vorhersage von biomaterialinduzierten Immunreaktionen
T1  - In vitro foreign body model systems for prediction of immune reactions to biomaterials
N2  - Die Implantation eines Medizinprodukts in den menschlichen Körper ruft eine Immunreaktion hervor, die zur fibrösen Einkapselung führen kann. Makrophagen in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Implantats erfassen sensorisch den Fremdkörper und übersetzten das Signal in die Freisetzung zahlreicher löslicher Mediatoren. Das generierte Entzündungsmilieu moduliert die Heilungsreaktion und kann zur Anreicherung von Fibroblasten sowie zur Erhöhung der Matrixsyntheserate in der Wundumgebung führen. Eine dichte fibröse Kapsel um ein Medizinprodukt beeinträchtigt den Ersatz von Körperstrukturen, das Unterstützen physiologischer Körperfunktionen sowie die Effizienz einer medizinischen Therapie. Zur Identifizierung potenzieller Biomaterialkandidaten mit optimalen Eigenschaften ist jedoch eine evidenzbasierte Entscheidungsfindung notwendig und diese wiederum muss durch geeignete Testmethoden unterstützt werden.
Zur Erfassung lokaler Effekte nach Implantation eines Biomaterials begründet die Komplexi-tät der ablaufenden Fremdkörperreaktion die Anwendung von Tiermodellen als Goldstandard. Die Eingliederung von in vitro Modellsystemen in standardisierte Testverfahren scheitert oft an der Verfügbarkeit validierter, verlässlicher und reproduzierbarer Methoden. Demnach ist kein standardisiertes in vitro Testverfahren beschrieben, das die komplexen dreidimensionalen Gewebsstrukturen während einer Fremdkörperreaktion abbildet und sich zur Testung über längere Kontaktphasen zwischen Blutkomponenten und Biomaterialien eignet. Jedoch können in vitro Testungen kosten- und zeiteffizienter sein und durch die Anwendung humaner Zellen eine höhere Übertragbarkeit auf den Menschen aufweisen. Zusätzlich adressiert die Präferenz zu in vitro Testmethoden den Aspekt „Reduzierung“ der 3R-Prinzipien „Replacement, Reduction, Refinement“ (Ersatz, Reduzierung, Verbesserung) von Russel und Burch (1959) zu einer bewussten und begründeten Anwendung von Tiermodellen in der Wissenschaft. Ziel von diesem Forschungsvorhaben war die Entwicklung von humanen in vitro Modellsystemen, die den Kontakt zu Blutkomponenten sowie die Reaktion des umliegenden Bindegewebes bei lokaler Implantation eines Biomaterials abbilden. Referenzmaterialien, deren Gewebsantwort nach Implantation in Tiere oder den Menschen bekannt ist, dienten als Validierungskriterium für die entwickelten Modellsysteme. Die Anreicherung von Zellen sowie die Bildung extrazellulärer Matrix in der Wundumgebung stellen wichtige Teilprozesse während einer Fremdkörperreaktion dar. Für beide Teilprozesse konnte in einem indirekten zellbasierten Modellsystem der Einfluss einer zellvermittelten Konditionierung wie die Freisetzung von löslichen Mediatoren durch materialadhärente Makrophagen auf die gerichtete Wanderung von Fibroblasten sowie den Umbau eines dreidimensionalen Bindegewebsmodells aufgezeigt werden. 
Des Weiteren ließ sich das Freisetzungsprofil von Zytokinen durch materialständige Makrophagen unter verschiedenen Testbedingungen wie der Kontamination mit LPS, der Oberflächenbehandlung mit humanem Blutplasma und der Gegenwart von IL-4 bestimmen. Die anschließende vergleichende statistische Modellierung der generierten komplexen multifaktoriellen Datenmatrix ermöglichte die Übersetzung in eine Biomaterialbewertung. Dieses entwickelte Testverfahren eignete sich einerseits zur Validierung von in vitro Testbedingungen sowie andererseits zur Bewertung von Biomaterialien. Darüber hinaus konnte in einem dreidimensionalen Fremdkörpermodell die komplexe dreidimensionale Struktur der extrazellulären Matrix in einer Wunde durch die Kombination unterschiedlicher Zell- und Matrixkomponenten biomimetisch nachgebaut werden. Diese neuartigen dreidimensionalen Fremdkörpermodelle ermöglichten die Testung von Biomaterialien über längere Testphasen und können in anschließenden Studien angewandt werden, um dynamische Prozesse zu untersuchen. Zusammenfassend konnten in dieser Arbeit drei unterschiedliche Teststrategien entwickelt werden, die (I) die Bewertung von Teilprozessen ermöglichen, (II) die Identifizierung verlässlicher Testbedingungen unterstützen und (III) biomimetisch ein Wundgewebe abbilden. Wesentlich ist, dass biomimetisch ein dreidimensionales Gewebemodell entwickelt werden konnte, das eine verlässliche Unterscheidungskapazität zwischen Biomaterialien aufweist.
N2  - The implantation of a medical product into the human body induces an immune reaction, which may lead to its fibrous encapsulation. Macrophages in direct contact to the surface sense the foreign body and translate the signal in the secretion of multiple soluble mediators. This generated inflammatory milieu modulates the healing reaction, may induce the accumulation of fibroblasts and lead in the wound microenvironment to an increased matrix synthesis rate. A dense fibrous capsule surrounding a medical product is able to impair the replacement of body structures, the support of physiological body functions as well as the efficiency of a medical therapy. To identify potential biomaterial candidates with optimal characteristics an evidence-based decision making process is necessary and furthermore affords the support by appropriate test procedures. 
To study local effects after implantation of biomaterials, the complexity of the foreign body reaction justifies the application of animal models as gold standard. The integration of in vitro test procedures into standardized test strategies often fails by the availability of validated, reliable and reproducible methods. According to that there is no standardized test procedure, which resembles the three-dimensional tissue structures during a foreign body reaction and is suited for longer contact phases in between blood components and biomaterials. In vitro tests are often more cost and time efficient and show as well by applying human cells a high transferability on human beings. Additionally the preference to in vitro test procedures addresses the “reduction” aspect of the Russel and Burch’s (1959) 3R-principles “replace-ment, reduction and refinement” to a conscious and reasoned use of animal models in science. Aim of this research project was the development of human in vitro model systems, which resemble the contact to blood components and the reaction of the surrounding soft tissue following implantation of a biomaterial. Reference materials, whose tissue integration after implantation in animals or humans is described, were applied for the developed model systems as validation criterion. The accumulation of cells and the synthesis of extracellular matrix in the surrounding wound are relevant sub processes during a foreign body reaction. In an indirect cell-based model system the influence of the cell-mediated conditioning initiated by the material-induced and macrophage-mediated liberation of soluble mediators was shown on both sub processes the aligned migration of fibroblasts as well as the remodeling of a three-dimensional tissue model. Additionally, the cytokine secretion profile by material-adherent macrophages was characterized under different test conditions such as the contamination with LPS, the surface treatment with human plasma and the presence of IL-4. The following comparative statistical modelling allowed a transformation of the generated complex multi-factorial data matrix to a biomaterial ranking. The here developed test procedure was suitable for the validation of in vitro test conditions as well as the evaluation of the reference biomaterials. Last, by the combination of different cells and matrix structures the complex three-dimensional structure of the extracellular matrix in a wound was biomimetically reconstructed. Those novel three-dimensional foreign body models enabled the testing of biomaterials over longer test phases and might be applied in following studies to investigate dynamic processes. Summarizing in this research project three different test strategies were developed, which (I) enable the evaluation of sub processes, (II) support the identification of reliable test conditions and (III) biomimetically reconstruct a wound tissue. Most important is, that a three-dimensional tissue model was biomimetically developed, which showed a reliable discriminatory capacity in between biomaterials.
KW  - Biomaterial
KW  - Zellkultur
KW  - In vitro
KW  - Fremdkörpermodell
KW  - Gewebemodell
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-162893
ER  - 
TY  - THES
A1  - Westhofen, Thilo Chou-Jong
T1  - Die Entwicklung und Charakterisierung Dendritischer Zell-Subsets in der gesunden und arteriosklerotischen Aorta
T1  - The development and characterization of dendritic cell subsets in healthy and atherosclerotic aorta
N2  - Arteriosklerose ist eine chronisch inflammatorische Erkrankung der Gefäßwand. Nach aktuellem Wissensstand sind Dendritische Zellen (DCs) maßgeblich an der Entstehung und dem Fortschreiten von Arteriosklerose beteiligt. In der Vergangenheit konnten für DCs unterschiedliche Subsets beschreiben werden, die sowohl proinflammatorische als auch immunregulatorische Funktionen übernehmen können. Die systematische Charakterisierung von DCs in der gesunden Aorta, sowie während der Entstehung von Arteriosklerose ist jedoch noch ausstehend. 
In der vorliegenden Arbeit wurde zunächst die systematische Einteilung von DCs in vitro mit Hilfe von DCs aus Flt3L-Knochenmarkskulturen durchgeführt. Aufbauend darauf erfolgte die systematische Analyse aortaler DCs durch tierexperimentelle Untersuchungen an gesunden C57BL/6J Mäusen, sowie Apolipoprotein E-defizienten (ApoE-/-) Mäusen und low-density-lipoprotein-receptor-defizienten (Ldlr-/-) Mäusen während der Atherogenese. Mittels immunhistochemischer Untersuchungen von CD11cYFPreporter Mäusen konnten zudem korrelierend DCs in der Gefäßwand der murinen Aorta lokalisiert werden. 
Zusammenfassend gibt die vorliegende Arbeit erstmalig einen systematischen Überblick über die einzelnen DC-Subsets in der gesunden Aorta und während der Atherogenese. Dies trägt zu einem besseren Verständnis der Rolle der einzelnen DC Subsets während der Entstehung der Arteriosklerose bei und bietet eine mögliche Grundlage für zukünftige Behandlungsstrategien.
Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden im Februar 2014 als Originalarbeit in geteilter Erstautorenschaft von Martin Busch, Thilo Westhofen und Miriam Koch unter dem Titel Dendritic Cell Subset Distributions in the Aorta in Healthy and Atherosclerotic Mice im Plos One publiziert (1). Die Originalpublikation findet sich im Folgenden unter Absatz 11. Die Ergebnisse dieser Publikation wurden modifiziert unter 6.1-6.5 dargelegt und unter 7.1-7.5 im Kontext der aktuellen Literatur diskutiert. Sofern nicht anders angegeben, wurden alle Experimente von Thilo Westhofen geplant, durchgeführt und ausgewertet.
N2  - Atherosclerosis is a chronic inflammatory disease of the vessel wall. According to current knowledge, dendritic cells (DCs) are significantly involved in the development and progression of atherosclerosis. In the past, different subsets could be described for DCs, with both proinflammatory and immunoregulatory functions. However, the systematic characterization of DCs in the healthy aorta, as well as during the development of atherosclerosis, is still pending. 
In the present work, the systematic classification of DCs in vitro was first performed using DCs from Flt3L bone marrow cultures. Based on this, the systematic analysis of aortic DCs was performed by animal studies in healthy C57BL/6J mice, as well as apolipoprotein E-deficient (ApoE-/-) mice and low-density lipoprotein receptor-deficient (Ldlr-/-) mice during atherogenesis. In addition, applying immunohistochemical studies of CD11cYFPreporter mice, correlating DCs were localized in the vessel wall of the murine aorta. 
In the aorta of healthy C57BL/6 mice and Ldlr-/- mice on a normal diet, CD11c+MHCII+ DCs could be identified and subdivided into 4 distinct subsets CD103-CD11b+F4/80+, CD103-CD11b+F4/80-, CD103-CD11b-F4/80- DCs and CD103+CD11b-F4/80- DCs. After 6 or 12 weeks of proatherogenic high-fat diet, all subsets except the CD103-CD11b-F4/80- DCs showed relevant growth. More detailed characterization of the subsets showed Sirpα expression for the CD103-CD11b+F4/80+subset, the CD103-CD11b+F4/80- subset and partially for the CD103-CD11b-F4/80- subset, but not for CD103+DCs. For all subsets, there were no relevant dynamics during atherogenesis. For CD64, however, no expression in the healthy aorta could be shown for any of the DC subsets. After 12 weeks of proatherogenic high-fat diet, the CD103-CD11b+F4/80- and the CD11b+F4/80+ subset showed a proportional CD64 expression. Conversely, mice with FMS-like tyrosine kinase 3 ligand deficiency (Flt3L-/-) showed loss of CD103-CD11b+F4/80- DCs and CD103+DCs, but not the other subsets. Furthermore, the CD103-CD11b+F4/80- subset and the CD103-CD11b+F4/80+ subset showed an increase in CX3CR1 expression during atherogenesis. In the healthy aorta, no subset showed relevant proportions of CX3CR1-expressing DCs. This suggests an increase of these subsets by possible migrated monocytes. Immunohistochemically, CX3CR1GFPreporter mice were able to locate corresponding CX3CR1+ cells luminal in plaque areas of the aorta.
In summary, the present work provides for the first time a systematic overview of the individual DC subsets in the healthy aorta and during atherogenesis. This contributes to a better understanding of the role of the individual DC subsets during the development of atherosclerosis and provides a possible basis for future treatment strategies.
The results of this work were published in February 2014 as an original paper with shared first authorship by Martin Busch, Thilo Westhofen and Miriam Koch under the title Dendritic Cell Subset Distributions in the Aorta in Healthy and Atherosclerotic Mice in Plos One (1).
KW  - Dendritische Zelle
KW  - Arteriosklerose
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-296210
ER  - 
TY  - THES
A1  - Jorgacevic, Ivana
T1  - Elucidating the interconnection of GvHD and Western diet-induced atherosclerosis
T1  - Aufklärung des Zusammenhangs von GvHD und durch westliche Ernährung induzierter Atherosklerose
N2  - Allogeneic hematopoietic cell transplantation (Allo-HCT) is the main and only treatment for many malignant and non-malignant haematological disorders. Even though the treatment has improved through the years and patient life expectancy has increased, graft versus host disease (GvHD) is still considered the main obstacle and one of the main reasons for increased mortality. Furthermore, improved patient’s survival and life expectancy brought into question the late post-HCT complications. The leading cause of late death after allo-HCT is the relapse of primary disease as well as chronic GvHD (cGvHD). However, a clear relationship was also described with pulmonary complications, endocrine dysfunction and infertility, and cataracts in post-HCT patients. In the last years big concern regarding a cumulative cardiovascular incidence in long-term survivors has been raised. Severe cardiovascular disease (CVD) is caused by atherosclerosis which is considered a chronic inflammatory disease of blood vessels. As such, it takes a long time from endothelial damage, as the onset event, and followed plaque formation to a manifestation of severe consequences, such as stroke, coronary heart disease, or peripheral arterial disease. Endothelial damage is well documented in patients post-HCT. In the context of allo-HCT, the endothelial damage is induced by the conditioning regimen with or without total body irradiation (TBI). Furthermore, endothelial cells (ECs) have been documented as a target of GvHD and increased concentration of circulating endothelial cells (CEC) coinciding with an increase in the number of circulating alloreactive T cells. According to 2021 ESC Guidelines on CVD prevention, the main atherosclerotic CVD (ASCVD) risk factors are blood apolipoprotein B (ApoB)-containing lipoproteins (of which low-density lipoprotein (LDL) is the most abundant), high blood pressure, cigarette smoking and diabetes mellitus (DM). GvHD is considered a high-risk factor for the onset of dyslipidaemia, hypertension, and DM. Overall, the risk of premature cardiovascular death is 2.7 fold increased in comparison to the general population, while the cumulative incidence of cardiovascular complications was shown to be up to 47% at ten years after reduced intensity conditioning (RIC), post-HCT. However, up to date, there are no available studies elucidating the interconnection between GvHD and atherosclerosis. The goal of this study was, therefore, to investigate the involvement of GvHD in the progression of atherosclerosis as well as to elucidate whether cytotoxic, CD8+ T cells that were shown to play a significant role in endothelial damage during the course of skin GvHD on one hand, and inducers of formation of unstable plaque on the other, are involved in this interconnection. For that purpose we established a novel minor histocompatibility anti gens (miHAg) allo-HCT Western diet (WD)-induced atherosclerosis mouse model. We were able to show that GvHD has a significant impact on atherosclerosis development in B6.Ldlr−/− recipient mice even in the absence of overt clinical disease activity. It seems that the impact is at least partly induced by CD8+ T cells, that showed significantly increased infiltration of aortic lesions in mice facing subclinical GvHD. As studies have shown in regular atherosclerotic mouse models as well as in humans, these CD8+ T cells exhibited not only increased expression of genes involved in activation, survival and differentiation to cytotoxic phenotype, but also some genes pointing out their exhaustion, that were absent in CD4+ T cell cluster. When anti-CD8β antibody was applied once per week along with WD feeding for eight weeks, the plaque formation was significantly reduced in aorta and aortic root pointing out the importance of these cells in an alloreactivity induced lesion formation. Furthermore, anti-CD8β treatment led to significantly decreased necrotic core formation followed by overall increase in plaque stability. Strikingly, bone marrow plus T cells (BMT) recipients fed WD showed significantly increased serum cholesterol levels in comparison to bone marrow (BM) (a group lacking alloreactive T cells that induce GvHD). This effect was reversed when anti-CD8β treatment was applied, suggesting, at least partly, an impact of alloreactive CD8+ T cells on cholesterol levels. Expression of genes responsible for lipid metabolism pointed out the tendency of the liver to regulate the increased cholesterol levels, however, the mechanism behind this phenotype still remains to be revealed. On the other hand, the impact of obesity, induced by chronic high-fat diet (HFD) feeding, has been shown to be an independent risk factor for gastrointestinal GvHD. Similarly, in major histocompatibility complex (MHC) disparate allo-HCT mouse model, we have noticed that even short-term WD intake leads to a significant decrease in survival of mice post-HCT. When the concentration of transplanted alloreactive T cells was reduced, the survival was improved, pointing out the involvement of these cells in the pathogenesis. Additionally, bioluminescence imaging (BLI) during initiation and effector phase of acute GvHD (aGvHD) revealed increased infiltration of alloreactive T cells in mice fed WD. Studies in an obesity model, we could confirm the involvement of specifically CD4+ T cells in WD induced impact, as the relative number of these cells was significantly increased in small intestine on day six post-HCT in mice fed WD. This increased intestinal infiltration was preceded by increase in the number of alloreactive T cells expressing intestine homing receptor (α4β7 integrin) in peripheral lymph nodes (LNs). Even though the number of T cells was not changed in the spleen of WD fed mice, the subset of CD4+ and CD8+ T cells that were highly secreting TNFα was increased as well as the expression of genes regulating pro-inflammatory cytokines such as IL-6 and interferon (IFN)γ pointing out significant WD-induced inflammation. Moreover, slight tendency towards increased intestinal permeability and load of translocated luminal bacteria, that we observed, could induce severe endotoxemia and dysregulated systemic immune response that could lead to detrimental induction of cell death. Justifying our speculations, we noted increased levels of transaminases and an increase in lactate dehydrogenase (LDH) levels (pointing out significant tissue damages). However, the exact mechanism behind this detrimental WD impact still remains to be elucidated.
N2  - Die allogene hämatopoetische Zelltransplantation (engl.: allogeneic hematopoietic cell transplantation; allo-HCT) ist die wichtigste und einzige Behandlung für viele bösartige und nicht bösartige hämatologische Erkrankungen. Auch wenn sich die Behandlung im Laufe der Jahre verbessert hat und die Lebenserwartung der Patienten gestiegen ist, gilt die Transplantat-gegen-Wirt-Krankheit (engl.: graft versus host disease; GvHD) nach wie vor als Haupthindernis und ist einer der Hauptgründe für die erhöhte Sterblichkeit. Darüber hinaus hat die Verbesserung der Überlebensrate und der Lebenserwartung der Patienten dazu geführt, dass die Spätkomplikationen nach der HCT in Frage gestellt wer den. Die Hauptursache für den späten Tod nach einer allo-HCT ist das Wiederauftreten der Primärerkrankung und die chronische GvHD (cGvHD). Es wurde jedoch auch ein ein deutiger Zusammenhang mit pulmonalen Komplikationen, endokriner Dysfunktion und Unfruchtbarkeit sowie Katarakten bei Patienten nach einer HCT beschrieben. In den letzten Jahren wurde große Besorgnis hinsichtlich einer kumulativen kardio vaskulären Inzidenz bei Langzeitüberlebenden geäußert. Schwere Herz-Kreislauf Erkrankungen werden durch Atherosklerose verursacht, die als chronische Entzündu ngserkrankung der Blutgefäße gilt. Von der Endothelschädigung als Beginn und der anschließenden Plaquebildung bis zur Manifestation schwerwiegender Folgen wie Schla ganfall, koronare Herzkrankheit oder periphere arterielle Verschlusskrankheit vergeht eine lange Zeit. Endothelschäden sind bei Patienten nach HCT gut dokumen tiert. Im Zusammenhang mit der allo-HCT wird die Endothelschädigung durch das Konditionierungsschema mit oder ohne TBI induziert. Darüber hinaus wurde dokumentiert, dass Endothelzellen ein Ziel der GvHD sind und dass eine erhöhte Konzentration zirkulierender Endothelzellen (engl: circulating endothelial cells; CEC) mit einem Anstieg der Anzahl zirkulierender alloreaktiver T-Zellen korreliert. Nach den ESC-Leitlinien 2021 zur Prävention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind die wichtigsten Risikofaktoren für atherosklerotische Herz-Kreislauf-Erkrankungen (engl.: atherosclerotic cardiovascular disease; ASCVD) Apolipoprotein B (ApoB)-haltige Lipoproteine im Blut (von denen das Low-Density-Lipoprotein (LDL) am häufigsten vorkommt), Bluthochdruck, Zigarettenrauchen und Diabetes mellitus (DM). GvHD gilt als Hochrisikofaktor für das Auftreten von Dyslipidämie, Bluthochdruck und DM. Insgesamt ist das Risiko eines vorzeitigen kardiovaskulären Todes im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung um das 2,7-fache erhöht, während die kumulative Inzidenz kardiovaskulärer Komp likationen zehn Jahre nach einer Konditionierung mit reduzierter Intensität (RIC) nach einer HCT bei bis zu 47% lag. Bislang gibt es jedoch keine Studien, die den Zusam menhang zwischen GvHD und Atherosklerose aufklären. Ziel dieser Studie war es daher, die Beteiligung der GvHD am Fortschreiten der Atherosklerose zu untersuchen und zu klären, ob zytotoxische CD8+ T-Zellen, die einerseits eine bedeutende Rolle bei der En dothelschädigung im Verlauf der Haut-GvHD spielen und andererseits die Bildung insta biler Plaques induzieren, an diesem Zusammenhang beteiligt sind. Zu diesem Zweck haben wir ein neuartiges miHAg-allo-HCT Atherosklerose-Mausmodell etabliert. Wir konnten zeigen, dass GvHD einen signifikanten Einfluss auf die Entwicklung von Atherosklerose in B6.Ldlr−/−-Empfängermäusen hat, selbst wenn keine klinische Krankheitsaktivität vor 3 Chapter 1. Summary liegt. Es scheint, dass dieser Einfluss zumindest teilweise durch CD8+ T-Zellen induziert wird, die bei Mäusen mit subklinischer GvHD eine signifikant erhöhte Infiltration von Aortenläsionen zeigten. Dies wurde auch in Studien in regulären Atherosklerose-Modellen sowie beim Menschen gezeigt. Diese CD8+-T-Zellen wiesen nicht nur eine erhöhte Expression von Genen auf, die an der Aktivierung, dem Überleben und der Differenzierung zum zytotoxischen Phänotyp beteiligt sind, sondern auch einige Gene, die auf zelluläre Erschöpfung hinweisen, die im CD4+-T-Zell-Cluster fehlten. Wurde ein Anti-CD8β-Antikörper einmal wöchentlich zusammen mit der Fütterung von WD acht Wochen lang verabreicht, so wurde die Plaquebildung in der Aorta und der Aortenwurzel signifikant reduziert, was auf die Bedeutung dieser Zellen bei der durch Alloreaktivität induzierten Läsionsbildung hinweist. Darüber hinaus führte eine Anti-CD8β-Behandlung zu einer signifikant verringerten Bildung eines nekrotischen Kerns, gefolgt von einer allge meinen Zunahme der Plaquestabilität. Auffallend ist, dass BMT-Empfänger, die mit WD gefüttert wurden, im Vergleich zu BM (einer Gruppe ohne alloreaktive T-Zellen, die GvHD induzieren) signifikant erhöhte Serumcholesterinwerte aufwiesen. Dieser Effekt kehrte sich um, wenn eine Anti-CD8β-Behandlung durchgeführt wurde, was zumindest teilweise auf einen Einfluss alloreaktiver CD8+-T-Zellen auf den Cholesterinspiegel schließen lässt. Die Expression von Genen, die für den Lipidstoffwechsel verantwortlich sind, wies auf die Tendenz der Leber hin, den erhöhten Cholesterinspiegel zu regulieren; der Mechanismus, der diesem Phänotyp zugrunde liegt, muss jedoch noch aufgeklärt werden. Andererseits hat sich gezeigt, dass die durch chronische Fütterung induzierte Fettleibigkeit ein un abhängiger Risikofaktor für gastrointestinale GvHD ist. In ähnlicher Weise haben wir in dem MHC disparaten allo-HCT-Mausmodell festgestellt, dass selbst eine kurzfristige WD-Zufuhr zu einer signifikanten Verringerung des Überlebens der Mäuse nach der HCT führte. Wenn die Konzentration der transplantierten alloreaktiven T-Zellen reduziert wurde, verbesserte sich die Überlebensrate, was auf die Beteiligung dieser Zellen an der Pathogenese hinweist. Darüber hinaus zeigte die Biolumineszenz-Bildgebung (engl.: bio luminiscence imaging; BLI) während der Initiations- und Effektorphase der aGvHD eine erhöhte Infiltration alloreaktiver T-Zellen bei Mäusen, die mit WD gefüttert wurden. Wie Studien gezeigt in einem Adipositasmodell vorgeschlagen haben, konnten wir die Beteili gung von spezifisch CD4+ T-Zellen an der WD-induzierten Wirkung bestätigen, da die relative Anzahl dieser Zellen im Dünndarm am sechsten Tag nach der HCT bei Mäusen, die mit WD gefüttert wurden, signifikant erhöht war. Dieser erhöhten Darminfiltration ging ein Anstieg der Zahl alloreaktiver T-Zellen voraus, die den Darm-Homing-Rezeptor (α4β7-Integrin) in den peripheren LNs exprimieren. Obwohl sich die Anzahl der T-Zellen in der Milz von mit WD gefütterten Mäusen nicht veränderte, war die Untergruppe der CD4+- und CD8+-T-Zellen, die in hohem Maße TNFα sezernierten, ebenso erhöht wie die Expression von Genen, die pro-inflammatorische Zytokine wie IL-6 und IFNγ reg ulieren, was auf eine signifikante WD-induzierte Entzündung hinweist. Darüber hinaus könnte die von uns beobachtete leichte Tendenz zu einer erhöhten intestinalen Perme abilität und Belastung mit translozierten luminalen Bakterien eine schwere Endotoxämie und eine dysregulierte systemische Immunantwort auslösen, die zu einer schädlichen In duktion des Zelltods führen könnte. Zur Untermauerung unserer Spekulationen stellten wir erhöhte Transaminasenwerte und einen Anstieg der LDH-Werte fest (was auf erhe bliche Gewebeschäden hinweist).Jedoch verbleibt der genaue Mechanismus, der zu den verheerenden Auswirkungen von WD führt, ungeklärt.
KW  - Periphere Stammzellentransplantation
KW  - Arteriosklerose
KW  - GvHD
KW  - HCT
KW  - Atherosclerosis
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-325792
ER  - 
TY  - THES
A1  - Fleißner, Janik Frank Hans-Werner
T1  - Die Bedeutung von Oncostatin M für die Lipidhomöostase Apoe- und Ldlr-deletierter Mäuse
T1  - The Significance of Oncostatin M for the Lipid Homeostasis in Apoe and Ldlr Knockout Mice
N2  - OSM, ein Vertreter der IL-6-Typ-Zytokine, ist nicht nur für entzündliche, sondern auch für metabolische Prozesse von Bedeutung. Vorarbeiten der Arbeitsgruppe GEIER/HERMANNS und Studien von KOMORI et al. legen protektive Eigenschaften des Zytokins nahe, da Mäuse, denen OSMR fehlte, Charakteristika des metabolischen Syndroms aufwiesen. Zur eingehenderen Untersuchung der von OSM vermittelten Wirkung auf den murinen Lipidstoffwechsel wurden zwei für die NAFLD und Atherosklerose anfällige Modelle herangezogen und jeweils in Gegenwart und Abwesenheit des Osmr studiert: Weibliche Apoe-/-(Osmr-/-) und Ldlr-/-(Osmr-/-) Mäuse wurden über einen Zeitraum von zwölf Wochen mit westlicher Diät gefüttert, wöchentlich gewogen, am Ende der Diät geopfert und geerntet. Wildtypische C57Bl/6-Mäuse erfuhren die gleiche Behandlung und dienten als Referenzgruppe. Im Rahmen des Promotionsprojektes wurden Leberfettgehalt, Serumlipidspiegel, Lipoproteinfraktionen und Stuhllipide von Apoe-deletierten Mäusen bestimmt und mit bereits vorhandenen Daten der Ldlr-/-(Osmr-/-) und wildtypischen Mäuse in Beziehung gesetzt. Expressionsanalysen von am Lipidstoffwechsel beteiligten Genen in Darm-, Leber- und Fettgewebe trugen dazu bei, OSM-abhängige Regulationen aufzudecken.
Ldlr-/- Tiere nahmen unter der Diät exzessiv zu, hatten hohe Serumspiegel an Leptin, Gluco-se und Lipiden, eine Lebersteatose und, begleitet von einer Induktion des Vldlr, erhöhte inflammatorische Marker im visceralen Fettgewebe. Der zusätzliche Knockout des Osmr ging mit einer geringeren Vldlr-Expression im Fettgewebe und einer hepatozytären Induktion von Cyp7a1 einher und resultierte in einem metabolisch günstigeren Phänotyp. Apoe-defiziente Tiere unterschieden sich hinsichtlich ihrer Gewichtszunahme nicht von Ldlr-/-Osmr-/- und C57Bl/6-Mäusen. Überraschenderweise zeigten sich im Serum von Apoe-/-Osmr-/- jedoch gegenüber Apoe-/- Mäusen erhöhte Konzentrationen des Gesamt- und VLDL-Cholesterins, der Triglyceride und freien Fettsäuren. Obwohl Lebern der Apoe-/-Osmr-/- Mäuse geringere Ldlr- und Lrp1-mRNA-Spiegel als die der Apoe-/- Mäuse aufwiesen, hatten sie einen höheren hepatischen Cholesteringehalt. Bei gesteigerter Cpt1a-Expression fiel der hepatische Tri-glyceridgehalt Apoe-deletierter Mäuse geringer aus als in Ldlr-/-(Osmr-/-) und wildtypischen Tieren. Unter Umgehung einer Fettgewebsentzündung präsentierten Apoe-defiziente Mäuse Hinweise einer inflammatorischen Leberschädigung, die pathogenetisch am ehesten mit einer gestörten Cholesterinhomöostase in Verbindung zu bringen war.
Abhängig vom genetischen Hintergrund des Mausmodells hatte OSM schützende oder schädliche Effekte auf den Lipidmetabolismus. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit betonen die entscheidende Bedeutung entzündlicher, von OSM modulierter Prozesse für den Fettstoffwechsel in Leber- und Fettgewebe. Weiterführende Experimente sind nötig, um die den Beobachtungen zugrunde liegenden molekularen Mechanismen zu entschlüsseln.
N2  - OSM, a member of the IL-6-type family, plays a pivotal role not only in inflammatory pro-cesses, but also in the regulation of metabolism. In line with studies conducted by KOMORI et al., findings obtained by GEIER/HERMANNS revealed characteristics of the metabolic syndrome in mice lacking the OSMR. Therefore, protective properties of OSM were suggested.
In order to further investigate OSM-mediated effects on murine lipid metabolism, two models prone to NAFLD and atherosclerosis were employed and studied in the presence and absence of Osmr: Female Apoe-/-(Osmr-/-) and Ldlr-/-(Osmr-/-) mice were fed a Western-type diet for twelve weeks, weighed weekly, sacrificed and harvested at the end of the diet. Wild-type C57Bl/6 mice underwent the same procedure and were used as a reference group. Thereafter, lipid levels and lipoprotein fractions in the sera of Apoe-deleted mice were deter-mined. In addition, their lipid content in liver tissue and stool was measured. Findings were compared with data from Ldlr-/-(Osmr-/-) and wild-type mice. To reveal OSM-dependent regulations of genes playing a key role in lipid metabolism, gene expression analyses were performed in intestinal, liver, and adipose tissue samples from all mice groups.
Ldlr-/- animals excessively gained weight during the diet, had high serum levels of leptin, glucose, and lipids, hepatic steatosis, and, accompanied by induction of Vldlr, increased inflammatory markers in visceral adipose tissue. The additional knockout of Osmr was accom-panied by a lower Vldlr expression in adipose tissue and an induction of liver Cyp7a1, resulting in a metabolically favorable phenotype. In terms of weight gain, Apoe-deficient animals were not different from Ldlr-/-Osmr-/- and C57Bl/6 mice. Surprisingly, however, serum from Apoe-/-Osmr-/- mice showed increased concentrations of total and VLDL cholesterol, triglyc-erides, and free fatty acids when compared to Apoe-/- animals. Despite lower hepatic Ldlr and Lrp1 mRNA levels, Apoe-/-Osmr-/- mice had a higher hepatic cholesterol content than Apoe-/- mice. Fitting to an increased Cpt1a expression, the hepatic triglyceride content of Apoe-deleted mice was lower than in Ldlr-/-(Osmr-/-) and wild-type mice.
Most likely due to an impaired hepatic cholesterol homeostasis, liver sections of Apoe-deleted mice displayed features of inflammation, whereas the adipose tissues of these animals remained rather unscathed.
Depending on the genetic background of the mouse model, OSM had protective or deleterious effects on lipid metabolism. The results of this project emphasize the significance of OSM regarding both inflammation and metabolism in liver and adipose tissue. Further ex-periments are needed to unravel the molecular mechanisms underlying these observations.
KW  - Apolipoprotein E
KW  - LDL-Rezeptor
KW  - Oncostatin M
KW  - Oncostatin-M-Rezeptor
KW  - Lipoprotein
KW  - Oncostatin M receptor
KW  - lipoprotein
KW  - Interleukin-6-Typ-Zytokine
KW  - Interleukin-6 type cytokines
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-280592
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TY  - THES
A1  - Schuhmair, Leah Sophia
T1  - Etablierung eines in-situ-Immunfluoreszenzfärbeverfahrens zur dreidimensionalen Darstellung und Quantifizierung der Immunzellinfiltration in experimentellen Tumoren
T1  - Establishment of an in-situ immunofluorescence staining method for three-dimensional imaging and quantification of immune cell infiltration in experimental tumours
N2  - Brustkrebs ist die häufigste diagnostizierte Krebserkrankung weltweit. Trotz der vielfältigen Behandlungsmöglichkeiten endet die Diagnose Brustkrebs in vielen Fällen noch immer tödlich. Aus diesem Grund ist die Entwicklung neuer Therapieansätze wichtig. Ein Therapieansatz, der in den letzten zehn Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen hat, ist die Immuntherapie. Allerdings konnte sie bei Brustkrebs noch keine großen Erfolge erzielen. Ursache hierfür ist die geringe Immunzellinfiltration in Brusttumoren. Um Brustkrebs für Immuntherapie empfänglicher zu machen, müssten Immuntherapeutika in Kombination mit Medikamenten angewendet werden, die die Immunzellinfiltration steigern. Um die Wirksamkeit solcher Medikamente in präklinischen Studien zu testen, braucht es eine Methode, mit der man die T-Zellverteilung innerhalb des Tumors darstellen kann. Für umfassendes Verständnis ist dreidimensionale Darstellung der Zellen im Tumor notwendig, da es einen großen Unterschied macht, ob sich die T-Zellen im Tumorstroma oder in unmittelbarer Nähe zu den Tumorzellen befinden. Die starke Fibrotisierung der Extrazellulären Matrix, die typisch für Brusttumoren ist, erschwert nicht nur die Immunzellinfiltration, sondern auch die Diffusion der fluoreszierenden Antikörper ins Gewebe. Im Zuge dieser Arbeit wurde eine Methode entwickelt, um im dreidimensionalen CD4 und CD8-positive T-Zellen in Brusttumoren darzustellen. Dies gelang mittels Immunfluoreszenzfärbung und anschließender dreidimensionaler Aufnahme mithilfe optischer Sektionierung am Lichtblattmikroskop. Erreicht wurde dies durch deutliche Erhöhung der Inkubationszeiten, aggressive Permeabilisierung des Gewebes, Testen unterschiedlicher Antikörper bzw. Antikörperkombinationen und Entfärbung sowie Klärung des Tumorgewebes. Darüber hinaus konnten erste Schritte in der nachträglichen Bearbeitung der Aufnahmen inklusive Rekonstruktion der Zellen gemacht werden. Für die Anwendung des Verfahrens in Studien zur Medikamentenwirksamkeit ist noch weitere Optimierung notwendig.
N2  - Breast cancer is the most frequently diagnosed cancer worldwide. Despite the wide range of treatment options available, the diagnosis of breast cancer is still fatal in many cases. For this reason, the development of new therapeutic approaches is important. One therapeutic approach that has become increasingly important in the last ten years is immunotherapy. However has not yet been very successful in breast cancer. The reason for this is the low level of immune cell infiltration in breast tumours. To make breast cancer more receptive to immunotherapy, immunotherapeutics could be used in combination with drugs that increase immune cell infiltration. In order to test the efficacy of such drugs in preclinical studies, a method is needed that can be used to visualise the T cell distribution within the tumour. For a comprehensive understanding, three-dimensional visualisation of the cells in the tumour is necessary, as it makes a big difference whether the T cells are located in the tumour stroma or in close proximity to the tumour cells. The strong fibrotisation of the extracellular matrix, which is typical of breast tumours, not only makes T cell infiltration, but also the diffusion of the fluorescent antibodies into the tissue difficult. In the course of this work, a method was developed to visualise CD4 and CD8-positive T cells in breast tumours in three dimensions. This was achieved by significantly increasing incubation times, aggressive permeabilisation of the tissue, testing different antibodies and antibody combinations and decolourisation as well as clarification of the tumour tissue. In addition, the first steps were taken in the subsequent processing of the images, including reconstruction of the cells. However further optimisation is still required before the method can be used in drug efficacy studies.
KW  - Immunfluoreszenz
KW  - Brustkrebs
KW  - Dreidimensionales Bild
KW  - T-Lymphozyt
KW  - Immuntherapie
KW  - 3D imaging
KW  - Tumormikroumgebung
KW  - immun escape mechanism
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-370945
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TY  - THES
A1  - Funke, Caroline
T1  - Untersuchung des Tumorgefäßbildes an murinen Tumormodellen unter antiangiogener Therapie mit Axitinib und mG6-31
T1  - Investigation of the tumor vascular pattern in murine tumor models under antiangiogenic therapy with axitinib and mG6-31
N2  - Die Tumorangiogenese ist ein Prozess, der zur Ausbildung eines tumoreigenen Gefäßnetzwerks führt und kritisch ist für die Progression des Tumorwachstums, sowie für dessen Malignisierung und Metastasierung. Zytokine wie VEGF und PDGF steuern angiogene Prozesse. Die resultierende Tumorvaskulatur ist jedoch dysfunktional und unterscheidet sich in Struktur und Funktion stark von normalen Gefäßen. Die antiangiogene Therapie richtet sich gegen die Tumorvaskulatur indem Angiogenese-induzierende Signalwege inhibiert werden. Es existieren zahlreiche therapeutische Ansätze, zu denen u.a. Anti-VEGF- Antikörper und Rezeptortyrosinkinaseinhibitoren zählen. Ziel der antiangiogenen Therapie ist es, die Ausbildung neuer Blutgefäße im Tumor zu stoppen sowie existierende unreife Blutgefäße zu zerstören. Das Konzept der Gefäßnormalisierung beschreibt im Rahmen der antiangiogenen Therapie Prozesse, die zu einer transienten Verbesserung dieser defekten Tumorvaskulatur und zu ihrer tendenziellen Angleichung an Struktur und Funktion von normalen Gefäßen führen sollen.
In dieser Studie wurden Veränderungen von Gefäßparametern in murinen AT3- Mammakarzinomen und murinen Lewis-lung-Karzinomen miteinander verglichen, die entweder (a) mit mG6-31, einem monoklonalen Anti-VEGF- Antikörper, (b) mit Axitinib, einem niedermolekularen VEGF-R-/PDGF-R- Tyrosinkinaseinhibitor antiangiogen behandelt oder (c) nicht behandelt wurden. Ziel war es dabei, Aussagen über die antiangiogene Wirksamkeit sowie die Gefäß- normalisierende Effektivität der o.g. Antiangiogenetika zu treffen. In einer bereits abgeschlossenen Forschungsarbeit von Ascheid (vgl. Absatz 7.2) wurden mit dem gleichen Experimentalaufbau wie zuvor beschrieben ebenfalls murine Tumoren hinsichtlich makroskopischer Gefäßstruktur und -organisation untersucht. Dabei wurde aufgezeigt, dass Gefäß-normalisierende Prozesse durch o.g. Angiogenetika in geringem Umfang stattfanden. Die durchgeführte Studie zielte darauf ab, die bereits erfassten Resultate zu komplettieren und somit eine abschließende Aussage über das Auftreten von Gefäßnormalisierung zu ermöglichen.
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In den mG6-31-/Axitinib-/unbehandelten AT3-/LLC-Tumorschnitten wurden die Parameter Gefäßdichte, Apoptoserate, Proliferationsrate, Perizytenbesatz, Intaktheit der vaskulären Basalmembran und endotheliale Expression von TRPC6-Kanälen immunhistochemisch bzw. mittels Immunfluoreszenz detektiert, mikroskopisch aufgenommen und quantifiziert.
Diese Arbeit zeigt, dass Axitinib deutliche antiangiogene Effekte in der Tumorvaskulatur hervorruft, mG6-31 hingegen wirkt schwächer antiangiogen. Im Unterschied zu den Ergebnissen aus Ascheids Arbeit (Ascheid, 2018) konnten- Effekte auf der Ebene der individuellen Blutgefäße nachgewiesen werden, die in der Literatur als Anzeichen für eine Gefäßnormalisierung beschrieben werden. Wiederum waren diese Effekte unter Axitinib stärker ausgeprägt als unter mG6- 31-Behandlung. Die Resultate beider Forschungsarbeiten zusammengefasst betrachtet, kann man feststellen, dass die Zusammenfassung der gefäßverändernden Effekte, die antiangiogene Wirkstoffe hervorrufen, unter dem Begriff „Normalisierung“ in Frage gestellt werden sollte.
N2  - Tumor angiogenesis is a process which leads to the formation of a tumor specific capillary system. It is a critical step towards tumor growth, malignancy and metastasis. Cytokins like VEGF and PDGF regulate angiogenic processes. The resulting tumor vasculature, however, is dysfunctional and strongly differs from structure and function in normal blood vessels. Antiangiogenic therapy is targeted against tumor vessels by inhibition of angiogenesis inducing signaling pathways. Numerous therapeutic approaches exist, for instance anti-VEGF antibodies and receptor tyrosine kinase inhibitors. Antiangiogenic therapy aims to stop the formation of new blood vessels and to prune the existing immature blood vessels. The concept of vessel normalization as part of antiangiogenic therapy describes a transient optimization of the defective tumor vasculature by acquisition of a phenotype more similar to the one of normal vessels in healthy tissue.
In this study differences of vessel parameters in murine AT3 breast cancer and murine Lewis lung carcinoma were compared to ultimately evaluate the antiangiogenic and vessel normalizing effectiveness of the studied agents. Tumors were either (a) treated with mG6-31, a monoclonal anti-VEGF antibody or (b) treated with Axitinib, a VEGF-R-/PDGF-R-tyrosine kinase inhibitor or (c) untreated. In a previous study by Ascheid the same tumor models were examined with the same experimental design but with regard to macroscopic vessel structure and organization. It has been demonstrated that under the mentioned antiangiogenic agents vessel normalizing effects appeared only slightly. The current study aims to complete these results and to, in consideration of both, allow a statement concerning the appearance of vessel normalization.
In the mG6-31/Axitinib/untreated AT3/LLC tumors the parameters vessel density, apoptosis rate, proliferation rate, pericyte covering, integrity of the vascular basement membrane and endothelial expression of TRPC6 channels were detected via immunohistochemistry or immunofluorescence, microscopically captured and quantified.
This study demonstrates that Axitinib causes distinct antiangiogenic effects in tumor vasculature, whereas mG6-31 shows only light antiangiogenic action. In contrast to the results obtained by Ascheid vessel normalization did occur in this
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study – more frequently under Axitinib than under mG6-31. Reflecting on the combined out-comes of the complementary study it has to be stated that the concept of a general normalization of tumor vasculature is highly questionable and subsequently has to be reconsidered.
KW  - Antiangiogenese
KW  - Tumor
KW  - Vascular endothelial Growth Factor
KW  - Tumortherapie
KW  - Gefäßnormalisierung
KW  - Tumorgefäße
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-369820
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TY  - THES
A1  - Beck [geb. Liebetanz], Lina
T1  - Die Rolle CD8\(^+\) T-Zellen in der Atherosklerose
T1  - The role of CD8\(^+\) T cells in atherosclerosis
N2  - Atherosklerose ist eine chronisch inflammatorische Erkrankung der Gefäßwände, bei der sowohl die angeborene als auch die erworbene Immunantwort beteiligt ist. Von Monozyten abstammende Makrophagen spielen eine Schlüsselrolle bei der Entstehung atherosklerotischer Läsionen. Durch die Aufnahme modifizierte Lipide (z.B. oxLDL) werden sie zu Schaumzellen, sezernieren inflammatorische Zytokine und befeuern somit die vaskuläre Entzündungsreaktion. Makrophagen können jedoch auch schützende Funktionen wahrnehmen, bspw. durch die antiinflammatorische Aufnahme apoptotischer Zellen, die Efferozytose. Um den Einfluss CD8+ T-Zellen auf Makrophagen zu bestimmen, wurde ein in vitro Model gewählt, in dem aktivierte CD8+ T-Zellen mit aus Knochenmark isolierten Makrophagen kokultiviert wurden. Zunächst konnte gezeigt werden, dass CD8+ T-Zellen die oxLDL Aufnahme und Schaumzellbildung der Makrophagen fördern, assoziiert mit der gesteigerten Expression des oxLDL Rezeptors CD36 und verminderten Expression des reversen Cholesterintransporters ABCA1. Zusätzlich reduzierten CD8+ T-Zellen die Phagozytose apoptotischer Zellen und die Sekretion des antiinflammatorischen Zytokins IL-10 als Antwort auf die Aufnahme apoptotischer Zellen, was auf eine verminderte Efferozytose hindeutet. Zudem förderten CD8+ T-Zellen die Expression des proinflammatorischen M1-Polarisationsmarker iNOS in Makrophagen und die Sekretion des proatherogenen Chemokins CCL2. Durch die Zugabe neutralisierender Antikörper in die in vitro Kultur konnte gezeigt werden, dass die aufgeführten Prozesse teilweise von den klassischen Effektorzytokinen der CD8+ T-Zellen, INFγ und TNFα, abhängen.
Zusammenfassend zeigen unsere Daten, dass CD8+ T-Zellen die Ausbildung eines proatherogenen Phänotyps der Makrophagen, durch die Steigerung der Schaumzellbildung und Förderung der proinflammatorischen Makrophagenpolarisation, sowie die Inhibierung der antiinflammatorischen Efferozytosefunktion, bewirken.
N2  - Atherosclerosis is a chronic inflammatory disease of the vessel wall involving innate and adaptive immune responses. Monocyte-derived macrophages play a key role in atherosclerotic lesion formation, by developing into foam cells upon modified lipid (e.g. oxLDL) ingestion and secreting inflammatory cytokines to further fuel vascular inflammation. However, macrophages also have protective functions such as the anti-inflammatory disposal of apoptotic cells by efferocytosis. To determine the influence of CD8+ T cells on macrophages, we used an in vitro model system where activated CD8+ T cells were co-cultured with bone marrow derived macrophages. We first demonstrated that CD8+ T cells promoted macrophage oxLDL uptake and foam cell formation associated with increased expression of the oxLDL receptor CD36, and decreased expression of the reverse cholesterol transporter ABCA1. CD8+ T cells also reduced macrophage apoptotic cell phagocytosis and anti-inflammatory IL-10 release in response to apoptotic cell engulfment, indicating diminished efferocytosis. Finally, CD8+ T cells promoted expression of the pro-inflammatory M1 polarization marker iNOS in macrophages, as well as secretion of the pro-atherogenic chemokine CCL2. These processes were partially dependent on the CD8+ T cell effector cytokines IFNγ and TNFα, as revealed by the addition of neutralizing antibodies in our in vitro co-culture system. 
In conclusion, our data shows that CD8+ T cells promote a pro-atherogenic phenotype in macrophages in vitro, increasing their foam cell formation and pro-inflammatory potential while inhibiting efferocytosis.
KW  - Immunität <Medizin>
KW  - CD8+ T-Zellen
KW  - Arteriosklerose
KW  - Atherosklerose
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-371344
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