TY  - THES
A1  - Bieber, Daniela
T1  - Der A2B-Adenosinrezeptor und MAP-Kinase Aktivität in MDA-MB-231 Brustkrebszellen
T1  - The A2B adenosine receptor and MAP-kinase activity in MDA-MB-231 breast cancer cells
N2  - Sowohl MAPK als auch Adenosin werden mit Tumorproliferation und Angiogenese in Verbindung gebracht. MDA-MB-231 Östrogenrezeptor-negative Brustkrebszellen zeigen eine sehr starke Expression des A2BAR, der außerdem der einzige von dieser Zelllinie exprimierte Adenosinrezeptor ist. Es konnte gezeigt werden, dass MDA-MB-231-Brustkrebszellen eine hohe basale MAPK-Aktivität aufweisen, welche durch Stimulation mit FCS nicht weiter gesteigert werden kann. Diese hohe basale MAPK-Aktivität wird durch die src-Kinase und Her2 verursacht, da eine Inhibition dieser beiden Tyrosinkinasen eine Hemmung der basalen ERK-Phosphorylierung induziert. Interessanterweise führt die Stimulation des A2BAR der MDA-MB-231-Brustkrebszellen mit dem unselektiven Agonisten NECA zu einer zeitanhängigen Inhibition der ERK-1/2-Phosphorylierung. Eine Behandlung der Brustkrebszelllinie mit 10 µM CGS 21680 zeigten keinen Einfluss auf die ERK-Aktivität, weshalb davon ausgegangen werden kann, dass die zeitabhängige Inhibition der ERK-1/2-Phosphorylierung durch den A2BAR vermittelt wird. Eine Beteiligung von cAMP an der MAPK-Signaltransduktion des A2BAR scheint insofern wahrscheinlich, als sowohl eine Behandlung der Zellen mit Forskolin als auch der Kombination aus cAMP-AM und dem PDE4-Inhibitor Rolipram eine zeitabhängige Hemmung der ERK-1/2-Phosphorylierung induzieren. Jedoch scheint weder die PKA noch die PI3K an dieser Signaltransduktion des A2BAR beteiligt zu sein, da die A2BAR-vermittelte Inhibition der MAPK auch in Anwesenheit von PKA- und PI3K-Inhibitoren bestehen bleibt. Auch scheinen cAMP-GEFs wie beispielsweise Epac in diesem Zusammenhang keine Rolle zu spielen. In Gegenwart des PLC-Inhibitors U-73122 und des Ca2+-Chelators BAPTA verschwand die NECA-induzierte Hemmung der ERK-1/2-Phosphorylierung, was für eine Beteiligung der PLC und des Ca2+ an der A2BAR-vermittelten Hemmung der MAPK-Aktivität spricht. Letzten Endes konnte jedoch kein Mechanismus eruiert werden, welcher diese A2BAR-vermittelte, Ca2+-abhängige MAPK-Hemmung mediiert, da weder eine Inhibition der PKC, der CamKII oder des Calcineurins Einfluss auf die NECA-induzierte MAPK-Hemmung hatten. Was Wachstum und Proliferation der Östrogenrezeptor-negativen Brustkrebszelllinie MDA-MB-231 anbelangt, so konnte gezeigt werden, dass der unselektive Agonist NECA zu einer signifikanten Wachstumshemmung dieser Brustkrebszelllinie führt. Allerdings kommt es aufgrund einer Desensitisierung der A2BAR in MDA-MB-231-Brustkrebszellen lediglich zu einem transienten proliferationshemmenden Effekt nach Stimulation mit NECA.
N2  - MAP kinases as well as adenosine are involved in angiogenesis and proliferation of malignant tumors. The estrogen receptor-negative breast cancer cell line MDA-MB-231 expresses A2B adenosine receptors (A2BAR) as the sole adenosine receptor subtype at remarkably high levels. These MDA-MB-231 cells show a very high basal MAPK activity which seems to be maximal as it can not be stimulated further with FCS or EGF. This high basal MAPK activity is caused by src-kinase and her2, as inhibition of these two tyrosinkinases induces an inhibition of basal ERK1/2 phosphorylation. Interestingly, stimulation of A2BAR in MDA-MB-231 breast cancer cells with the unselective agonist NECA leads to a time-dependent inhibition of ERK1/2 phosphorylation whereas treatment of the cells with 10 µM CGS 21680 had no influence on ERK-activity. Thus it can be assumed that the time-dependent inhibition of ERK1/2 phosphorylation is mediated via the A2BAR subtype. A role of cAMP for the MAPK signal transduction of the A2BAR seems to be likely because stimulation of the cells with Forskolin as well as treatment with a combination of cAMP-AM and the PDE4-inhibitor Rolipram results in a time-dependent inhibition of ERK1/2 phosphorlyation. However, neither PKA nor PI3K seem to be involved in the signal transduction of the A2B adenosine receptor, as the A2BAR-mediated inhibition of MAPK persists in the presence of PKA- and PI3K-inhibitors. CAMP-GEFs like EPAC do not seem to play a role in this signal transduction mechanism either. The presence of the PLC-inhibitor U-73122 and the Ca2+-chelator BAPTA abolishes the NECA effect, suggesting a role for PLC and Ca2+ for the A2BAR-mediated inhibition of ERK1/2 phosphorylation. Finally, a mechanism leading to this A2BAR-mediated and Ca2+-dependent MAPK inhibition could not be found out because neither an inhibition of PKC, nor inhibition of CamKII or Calcineurin had an influence on the NECA effect. Concerning growth and proliferation of MDA-MB-231 breast cancer cells it could be shown that the unselective agonist NECA leads to a slight but significant growth inhibition in these cells. However, this proliferation-inhibiting effect of NECA is only transient because of a desensitization of A2B adenosine receptors in these breast cancer cells.
KW  - Adenosinrezeptor
KW  - MAP-Kinase
KW  - MDA-MB-231-Brustkrebszellen
KW  - adenosine receptor
KW  - MAP-kinase
KW  - MDA-MB-231 breast cancer cells
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-65707
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bittner, Nataly
A1  - Boon, Andy
A1  - Delbanco, Evert H.
A1  - Walter, Christof
A1  - Mally, Angela
T1  - Assessment of aromatic amides in printed food contact materials: analysis of potential cleavage to primary aromatic amines during simulated passage through the gastrointestinal tract
JF  - Archives of Toxicology
N2  - Recent analyses conducted by German official food control reported detection of the aromatic amides N-(2,4-dimethylphenyl)acetamide (NDPA), N-acetoacetyl-m-xylidine (NAAX) and 3-hydroxy-2-naphthanilide (Naphthol AS) in cold water extracts from certain food contact materials made from paper or cardboard, including paper straws, paper napkins, and cupcake liners. Because aromatic amides may be cleaved to potentially genotoxic primary amines upon oral intake, these findings raise concern that transfer of NDPA, NAAX and Naphthol AS from food contact materials into food may present a risk to human health. The aim of the present work was to assess the stability of NDPA, NAAX and Naphthol AS and potential cleavage to 2,4-dimethylaniline (2,4-DMA) and aniline during simulated passage through the gastrointestinal tract using static in vitro digestion models. Using the digestion model established by the National Institute for Public Health and the Environment (RIVM, Bilthoven, NL) and a protocol recommended by the European Food Safety Authority, potential hydrolysis of the aromatic amides to the respective aromatic amines was assessed by LC–MS/MS following incubation of the aromatic amides with digestive fluid simulants. Time-dependent hydrolysis of NDPA and NAAX resulting in formation of the primary aromatic amine 2,4-DMA was consistently observed in both models. The highest rate of cleavage of NDPA and NAAX was recorded following 4 h incubation with 0.07 M HCl as gastric-juice simulant, and amounted to 0.21% and 0.053%, respectively. Incubation of Naphthol AS with digestive fluid simulants did not give rise to an increase in the concentration of aniline above the background that resulted from the presence of aniline as an impurity of the test compound. Considering the lack of evidence for aniline formation from Naphthol AS and the extremely low rate of hydrolysis of the amide bonds of NDPA and NAAX during simulated passage through the gastrointestinal tract that gives rise to only very minor amounts of the potentially mutagenic and/or carcinogenic aromatic amine 2,4-DMA, risk assessment based on assumption of 100% cleavage to the primary aromatic amines would appear to overestimate health risks related to the presence of aromatic amides in food contact materials.
KW  - aromatic amides
KW  - primary aromatic amine
KW  - food contact materials
KW  - simulated digestion
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-324697
VL  - 96
IS  - 5
ER  - 
TY  - THES
A1  - Blankenburg, Robert
T1  - Longitudinale Untersuchungen der kardialen Morphologie von knockin-Mäusen mit humanen Myosinmutationen
T1  - Longitudinal analyses of cardiac morphology in knockin mice carrying human myosin mutations
N2  - Longitudinale Untersuchungen der kardialen Morphologie von knockin-Mäusen mit humanen Myosinmutationen
N2  - Longitudinal analyses of cardiac morphology in knockin mice carrying human myosin mutations
KW  - Kardiomyopathie
KW  - Myosin
KW  - HCM
KW  - DCM
KW  - Kardiomyopathie
KW  - Myosin
KW  - HCM
KW  - DCM
KW  - cardiomyopathy
KW  - myosin
KW  - HCM
KW  - DCM
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-71417
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Boivin, Valérie
A1  - Beyersdorf, Niklas
A1  - Palm, Dieter
A1  - Nikolaev, Viacheslav O.
A1  - Schlipp, Angela
A1  - Müller, Justus
A1  - Schmidt, Doris
A1  - Kocoski, Vladimir
A1  - Kerkau, Thomas
A1  - Hünig, Thomas
A1  - Ertl, Georg
A1  - Lohse, Martin J.
A1  - Jahns, Roland
T1  - Novel Receptor-Derived Cyclopeptides to Treat Heart Failure Caused by \(Anti-β_1-Adrenoceptor\) Antibodies in a Human-Analogous Rat Model
JF  - PLoS One
N2  - Despite recent therapeutic advances the prognosis of heart failure remains poor. Recent research suggests that heart failure is a heterogeneous syndrome and that many patients have stimulating auto-antibodies directed against the second extracellular loop of the \(β_1\) adrenergic receptor \((β_1EC2)\). In a human-analogous rat model such antibodies cause myocyte damage and heart failure. Here we used this model to test a novel antibody-directed strategy aiming to prevent and/or treat antibody-induced cardiomyopathy. To generate heart failure, we immunised n = 76/114 rats with a fusion protein containing the human β1EC2 (amino-acids 195–225) every 4 weeks; n = 38/114 rats were control-injected with 0.9% NaCl. Intravenous application of a novel cyclic peptide mimicking \(β_1EC2\) (\(β_1EC2-CP\), 1.0 mg/kg every 4 weeks) or administration of the \(β_1-blocker\) bisoprolol (15 mg/kg/day orally) was initiated either 6 weeks (cardiac function still normal, prevention-study, n = 24 (16 treated vs. 8 untreated)) or 8.5 months after the 1st immunisation (onset of cardiomyopathy, therapy-study, n = 52 (40 treated vs. 12 untreated)); n = 8/52 rats from the therapy-study received \(β_1EC2-CP/bisoprolol\) co-treatment. We found that \(β_1EC2-CP\) prevented and (alone or as add-on drug) treated antibody-induced cardiac damage in the rat, and that its efficacy was superior to mono-treatment with bisoprolol, a standard drug in heart failure. While bisoprolol mono-therapy was able to stop disease-progression, \(β_1EC2-CP\) mono-therapy -or as an add-on to bisoprolol- almost fully reversed antibody-induced cardiac damage. The cyclo¬peptide acted both by scavenging free \(anti-β_1EC2-antibodies\) and by targeting \(β_1EC2\)-specific memory B-cells involved in antibody-production. Our model provides the basis for the clinical translation of a novel double-acting therapeutic strategy that scavenges harmful \(anti-β_1EC2-antibodies\) and also selectively depletes memory B-cells involved in the production of such antibodies. Treatment with immuno-modulating cyclopeptides alone or as an add-on to \(β_1\)-blockade represents a promising new therapeutic option in immune-mediated heart failure.
KW  - memory B cells
KW  - antibodies
KW  - T cells
KW  - B cells
KW  - heart
KW  - heart failure
KW  - kidneys
KW  - enzyme-linked immunoassays
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-126028
VL  - 10
IS  - 2
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bommakanti, R.
A1  - Bokoch, G. M.
A1  - Tolley, J. O.
A1  - Schreiber, R. E.
A1  - Siemsen, D. W.
A1  - Klotz, Karl-Norbert
A1  - Jesaitis, A. J.
T1  - Reconstitution of a physical complex between the N-formyl chemotactic peptide receptor and G protein: Inhibition by pertussis toxin-catalyzed ADP ribosylation
N2  - Photoaffinity-labeled N-formyl chemotactic peptide receptors from human neutrophils solubilized in octyl glucoside exhibit two forms upon sucrose density gradient sedimentation, with apparent Sedimentation coefficients of approximately 4 and 7 S. Tbe 7 S form can be converted to the 4 S form by guanosine 5' -0- (3-thiotriphosphate) (GTP-yS) with an EC&o of -20 nM, suggesting that the 7 S form may represent a physical complex of the receptor with endogenous G protein (Jesaitis, A. J., Tolley, J. 0., Bokoch, G. M., and Allen, R. A. (1989) J. Cell Biol. 109, 2783-2790). To probe the nature of the 7 S form, we reconstituted the 7 S form from the 4 S form by adding purified G protein. The 4 S form, obtained by solubilizing GTP-yS-treated neutrophil plasma membranes, was incubated with purified (>95%) G. protein from bovine brain (containing both G\(_{ia1}\) and G\(_{ia2}\)) or with neutrophil G protein (G\(_a\)), and formation of the 7 S complex was analyzed on sucrose density gradients. The EC\(_{50}\) of 7 S complex formation induced by the two G proteins was 70 \(\pm\) 25 and 170 \(\pm\) 40 DM for G\(_a\) and G\(_1\), respectively. No complexation was measurable when bovine transducin (G\(_t\)) was used up to 30 times the EC\(_{50\) for G\(_a\). The EC\(_{50}\) for G\(_t\) was the same for receptors, obtained from formyl peptide-stimulated or unstimulated cells. The addition of 10 \(\mu\)M GTP-yS to the reconstituted 7 S complex caused a complete reversion of the receptor to the 4 S form, and anti-G\(_1\) peptide antisera immunosedimented the 7 S form. ADP-ribosylation of Gt prevented formation of the 7 S form even at 20 times the concentration of unribosylated G. normally used to attain 50% conversion to the 7 S form. These observations suggest that the 7 S species is a pbysical complex containing N-formyl chemotactic peptide receptor and G protein.
KW  - Toxikologie
Y1  - 1992
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-60406
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bommakanti, R. K.
A1  - Klotz, Karl-Norbert
A1  - Dratz, E. A.
A1  - Jesaitis, A. J.
T1  - A carboxyl-terminal tail peptide of neutrophil chemotactic receptor disrupts its physical complex with G protein
N2  - No abstract available
KW  - Toxikologie
Y1  - 1993
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-60456
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bossle, Franz
T1  - Zur Pharmakologie von meta-Iodbenzylguanidin
T1  - Pharmakology of meta-iodbenzylguanidine
N2  - Obwohl radioaktiv markiertes meta-Iodbenzylguanidin (MIBG) häufig in der Diagnose und bei der Behandlung von Neuroblastomen in der Klink Verwendung findet, ist bis heute sehr wenig über seine Pharmakologie bekannt. In der Literatur finden sich öfters Andeutungen, die aber nicht belegt wurden. So fehlten Untersuchungen über indirekt-sympathomimetische Wirkungen von MIBG. Vor diesem Hintergrund untersuchten wir am isoliert perfundierten Kaninchenherzen die Wirkung von MIBG im Vergleich zum Prototyp eines indirekten Sympathomimetikums (Tyramin). Dabei zeigte sich, daß MIBG zwar etwas potenter aber nicht so effektiv wie Tyramin war. Dies zeigte sich sowohl beim Paramter Herzfrequenz als auch beim Parameter Noradrenalin-Freisetzung. Im Gegensatz dazu zeigte sich im Zeitverlauf, daß die Wirkung von MIBG wesentlich länger anhielt als die von Tyramin. Der Unterschied zwischen MIBG und Tyramin bezüglich der Effektivität als indirekte Sympathomimetika konnte mit unterschiedlichen Wirkstärken beider Substanzen als Hemmstoff des vesikulären Monoamin-Transporters erklärt werden. Tyramin und MIBG wurden in Versuchen mit Neuroblastomzellen mit gleicher Geschwindigkeit durch Uptake1 aufgenommen, Tyramin war aber ein wesentlich potenterer Hemmstoff des vesikulären Monoamin-Transporters als MIBG. Da aber MIBG im Gegensatz zu Tyramin kein Substrat der neuronalen Monoaminoxidase ist, hielt seine Wirkung auch deutlich länger an als die von Tyramin. Die indirekt sympathomimetische Wirkung von MIBG wurde anschließend auch in-vivo untersucht. Dort zeigte sich auch, daß MIBG trotz im Vergleich zu klinischen Anwendungen hoher Dosen wesentlich schwächer indirekt-sympathomimetisch wirkt als Tyramin. In diesen Versuchen wurde auch beobachtet, daß die indirekt-sympathomimetische Wirkung auf die Herzfrequenz durch eine Gegenregulation des Nervensystems (nämlich den Barorezeptor-Reflex) maskiert wurde. Obwohl MIBG in der Literatur von Anfang an als adrenerger Neuronenblocker bezeichnet wurde, fand sich in der Literatur kein direkter Beweis für diese Behauptung. Mit Hilfe eines in-vitro Modells konnte in der vorliegenden Arbeit der Beweis erbracht werden, daß MIBG ein adrenerger Neuronenblocker ist. Dazu benutzten wir als Parameter die durch elektrische Stimulation induzierte Freisetzung von Noradrenalin im spontan schlagenden, perfundierten Kaninchenherzen. Die stimulationsbedingte Abgabe von Noradrenalin ins Perfusat wurde durch MIBG zeit- und konzentrationsabhängig blockiert. Da viele adrenerge Neuronenblocker das Enzym Monoaminoxidase (MAO) hemmen, wurde in-vitro untersucht, ob MIBG die beiden Iso-Enzyme MAO-A und MAO-B hemmt. Es konnte gezeigt werden, daß MIBG die MAO kompetitiv hemmt und zwar bevorzugt die Isoform MAO-A. Diese MAO-Hemmung wurde auch in-vivo in den Versuchen mit narkotisierten Kaninchen beobachtet. MIBG verminderte nämlich dosisabhängig die Konzentration des desaminierten Noradrenalin-Metaboliten DOPEG im Blutplasma der Tiere. Die Beobachtung, daß für die Hemmung der MAO-A im perfundierten Herzen eine IC50 von 17 nM, im Gewebehomogenat von Herzen dagegen eine IC50 von 18 µM gefunden wurde, spricht dafür, daß MIBG als Substrat von Uptake1 im Axoplasma der sympathischen Neurone des Herzens um den Faktor 1000 angereichert wird. Somit konnten in der vorliegenden Arbeit einige offene Fragen zur Pharmakologie von MIBG im Bereich des sympathomimetischen Nervensystems beantwortet werden, die auch für den klinischen Einsatz von MIBG wichtig sein könnten.
N2  - Although radioiodinated MIBG is widley used clinicaly to diagnose and treat neural crest tumours, there is only paucity of published data on the pharmacology of MIBG. In the literature, there are frequently allusions which were not verified. For example, nothing is known about the indirect sympathomimetic effects of MIBG. This prompted us to compare the sympathomimetic effects of MIBG and tyramine (the prototype of indirectly acting amines) in spontaneously beating, isolated, perfused rabbit hearts. We were able to show, that MIBG was in fact more potent, but much less effectiv, than tyramine. Increases in heart rate and noradrenaline overflow were both indicators for that. On the other hand, the duration of the effects of MIBG was much longer than that of the effects of tyramine. The difference between MIBG and tyramine with respect to the efficacy as indirectly acting sympathomimetic amines can be explained with different potencies to inhibit the vesicular monoamine transporter. For tyramin and MIBG we found in human neuoblastoma cells the same rate of neuronal uptake. On the other hand, as far as the inhibition of the vesicular monoamine transporter is concerned, tyramine was eight times more potent then MIBG. In addition, MIBG is contrary to tyramine, not a substrate of monoamine oxidase. Therefor, the duration of MIBG action was much more longer than that of tyramine. In experiments carried out in anaesthetized rabbits, we examined the indirect sympathomimetic effects of MIBG in vivo. Although the dose of MIBG used in these experiments was relativly high compared to doses used in clinical settings, MIBG was much less effectiv than tyramine as indirectly acting sympathomemetic amine. The effect of MIBG on heart rate was masked by reflex counter-regulation (baroreceptor reflex). Hence, MIBG caused a dose-dependent increase in blood pressure and a dose-dependent decrease in heart rate. Although MIBG was labelled from the beginning as adrenergic neurone blocking agent in the literature, we found no direct evidence for this suggestion in the literature. In our study we were able to show, that MIBG behaves as an adrenergic neurone blocking agent. We used the spillover of noradrenaline induced by electrical stimulation as a parameter in sponantously beating, isolated rabbit hearts. The stimulation-induced spillover of noradrenaline was inhibited by MIBG in a time- and concentration-dependent manner. Because many adrenergic neurone blocking agents inhibit the enzym monoamine oxidase (MAO), we examined in vitro, whether MIBG inhibits both iso-enzyms MAO-A and MAO-B. We were able to show, that the inhibition of MAO by MIBG is competitiv in nature and preferentially involves inhibition of MAO-A. This inhibition of MAO was also shown in the in-vivo experiments carried out in anaesthetized rabbits. In these experiments, MIBG reduced the concentration of the MAO metabolite of noradrenaline, DOPEG, in plasma in a dose dependent manner. In addition, MIBG was found to be 1000 times more potent in inhibiting MAO-A in the intact heart (IC50 17 nM) than in inhibiting MAO-A in heart homogenats (IC50 18 µM). From this difference in potency it can concluded that there is a 1000-fold accumulation of MIBG within the axoplasm of noradrenergic neurones. In this paper a number of questions about the pharmacology of MIBG concerning the sympathomimetic nervouse system were answered. This may be of importance in the clinical use of MIBG.
KW  - MIBG
KW  - Pharmakologie
KW  - Adrenerger Neuronenblocker
KW  - chromaffine Granulas
KW  - Herzfrequenz
KW  - Kaninchen
KW  - MAO-Hemmer
KW  - Monoaminoxidase
KW  - meta-Iodbenzylguanidin
KW  - Noradrenalin
KW  - Adrenergic neurone blocking agent
KW  - chromaffin granulas
KW  - heart rate
KW  - mao-inhibiters
KW  - monoamine oxidase
KW  - meta-iodobenzylguanidine
KW  - noradrenaline
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3717
ER  - 
TY  - THES
A1  - Boullay, Felix
T1  - Quantifizierung von DNA-Schäden peripherer Lymphozyten bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz
T1  - Increased genomic damage in lymphocytes of Patients with chronical renal failure and after long-term maintenance hemodialysis therapy
N2  - Schon vor mehr als zwei Jahrzehnten wurde eine erhöhte Tumorentstehungsrate bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung unter Dialysebehandlung festgestellt. Eine der wahrscheinlichsten Erklärungen für dieses Phänomen ist die klinische Manifestation eines Immundefektes innerhalb dieses Patientenkollektives. Lymphozyten von Patienten mit chronischen Nierenerkrankungen ohne Dialyse und Dialysepatienten mit einer Behandlungsdauer von mehr als 120 Monaten verfügen nachweislich über eine reduzierte DNA-Reparaturfähigkeit. Zusätzlich weisen sie eine erhöhte Rate von Mikrokernen auf, was für verstärkte gentoxische Einflüsse im Patientenblut spricht. In dieser Arbeit wurde mittels Comet Assay, einem sensiblen Testverfahren zur Quantifizierung von DNA-Schäden auf Einzellzellniveau, aus verschiedenen Gruppen von chronisch Nierenkranken die Zellkern-DNA von peripheren Lymphozyten auf Schäden untersucht. Neben Patienten mit leicht bis stark erhöhten Kreatininspiegeln wurden auch Kollektive mit Hämodialyse und Hämodiafiltrationsbehandlung auf DNA-Schäden untersucht und miteinander verglichen. In den Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass in der Gruppe der chronisch Nierenkranken ohne Dialysebehandlung offensichtlich ein Zusammenhang zwischen Höhe des Kreatininspiegels und einer durch den Comet Assay feststellbaren DNA-Schädigung besteht: im Kollektiv der Hämodialysepatienten ist mit der Dauer der Behandlung ein Anstieg des Schadens zu verzeichnen. Bei Patienten mit Hämodiafiltrationsbehandlung hingegen war kein Anstieg der DNA-Schäden mit der Länge der Behandlung feststellbar. Bei gleicher Behandlungsdauer bestehen zwischen Hämodialyse- und Hämodiafiltrationsgruppe nur unwesentliche Schadensdifferenzen. Dies war nicht vorhersehbar, da besonders Patienten mit stärkeren gesundheitlichen Einschränkungen in den Vorzug der Hämodiafiltration gelangen. Insgesamt zeigten jedoch alle untersuchten Gruppen einen signifikanten Anstieg der DNA-Schädigung gegenüber den Kontrollen. Da der Comet Assay derzeit noch mit methodischen und patientenbedingten Ergebniss-Schwankungen behaftet ist, muss jede Interpretation mit Zurückhaltung erfolgen. Insbesondere muss anhand eines Zusammenhanges hinsichtlich Gentoxizität und vorliegender Erkrankung untersucht und kritisch hinterfragt werden, ob ein früherer Beginn der Dialyse-Behandlung für den Patienten von Vorteil sein könnte. Inwieweit eine Umstellung von Hämodialyse auf Hämodiafiltration die Schäden der lymphozytären Zellkern DNA und somit eventuell auch die Tumorentstehungsraten beeinflusst, ist durch weitere Forschungen auf diesem Gebiet zu klären.
N2  - In endstage renal failure a striking rise of cancer incidence has been reported. In its pathogenesis numerous factors including decreased DNA repair may be involved. In the current study the spontaneous genomic damage in peripheral lymphocytes was evaluated by single gel electrophoresis (Comet Assay) in non diabetic patients with moderate to severe renal insufficiency ( n=23, serum creatinine 3,9–9,8 mg/dl ) as well as in non diabetic patients on maintenance hemodialysis therapy (MHD, n=26, duration 8 to 320 months ). In the aged matched control group of 21 healthy subjects DNA damage averaged 10,54 +/- 0,8 %. A marked rise was observed in patients with renal impairment, mean value 14,7 +/- 3,4 %, with an obvious relationship to severity of renal disease. In the 10 patients with creatinine level higher than 6 mg/dl mean DNA damage increased to 17,7 +/- 3,0 %. During MHD therapy DNA damage averaged 16,7 +/- 4,3 %. Its severity was clearly related to the duration of treatment : While over the first 4 years the levels were even lower than those in pre-endstage renal disease, but still significantly higher than the controls, a continuous rise of DNA damage occured in the following years with highest values after more than 10 years. These data are in line with investigations of micronuclei and DNA repair in similar patient groups Summarising, our data show that DNA damage is enhanced in patients with chronic renal insufficiency with a direct relationship to severity of diseases. During MHD therapy a partial improvement is observed within the first 4 years with a subsequent aggravation in the following decade. Higher levels of genomic damage in advanced chronic renal failure and MHD patients may result from decreased DNA repair previously shown and may contribute to the increased cancer incidence in these patients.
KW  - DNA-Schaden
KW  - Dialyse
KW  - Niereninsuffizienz
KW  - Comet Assay
KW  - Lymphozyten
KW  - DNA-Damage
KW  - Comet Assay
KW  - Chronical renal failure
KW  - Dialysis
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-6722
ER  - 
TY  - THES
A1  - Brand, Susanne
T1  - Oxidativer Stress und DNA-Schäden induziert durch das Peptidhormon Angiotensin II in vivo : Identifizierung des AT1-Rezeptors und reaktiver Sauerstoffspezies als ursächliche Faktoren
T1  - Oxidative Stress and DNA damage mediated via Angiotensin II in vivo
N2  - Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) reguliert den Blutdruck und den Wasser- und Elektrolythaushalt des Körpers. Angiotensin II (Ang II), das aktive Peptid des RAAS, bewirkt eine Vasokonstriktion und in höheren Konzentrationen Bluthochdruck. Epidemiologische Studien haben gezeigt, dass eine Verbindung zwischen Hypertonie und dem gehäuften Auftreten von Krebs besteht. Eine Metaanalyse von 13 Fall-Kontroll-Studien konnte einen Zusammenhang zwischen Hypertonie und einem erhöhten Risiko, an einem Nierenzellkarzinom zu erkranken nachweisen. In vitro-Studien und Studien an der isolierten Niere konnten bereits genotoxische Effekte des blutdruckregulierenden Hormons Ang II zeigen. Zielsetzung dieser Arbeit war es, zunächst in vivo zu prüfen, ob steigende Ang II-Konzentrationen einen Einfluss auf die genomische Stabilität von Nieren- und Herzzellen besitzen. Hierzu wurden im Dosisversuch männliche C57BL/6-Mäuse mit osmotischen Minipumpen ausgestattet, die Ang II in vier verschiedenen Konzentrationen zwischen 60 ng/kg min und 1 µg/kg min über einen Zeitraum von 28 Tagen abgeben sollten. Während des Versuchszeitraums fanden regelmäßige, nicht-invasive Blutdruckmessungen an der Maus statt. Die Behandlung mit Ang II führte zu einem signifikanten Anstieg des Blutdrucks und zu histopathologischen Veränderungen der Glomeruli und des Tubulussystems, was sich in einer verschlechterten Albumin-Ausscheidung wiederspiegelte. Außerdem induzierte die Behandlung mit Ang II die dosisabhängige Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies, DNA-Doppelstrangbrüchen und oxidativer DNA-Schäden. Diese Parameter waren bereits in Tieren erhöht, die keinen Bluthochdruck entwickelten und stiegen mit der höchsten Ang II-Konzentration noch an, obwohl hier im Vergleich zur Vorgängergruppe, die eine geringere Ang II-Konzentration erhielt, kein höherer Blutdruck vorlag. Diese Beobachtung deutet auf eine mögliche Unabhängigkeit des entstandenen Schadens vom Bluthochdruck hin und lenkt die Aufmerksamkeit auf Ang II als genomschädigenden Faktor. Der folgende Interventionsversuch sollte Aufschluss über die mögliche blutdruckunabhängige genomschädigende Wirkung von Ang II geben. Dazu wurden C57BL/6-Mäuse neben der Ang II-Behandlung in einer Konzentration von 600 ng/kg min zusätzlich über einen Zeitraum von 28 Tagen mit 5 verschiedenen Substanzen behandelt: Candesartan, Ramipril, Hydralazin, Eplerenon und Tempol. Candesartan ist ein Ang II-Rezeptor-Antagonist, der selektiv den AT1-Rezeptor blockiert. Ramipril wirkt als Hemmer des Angiotensin-Konversions-Enzyms und verhindert die Bildung von endogenem Ang II aus Ang I. Hydralazin, als Vasodilatator, greift nicht in das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System ein. Eplerenon blockiert als selektiver Aldosteronantagonist den Mineralkortikoidrezeptor. Tempol wirkt als Antioxidans. Die Behandlung mit Ang II in einer Konzentration von 600 ng/kg min im Interventionsversuch führte zur Hochregulierung der NADPH-Oxidase 4 und zur Produktion reaktiver Sauerstoffspezies in der Niere und im kardiovaskulären Gewebe. Der entstandene oxidative Stress führte wiederum zu DNA-Schäden und einer Aktivierung der Transkriptionsfaktoren Nrf2 und NF-B. Nrf2-vermittelt wurde die Induktion antioxidativer Gene ausgelöst, was allerdings nicht ausreichend war, um vor Ang II-induzierten ROS und DNA-Schäden zu schützen. Eine längerfristige NF-B-Aktivierung durch hohe Ang II-Spiegel kann das Überleben und die Proliferation von Zellen, die DNA-Schäden in Form von Doppelstrangbrüchen tragen, fördern, was eine Tumor-initiierende Wirkung haben könnte. Die beschriebenen Effekte erhöhter Ang II-Spiegel konnten durch die Intervention mit dem AT1-Rezeptorblocker Candesartan verhindert werden, was die Beteiligung des Rezeptors nachweist. Eine blutdruckunabhängige, genomschädigende Wirkung von Ang II konnte leider durch die Intervention mit Hydralazin nicht verdeutlicht werden, da die erwünschte langfristige Blutdrucksenkung ausblieb. Allerdings zeigte die Intervention mit Tempol eine Abnahme an oxidativem Stress und DNA-Schäden trotz ausbleibender Blutdrucksenkung. Die Bedeutung von ROS in der Bildung von DNA-Schäden und die Unabhängigkeit dieser Schäden vom Blutdruck konnten somit hervorgehoben werden. Die Tatsache, dass die Intervention mit Ramipril den Blutdruck nicht senken konnte, der oxidative Stress und die DNA-Schäden durch mögliche antioxidative Eigenschaften aber vermindert wurden, unterstützt diese Beobachtung. Die Intervention mit Eplerenon führte zum Teil zu einer Verminderung an ROS und DNA-Schäden, brachte diese Parameter aber nicht auf Kontrollniveau zurück. Somit ist eine Beteiligung von Aldosteron nicht auszuschließen.
N2  - The renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) regulates blood pressure, water balance and electrolyte metabolism. Angiotensin II (Ang II), the reactive peptide of RAAS, causes vasoconstriction and, in higher concentrations, increased blood pressure. Epidemiological studies found an increased cancer incidence in hypertensive patients. A meta-analysis of 13 longitudinal studies revealed a connection between hypertension and a higher risk to develop kidney cancer. In vitro studies and studies of the isolated mouse kidney already showed genotoxic effects of Ang II. First, the aim of the study was to investigate in vivo the effect of increasing concentrations of Ang II on the genomic stability of kidney and heart cells. Therefore, male C57/BL6 mice were equipped with osmotic mini pumps, delivering Ang II in four different concentrations between 60 ng/kg min and 1 µg/kg min during 28 days. During the 4 weeks blood pressure was measured non-invasively. Treatment with Ang II raised the blood pressure significantly and led to histopathological changes of glomeruli and tubuli, reflecting an impaired albumin-excretion. Furthermore, the formation of reactive oxygen species (ROS), DNA double strand breaks and oxidative DNA damage was induced dose-dependently by Ang II. These parameters were already increased in animals with normal blood pressure and were further increased by the highest Ang II concentration, although blood pressure was not higher than in the precursor group, which received less Ang II. These observations might hint to a possible independency of the Ang II-induced damage from the blood pressure, focusing on Ang II as the genotoxic substance. The following intervention experiment was conducted to investigate the possible blood pressure independent genotoxic effects of Ang II. Besides the treatment with Ang II in a concentration of 600 ng/kg min, C57BL/6 mice were additionally treated with 5 different interventions: candesartan, an AT1 receptor antagonist, ramipril, a angiotensin-converting-enzyme blocker, hydralazine, a vasodilator, eplerenone, a mineralocorticoid receptor blocker and tempol, an antioxidant. In the intervention experiment, Ang II treatment in a concentration of 600 ng/kg min caused an up-regulation of NOX 4 resulting in the production of ROS in the kidney and heart. The oxidative stress led to the formation of DNA damage and to an activation of the transcription factors Nrf2 and NF-B. The induction of Nrf2 was accompanied by up-regulation of antioxidative enzymes, which, however, were not able to defend against ROS-production and DNA damage. A long-term activation of NF-B by high Ang II levels can promote the survival and proliferation of cells with DNA damage in form of DNA double strand breaks, probably initiating carcinogenesis. The AT1 receptor blocker candesartan could prevent the Ang II-induced damage, demonstrating the involvement of the Ang II receptor. The intervention with hydralazine failed to show a genotoxic effect of Ang II independent of the blood pressure, since a long-term decrease of blood pressure was missing. However, despite of the high blood pressure, the intervention with tempol was able to prevent oxidative stress and DNA-damage. The importance of ROS in the formation of DNA damage and an independency of this damage from the increased blood pressure was shown. The fact that, although not lowering blood pressure, ramipril was able to reduce oxidative stress and DNA damage by possible antioxidative properties, supported this observation. Eplerenone led to slight decrease in ROS and DNA damage showing the possible involvement of aldosterone. Ang II contributes to damage detected in the kidney and in the heart during high blood pressure, probably initiating cancer. The involvement of ROS for the formation of DNA damage and the independency of this damage from the increased blood pressure was shown by the effects of the antioxidant tempol. We could demonstrate that the importance of an AT1 receptor antagonist in the treatment of high blood pressure plays a leading role. Compared to other antihypertensive therapies, treatment with a sartan is the best option. Starting at an early stage with this therapy, a long-term damage, induced by Ang II, could be avoided.
KW  - Oxidativer Stress
KW  - Hypertonie
KW  - DNS-Schädigung
KW  - Angiotensin II
KW  - Hypertension
KW  - DNA-Schäden
KW  - Angiotensin II
KW  - oxidativer Stress
KW  - hypertension
KW  - DNA-damage
KW  - Angiotensin II
KW  - oxidative stress
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-77573
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Brand, Susanne
A1  - Amann, Kerstin
A1  - Mandel, Philipp
A1  - Zimnol, Anna
A1  - Schupp, Nicole
T1  - Oxidative DNA Damage in Kidneys and Heart of Hypertensive Mice Is Prevented by Blocking Angiotensin II and Aldosterone Receptors
JF  - PLOS ONE
N2  - INTRODUCTION: Recently, we could show that angiotensin II, the reactive peptide of the blood pressure-regulating renin-angiotensin-aldosterone-system, causes the formation of reactive oxygen species and DNA damage in kidneys and hearts of hypertensive mice. To further investigate on the one hand the mechanism of DNA damage caused by angiotensin II, and on the other hand possible intervention strategies against end-organ damage, the effects of substances interfering with the renin-angiotensin-aldosterone-system on angiotensin II-induced genomic damage were studied.
METHODS: In C57BL/6-mice, hypertension was induced by infusion of 600 ng/kg • min angiotensin II. The animals were additionally treated with the angiotensin II type 1 receptor blocker candesartan, the mineralocorticoid receptor blocker eplerenone and the antioxidant tempol. DNA damage and the activation of transcription factors were studied by immunohistochemistry and protein expression analysis.
RESULTS: Administration of angiotensin II led to a significant increase of blood pressure, decreased only by candesartan. In kidneys and hearts of angiotensin II-treated animals, significant oxidative stress could be detected (1.5-fold over control). The redox-sensitive transcription factors Nrf2 and NF-κB were activated in the kidney by angiotensin II-treatment (4- and 3-fold over control, respectively) and reduced by all interventions. In kidneys and hearts an increase of DNA damage (3- and 2-fold over control, respectively) and of DNA repair (3-fold over control) was found. These effects were ameliorated by all interventions in both organs. Consistently, candesartan and tempol were more effective than eplerenone.
CONCLUSION: Angiotensin II-induced DNA damage is caused by angiotensin II type 1 receptor-mediated formation of oxidative stress in vivo. The angiotensin II-mediated physiological increase of aldosterone adds to the DNA-damaging effects. Blocking angiotensin II and mineralocorticoid receptors therefore has beneficial effects on end-organ damage independent of blood pressure normalization.
KW  - aldosterone
KW  - oxidative stress
KW  - transcription factors
KW  - kidneys
KW  - heart
KW  - hypertension
KW  - DNA damage
KW  - blood pressure
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-118011
SN  - 1932-6203
VL  - 9
IS  - 12
ER  -