TY  - THES
A1  - Hübner, Lisa-Christina
T1  - Bedeutung von neuroendokrinen Zellen für die Signalübertragung an sensorischen Nervenfasern in den Atemwegen
T1  - Importance of neuroendocrine cells in the respiratory tracts of mice which connect to sensory nervous fibers
N2  - Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, neuroendokrine Zellen in den Atemwegen bei Mäusen zu untersuchen, welche Kontakt zu sensorischen Nervenfasern ausbilden. In vorangegangenen Versuchen konnte bereits die Menge des ausgeschütteten CGRPs nach Stimulation mit Bitterstoffen bestimmt werden. Die Methode zur Messung der Freisetzung von CGRP aus verschiedenen Organen wurde von Prof. Reeh und seiner Arbeitsgruppe etabliert. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zu untersuchen, woher das ausgeschüttete CGRP kommt und ob die Stimulation von Bürstenzellen mit Bitterstoffen zur Ausschüttung von CGRP aus den neuroendokrinen Zellen führt. Anhand der elektronenmikroskopischen Auswertung und der dreidimensionalen Rekonstruktion konnte gezeigt werden, dass es Kontakt zwischen den neuroendokrinen Zellen im Epithel der Trachea und sensorischen Nervenfasern gibt. Die immunhistochemischen Versuche zeigten, dass es nach Stimulation mit Denatonium höchstwahrscheinlich zur Ausschüttung von CGRP durch die intraepithelialen Fasern gekommen ist. Diese Annahme spiegelt sich in der veränderten Morphologie sowie der geringeren Quantität der intraepithelialen Fasern nach Stimulation mit Denatonium deutlich wider. Dass es weder bei der Anzahl der neuroendokrinen Zellen, noch bei der Erscheinung und Anzahl der extraepithelialen Fasern nach Denatoniumstimulation zu einer Veränderung gekommen ist, unterstützt diese Annahme ebenfalls. Im Hinblick auf die durchgeführten Versuche mit den TRPM5-gendefizienten Mäusen zeigte sich, dass die Stimulation mit Denatonium keine Auswirkungen auf die Anzahl der neuroendokrinen Zellen hatte. Dieses Ergebnis unterstützt die Erkenntnisse der vorangegangenen Untersuchungen, welche gezeigt haben, dass das CGRP nicht von den neuroendokrinen Zellen ausgeschüttet wurde. Des Weiteren lässt das Ergebnis darauf schließen, dass die Ausschüttung von CGRP nicht abhängig von der Anwesenheit von Bürstenzellen ist. Insgesamt zeigen die Untersuchungen, dass es nach Stimulation mit Bittersubstanzen zu einer CGRP-Ausschüttung durch die intraepithelialen Fasern gekommen ist. Interessant wäre es weiterhin zu klären, welche Effekte diese Ausschüttung bewirkt und welche Bedeutung der Freisetzung von Substanz P in diesem Zusammenhang zukommt.
N2  - This thesis focused on the objective to investigate the neuroendocrine cells in the respiratory tracts of mice which connect to sensory nervous fibers. In the preceding trials it was possible to determine the amount of the released CGRP after the stimulation with bitter substances. The method of measuring the release of CGRP from a variety of organs was established by Prof. Reeh and his working group. The aim of this work was to investigate where the released CGRP originates from and if the stimulation of brush cells with bitter substances leads to the release of CGRP in the neuroendocrine cells. Based on the electron-microscopic analysis and the three dimensional reconstruction, a correlation between the neuroendocrine cells in the epithelium of mice trachea and the sensory nervous fibers was observed. The immunhistochemical examinations displayed that the stimulation with Denatonium most probably leads to the release of CGRP through intraepithelial fibers. This presumption is reflected in the changed morphology as well as the lower quantity of intraepithelial fibers after the stimulation with Denatonium. Furthermore, the presumption is supported by the fact that neither the number of neuroendocrine cells, nor the appearance and number of extraepithelial fibers led to a change after denationium stimulation. With regards to the executed trials with TRPM5 gene-deficient mice it was observed that the stimulation with Denatonium does not impact the number of neuroendocrine cells. This again supports the finding of the previous trials which showed that CGRP was not released by neuroendocrine cells. Moreover, it can be concluded from this result that the release of CGRP is independent from the existence of brush cells. Overall the trials showed that the release of CGRP through intraepithelial fibers was triggered by the stimulation with bitter substances. Based on these results it would be interesting to investigate the effects of the release and to understand the role of substance P in this correlation.
KW  - Luftröhre
KW  - Luftröhrenschleimhaut
KW  - Signaltransduktion
KW  - Neuroendokrine Zellen
KW  - Signalübertragung
KW  - Trachea
KW  - neuroendocrine cells
KW  - signal transmission
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-207517
ER  - 
TY  - THES
A1  - Eckner, Georg Ludwig
T1  - Der Einfluss vaskulär-adventitieller Makrophagen auf Gefäßwand-residente Stammzellen
T1  - The influence of vascular-adventitial macrophages on vessel wall resident stem cells
N2  - In dieser Dissertation wurden murine Aorta-Explantate im experimentellen Ansatz des "Aortic Ring Assay" über elf Tage kultiviert, erstmalig die Differenzierung zu F4/80(+)-Makrophagen gezeigt und eine nahezu vollständige Depletion dieser Zellen durch Clodronat-Liposomen bewirkt. Diese Adventitia-generierten Makrophagen wurden als die Hauptquelle des lokal gebildeten VEGF nachgewiesen. Die daraus resultierende Depletion des parakrin wirkenden VEGF resultierte in einer teilweisen Konservierung der CD34(+) „Vaskulogenen Zone“ der aortalen Adventitia. Zu der Bestätigung dieser Ergebnisse wurde experimentell über den VEGF-Rezeptor-Blocker E7080 in das VEGF-VEGFR-2 System eingegriffen. Die Versuchsansätze mit diesem Rezeptorblocker resultierten in einem ähnlichen Ergebnis wie die Versuche unter Makrophagen-Depletion.
N2  - In this dissertation murine aortic explants were cultivated for eleven days, using the method of “Aortic Ring Assay”. For the first time the differentiation to F4/80(+) macrophages and its depletion via clodronate liposomes could be described. These adventitia derived macrophages were identified to be the main source of the local VEGF. The depletion resulted in a lack of paracrine operating VEGF, thus partly preserving the CD34(+) vasculogenic zone within the aortal adventitia. To confirm these findings the VEGF-Receptor was blocked due to the VEGF-Receptor blocker E7080. These experiments resulted in almost the same findings compared to macrophage depletion.
KW  - Gefäßwand
KW  - Adventitia
KW  - Makrophagen
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-206080
ER  - 
TY  - THES
A1  - Burow, Wera Tamara
T1  - Die Rolle des CEACAM1-Moleküls bei der Entstehung von neurogener Entzündung in den Atemwegen
T1  - The role of the CEACAM1 molecule in the development of neurogenic inflammation in the airways
N2  - Neurogene Entzündung ist charakterisiert durch Vasodilatation, Plasmaextravasation und Leukozytenmigration.
Im Zuge dieser Dissertationsarbeit konnte ein in vivo Versuchsmodell zur Quantifizierung neurogener Entzündungsreaktionen in den Atemwegen etabliert werden. Der bakterielle Bitterstoff Cycloheximid ist in der Lage, eine Erhöhung der Plasmaextravasation und Migration neutrophiler Granulozyten zu bewirken. Somit kann Cycloheximid nicht nur protektive Schutzreflexe auslösen, sondern führt auch lokal zu einer neurogenen Entzündungsreaktion. Das carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule-1 (CEACAM1) ist an der Regulierung der endothelialen Barrierefunktion beteiligt. Die Versuche zeigen bei CC1-/--Mäusen eine Verminderung der basalen Permeabilität in trachealen postkapillären Venolen. Nach Stimulation mit Cycloheximid zeigen CC1-/--Mäuse im Vergleich mit WT-Mäusen eine verminderte Plasmaextravasation in bronchialen postkapillären Venolen. Auch die Permeabilität des Endothels für neutrophile Granulozyten scheint durch CEACAM1-Defizienz in trachealen und bronchialen Venolen herabgesetzt zu werden. Die Anwesenheit des CEACAM1-Moleküls verursacht offenbar eine verminderte Stabilität der endothelialen Barriere in postkapillären Venolen der Atemwege. Diese Ergebnisse zeigen eine gegenteilige Funktion von CEACAM1 in postkapillären Venolen der Atemwege im Vergleich mit großen, herznahen Blutgefäßen. Des Weiteren scheint sich die Rolle von CEACAM1 in der Entstehung von akuten und chronischen Entzündungsreaktionen zu unterscheiden. Das in dieser Arbeit etablierte Versuchsmodell stellt eine Möglichkeit dar, neurogene Entzündungsreaktionen als Reaktion auf verschiedene gustatorische Stimulanzien zu testen und zu quantifizieren.
N2  - Neurogenic inflammation is characterized by vasodilatation, plasma extravasation and leukocyte recruitment. 
This thesis presents an in vivo model for quantification of neurogenic inflammatory reactions in the airways. Application of the bacterial bitter substance Cycloheximide results in an increased plasma extravasation and migration of neutrophil granulocytes. Cycloheximide not only triggers protective reflexes as it has been previously shown but it also causes local neurogenic inflammatory responses. The carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule-1 (CEACAM1) is known to regulate endothelial barrier function. Experiments show a decrease in basal vascular permeability in CEACAM1 knock-out mice (CC1-/-) in tracheal postcapillary venules. After stimulation with Cycloheximide CC1-/--mice exhibit a decreased plasma extravasation in bronchial postcapillary venules compared to wild-type mice. The permeability of the endothelium to neutrophil granulocytes is also decreased in tracheal and bronchial postcapillary venules of CC1-/--mice. Expression of the CEACAM1 molecule leads to a reduced stability of the endothelial barrier in postcapillary venules of the respiratory tract. These results show an opposite function of CEACAM1 in postcapillary airway venules compared to larger vessels. Furthermore, the role of CEACAM1 appears to be different in the development of acute and chronic inflammatory reactions. The established in vivo model offers a possibility to quantify neurogenic inflammation in response to various gustatory stimuli.
KW  - Entzündung
KW  - Atemwege
KW  - neurogenic
KW  - inflammation
KW  - CEACAM1
KW  - Cycloheximide
KW  - mouse model
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-209331
ER  - 
TY  - THES
A1  - Rossow, Leonie
T1  - Einfluss der Lysyloxidase-katalysierten Matrix-Quervernetzung auf Tumorwachstum, -metabolismus und -malignität
T1  - Effects of LOX(L)-catalyzed extracellular matrix crosslinking on tumor growth, metabolism and malignity
N2  - Die EZM bildet ein Netzwerk quervernetzter Proteine, welches alle Zellen im Tumor umgibt. Sie übt direkte Effekte auf die Medikamenteneinbringung und -verteilung aus und somit auch auf die therapeutische Effizienz von Chemotherapeutika. Die LOX(L)-Proteinfamilie katalysiert die oxidative Desaminierung von Lysinresten in Elastin und Kollagenfasern und ermöglicht dadurch eine intra- und intermolekulare Quervernetzung. Diese wird für die Reifung und Stabilisierung der Kollagene in der EZM benötigt. Eine erhöhte LOX(L)-Expression steigert durch eine verstärkte EZM-Quervernetzung die Gewebesteifheit im Tumor und bildet so eine physikalische Diffusionsbarriere. Durch diese Barriere wird die Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen reduziert. Die resultierende Hypoxie im Tumor kann eine fehlgeleitete Angiogenese triggern und zu einer Aktivierung maligner Signalkaskaden führen. In dieser Arbeit wurden durch eine LOX(L)-Inhibierung mittels βAPN einerseits und eine ektopische LOX-/LOXL2-Überexpression andererseits Auswirkungen solcher Eingriffe auf verschiedene Indikatoren wie Zellproliferation und  apoptose, Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen, Angiogenese, Hypoxie, Makrophageninfiltration und die Expression verschiedener Wachstumsfaktoren analysiert. Die Versuche wurden an fünf verschiedenen Tumoren (4T1-, E0771- und EMT6-Brustkarzinome, LLC-Lungenkarzinome und MT6-Fibrosarkome) durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Arbeit demonstrieren eine direkte Verbindung zwischen der EZM und einer Therapieresistenz. Nach βAPN-Behandlung konnte eine verbesserte Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen beobachtet werden, welches in einer Verringerung maligner Signalkaskaden und folglich auch in einer verbesserten Vaskularisierung resultierte. Als Konsequenz wurde die therapeutische Effizienz von Chemotherapeutika verbessert. Im Gegensatz dazu führte eine LOX-/LOXL2-Überexpression zu einer erhöhten Therapieresistenz. Die vorliegende Studie zeigt, dass die Modifizierung der EZM durch eine Hemmung von LOX(L) das Potenzial birgt, das Ansprechen von Chemotherapeutika in der Behandlung von Krebserkrankungen zu verbessern.
N2  - The extracellular matrix (ECM) forms a network of cross-linked proteins, which surrounds all cells in the tumor. The ECM has direct effects on the accumulation and distribution of drugs and therefore also on the therapeutic efficacy of chemotherapeutics. The LOX protein family catalyzes the oxidative deamination of lysin-residues in elastins and collagen fibers and as a consequence allows an intra- and intermolecular crosslinking. This is necessary for the maturation and stabilization of the collagens in the ECM. An elevated LOX(L)-expression increases the stiffness through a higher cross-linked ECM and thus builds a physical diffusion barrier. Because of this barrier the oxygen and nutritional supply is limited. The resulting hypoxia in the tumor could promote errant angiogenesis and lead to an activation of malign signal cascades. In this dissertation, effects on different influences were examined on the one hand through a LOX(L)-inhibition with βAPN and on the other hand through an ectopic LOX /LOXL2-overexpression. These influences were cell proliferation and -apoptosis, supply with oxygen and nutrients, angiogenesis, hypoxia, infiltration of macrophages and the expression of various growth factors. The experiments were performed on five different tumor models (4T1, E0771, EMT6 breast carcinomas, LLC lung carcinomas and MT6 fibrosarcomas). The results of this work demonstrate a direct link between the ECM and a therapeutic resistance of tumors. After βAPN-treatment a better supply with oxygen and nutrients could be determined, which ended up in a reduction of malign signal cascades and thus in a better vascularization. As a consequence the therapeutic efficacy of chemotherapeutics was improved. In contrast, LOX /LOXL2-overexpression lead to a higher therapeutic resistance. This dissertation shows that modification of the ECM through LOX(L)-inhibition has the potential to improve response of chemotherapeutics in the treatment of cancer.
KW  - Lysyl-Oxidase
KW  - Tumor
KW  - β-Aminopropionitril
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-180346
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gottschlich, Günter
T1  - Synopse der für Deutschland nachgewiesenen Arten und Unterarten der Gattung Hieracium s. l. (Hieracium s. str. und Pilosella), aufgeschlüsselt nach Vorkommen in den einzelnen Bundesländern
T1  - Synopsis of all species and subspecies of the genus Hieracium s. l. (Hieracium s. str. and Pilosella) in Germany according to the records cited in literature for the German federal states
JF  - Forum geobotanicum
N2  - Eine Liste der 205 Arten und 1561 Unterarten der Gattung Hieracium s. l. , die in Deutschland, aufgeschlüsselt nach Bundesländern vorkommen, wird vorgestellt. Da die meisten infraspezifischen Namen unter Hieracium publiziert wurden und um die Zahl der invaliden Namen unter Pilosella in der Liste zu minimieren, wird auf eine Aufteilung in Hieracium und Pilosella verzichtet. Durch Farbmarkierungen wird gekennzeichnet, welche Unterart ursprünglich aus einem Bundesland beschrieben wurde bzw. ob ein Syntypus aus einem Bundesland stammt.
N2  - A list of 205 collective species and 1563 subspecies of the genus Hieracium s. l. detected for Germany and its federal states, is provided. As the most infraspecific taxa were described under Hieracium s.l. and to avoid too much invalid names under Pilosella in the list, a separation of Hieracium and Pilosella is remained undone. By coloured marking additional informations are given whether a subspecies is originally described from a german federal state or its name has a syntype from Germany.
KW  - diversity
KW  - Hieracium
KW  - Asteraceae
KW  - Habichtskraut
KW  - Korbblütler
KW  - Langhaariges Habichtskraut
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-198175
UR  - http://forum-geobotanicum.net/articles/vol_9-2020/gottschlich-synopsis_hieracium/gottschlich-synopsis_hieracium.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 9
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Dunkel, Franz G.
T1  - Ranunculus sarntheinianus Dunkel, spec. nova, eine neue Art aus dem Ranunculus-auricomus-Komplex – seit 135 Jahren im Oberen Inntal bei Innsbruck
T1  - Ranunculus sarntheinianus Dunkel, spec. nova, a new species of the Ranunculus auricomus complex – for 135 years in the Upper Inn valley near Innsbruck
JF  - Forum geobotanicum
N2  - Für das Vorkommen einer Ranunculus auricomus-Sippe im Oberen Inntal bei Innnsbuck, Nordtirol, Österreich, existieren belegte Nachweise seit 135 Jahren. Diese Sippe sammelte L. Sarnthein am 08.06.1884, J. Murr 1887 bei Flaurling. Von beiden Aufsammlungen befinden sich Belege im Tiroler Landesmuseum (Herbarium Ferdinandeum Innsbruck; IBF). Trotz Trockenlegung der Sumpfwiesen und Eutrophierung des Biotops kommt die Art noch aktuell in einem kleinen Nasswiesenrest vor. Sie wird hier als R. sarntheinianus Dunkel beschrieben, abgebildet und ihre Taxonomie wird diskutiert. Der mutmaßlich letzte Wuchsort ist vom Aussterben bedroht. Eine graphische Darstellung soll bei Artbestimmung und Auffinden neuer Wuchsorte behilflich sein.
N2  - In the Upper Inn Valley close to Innsbruck, North Tyrol, Austria, a population of the Ranunculus auricomus complex is existing for more than 135 years. On the 8 Apr 1884, L. Sarnthein collected the taxon near to the municipality of Flaurling, J. Murr in 1887. There are specimens of both collections at the Tiroler Landesmuseum (Herbarium Ferdinandeum Innsbruck; IBF). Although deterioration of the biotope took place by drainage of the swamp meadows and eutrophication of the biotope, a small population still exists in a remnant of a moistsoil meadow. The taxon is described and depicted here as Ranunculus sarntheinianus Dunkel. Its characters and taxonomy are discussed. The probably last site of R. sarntheinianus is critically endangered, and the species faces risk of extinction.
KW  - Ranunculus sarntheinianus
KW  - Ranunculus auricomus
KW  - Hahnenfuß
KW  - Österreich
KW  - Nordtirol
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-198183
UR  - http://forum-geobotanicum.net/articles/vol_9-2020/dunkel-ranunculus_sarntheinianus/dunkel-ranunculus_sarntheinianus.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 9
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
A1  - Weber, Heinrich E.
T1  - Die Nordfriesische Brombeere, Rubus boreofrisicus Drenckhahn & H. E. Weber, eine endemische Rubus-Art der Westküste von Schleswig-Holstein, Deutschland
T1  - The North Frisian bramble, Rubus boreofrisicus Drenckhahn & H. E. Weber, an endemic Rubus species of the West coast of Schleswig-Holstein, Germany
JF  - Forum geobotanicum
N2  - Rubus boreofrisicus Drenckhahn & H. E.Weber ist eine bisher unbeschriebene Rubus-Art der Untergattung Rubus, Serie Discolores. Die Endblättchen der 5-zähligen, handförmigen Schösslingsblätter sind breit eiförmig bis annähernd rund, unterseits grau-weißlich, oberseits dunkelgrün und schwach behaart. Die Schösslinge sind braunrot, kantig bis schwach gefurcht, etwas behaart mit geraden bis schwach gekrümmten, 5−8 mm langen, braunroten Stacheln mit heller Spitzenhälfte. Die Blütenstiele besitzen Stieldrüsen. Rubus boreofrisicus kommt häufig im Waldgürtel und in der angrenzenden Dünenheide der nordfriesischen Insel Amrum vor und ist auch 50 km südlich von Amrum in St. Peter-Ording im Westen der Halbinsel Eiderstedt vertreten.
N2  - Rubus boreofrisicus Drenckhahn & H. E. Weber is an undescribed member of the subgenus Rubus, series Discolores. Stem leaves are 5-nate digitate with broad ovate to roundish terminal leaflets, greyish-white underside and dark green, slightly hairy upper side. Stems are reddish brown, angled, with flat to slightly furrowed sides, covered with few hairs and armed with 5−8 mm long straight or slightly curved reddish brown prickles with lighter tips. Pedicels display few stalked glands. Rubus boreofrisicus is abundant in the forest belt and adjacent dune heath of the North Frisian island of Amrum, (Schleswig-Holstein, Germany) but it also occurs 50 km south in St. Peter-Ording at the West coast of the peninsula Eiderstedt.
KW  - Rubus boreofrisicus
KW  - new Rubus species
KW  - series Discolores
KW  - Rubus
KW  - Art
KW  - Schleswig-Holstein
KW  - Amrum
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-198194
UR  - http://forum-geobotanicum.net/articles/vol_9-2020/drenckhahn-weber-rubus_boreofrisicus/drenckhahn-weber-rubus_boreofrisicus.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 9
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gallo, Lorenzo
T1  - Nomenclatural adjustments and typifications in the genus Phedimus (Crassulaceae)
JF  - Forum Geobotanicum
N2  - This paper deals with the taxonomical position and the nomenclature of two taxa belonging to the genus Sedum (Crassulaceae), today treated as Phedimus, namely Sedum middendorffianum Maxim var. diffusum Praeger and Sedum oppositifolium Sims. The correct taxonomical application of names is based on the nomenclatural types designated here.
KW  - lectotype
KW  - neotype
KW  - Phedimus middendorffianus, var. diffusus
KW  - Phedimus spurius subsp. oppositifolius
KW  - Sedum oppositifolium
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-206347
UR  - http://www.forum-geobotanicum.net/articles/vol_9-2020/gallo-phedimus/gallo-phedimus.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 9
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kleefeldt, Florian
T1  - Einfluss von CEACAM1 auf die endotheliale Funktion
T1  - Influence of CEACAM1 on endothelial function
N2  - Dem Endothel, welches die luminale Oberfläche aller Blutgefäße auskleidet, kommt eine wichtige Barrierefunktion zwischen Blut und Gewebe zu. Nur durch eine bedarfsgerechte Justierung dieser Barriere, die den Durchtritt von Molekülen und Zellen reguliert, kann die Gewebehomöostase aufrechterhalten werden. Dabei ist das Endothel nicht nur passive Barriere, sondern auch an dieser dynamischen Regulation aktiv beteiligt. Störungen oder Fehlregulationen dieser Prozesse führen zu Pathologien, z.B. Arteriosklerose.
Es ist seit längerem bekannt, dass Carcinoembryonic antigen–related cell adhesion molecule-1 (CEACAM1), ein Mitglied der Immunglobulin-Superfamilie, die Bildung und Morphogenese neuer Blutgefäße beeinflusst. Die spontane Entwicklung kleiner Arteriosklerose-ähnlicher Läsionen in CEACAM1 knockout (Cc1-/-) Mäusen zeigt, dass CEACAM1 auch für die Homöostase ausgereifter Blutgefäße von Bedeutung ist. Ziel dieser Dissertationsarbeit war daher, den Einfluss von CEACAM1 auf wesentliche Aspekte der Endothelfunktion in Aorten in situ bzw. in Endothelzellkulturen in vitro zu analysieren.
Es konnte zunächst gezeigt werden, dass CEACAM1-defiziente Endothelzellen im Vergleich zu Wildtyp (WT) Endothelzellen eine rundlichere Zellmorphologie mit meanderförmigen Zellgrenzen und interzellulären Lücken aufweisen. Diese morphologischen Unterschiede stimmen mit Befunden in situ an Aorten von WT und Cc1-/- Mäusen überein. 
Weiterhin wurde eine Translokation der endothelialen NO-Synthase (eNOS) von der Zellmembran in den peri-nukleären Bereich bei CEACAM1-Defizienz festgestellt. Die erhobenen Daten bieten zwei mögliche Erklärungen dafür. Einerseits könnte CEACAM1 durch Interaktion mit eNOS als Membrananker fungieren. Daneben wiesen CEACAM1-defiziente Endothelzellen eine erhöhte Expression des Enzyms APT1 auf, welches eNOS depalmitoyliert. Die daraus resultierende, ebenfalls nachgewiesene geringere Palmitoylierung könnte auch zur verminderten Membran-lokalisation von eNOS beitragen.
Zur endothelialen Funktion gehört, die Adhäsion von Blutzellen an die Gefäßwand weitestgehend zu beschränken. CEACAM1-defiziente Endothelzellen zeigten im Vergleich zu WT Endothelzellen eine verstärkte Adhäsivität gegenüber murinen und humanen Monozyten. Ähnliche Unterschiede wurden für Aortenexplantate aus WT und Cc1-/- Mäusen festgestellt. Dies ist einerseits mit einer verstärkten Expression des Zelladhäsionsmoleküls ICAM-1 bei CEACAM1-Defizienz erklärbar. Darüber hinaus vermittelt die Glykokalyx anti-adhäsive Eigenschaften. Aus Vorbefunden war bekannt, dass die endotheliale Glykokalyx in der Aorta von Cc1-/- Mäuse reduziert ist. Im Rahmen dieser Arbeit konnte dies auf eine verstärkte Expression der Glykokalyx-degradierenden Enzyme MMP9, Chondroitinase sowie Hyaluronidase-2 in Cc1-/- Endothelzellen zurückgeführt werden. 
Eine erhöhte Permeabilität stellt einen Indikator für ein dysfunktionales Endothel, eines der initialen Schritte in der Pathogenese der Arteriosklerose, dar. Zur Analyse der aortalen Permeabilität wurde ein modifizierter Miles-Assay etabliert. Unter Verwendung etablierter muriner Arteriosklerosemodelle konnte gezeigt werden, dass dieser Assay eine Störung der vaskulären Permeabilität bereits vor Auftreten makroskopischer Veränderungen zuverlässig detektiert.
Im Rahmen der folgenden Analysen an WT und Cc1-/- Mäusen zeigte sich ein altersabhängiger Effekt von CEACAM1 auf die Gefäßpermeabilität: Aorten von 3 Monate alten Cc1-/- Mäuse wiesen eine im Vergleich zum WT erhöhte Gefäßpermeabilität auf, welche wahrscheinlich Folge einer verzögerten Gefäßreifung ist. Im Alter von 9 Monaten zeigte sich dagegen ein entgegengesetztes Bild. Dies wurde auf eine verstärkte Expression des die Barriere schädigenden Inflammationsmediators TNF-α in 9 Monate alten WT Mäusen zurückgeführt. 
Außerdem modulierte CEACAM1 die TNF-α-vermittelte Lockerung der endothelialen Barriere, indem es die Phosphorylierung von Adherens Junction Proteinen beeinflusste. Basal stabilisierte CEACAM1 die endotheliale Barriere durch Hemmung der Phosphorylierung von Caveolin-1, welches Adherens Junctions destabilisiert. Unter Einfluss von TNF-α war CEACAM1 verstärkt im Bereich von Adherens Junctions lokalisiert und rekrutierte dort Src-Kinase. Src-Kinase wiederum destabilisierte Adherens Junctions durch Phosphorylierung von β-Catenin, was in verstärkter Gefäßpermeabilität resultierte. Dagegen führte TNF-α in CEACAM1-defizienten Endothelzellen zu einer Dephosphorylierung von Caveolin-1 und β-Catenin, wodurch Adherens Junctions und damit die endotheliale Barriere stabilisiert wurden. Diese CEACAM1-abhängige differenzielle Regulation der Stabilität von Adherens Junctions unter TNF-α trägt wahrscheinlich maßgeblich zu den Unterschieden der vaskulären Permeabilität in 3 bzw. 9 Monate alten WT und Cc1-/- Mäusen bei.

Zusammenfassend konnte im Rahmen dieser Arbeit nachgewiesen werden, dass CEACAM1 zentrale Funktionen des Endothels und hierüber die Homöostase reifer Gefäße beeinflusst. Da eine Expression von CEACAM1 auch in arteriosklerotischen Plaques nachgewiesen werden konnte, soll in weiteren Untersuchungen auch der Beitrag von CEACAM1 zur arteriosklerotischen Plaquebildung analysiert werden.
N2  - The endothelium forms the inner surface of blood vessels and therefore is critically involved in forming a barrier between the intraluminal blood and the surrounding tissue. Adequate regulation of this barrier regarding extravasation of molecules and cells is mandatory to maintain tissue homeostasis. Thereby the endothelium is not only a passive barrier but regulates barrier function in an active and dynamic manner. Malfunction and dysregulation of these processes promote pathologies, i.e. atherosclerosis.
It is known, that Carcinoembryonic antigen–related cell adhesion molecule-1 (CEACAM1), a member of the immunoglobulin superfamily, modulates the formation and morphogenesis of new blood vessels. In addition, spontaneous development of small atherosclerosis-like lesions within the aorta of CEACAM1-deficient (Cc1-/-) mice indicates the involvement of CEACAM1 in homeostasis of mature blood vessels. Therefore, the aim of this study was to analyze the effect of CEACAM1 on central aspects of endothelial function in situ (aortic tissue) and in vitro (endothelial cell cultures).
First it was shown, that CEACAM1-deficient endothelial cells display a rather round cellular morphology with meandering cell boundaries and inter-cellular gaps compared to CEACAM1-expressing cells. These morphologic differences are in agreement with in situ observations in WT and Cc1-/- mice. Furthermore, CEACAM1 deficiency resulted in translocation of endothelial NO-Synthase (eNOS) from the cell membrane towards the peri-nuclear compartment within endothelial cells. Analysis of the underlying mechanisms suggests two scenarios. On the one hand, CEACAM1 might serve as a membrane anchor due to physical interaction with eNOS. On the other hand, expression of the de-palmitoylating enzyme APT1 is upregulated and eNOS palmitoylation is reduced in CEACAM1-deficient endothelial cells. This might also contribute to its reduced location at the cell membrane.
 
Under physiological conditions the endothelium limits adhesion of blood cells to the vascular wall. However, adhesion of murine and human monocytes to cultured endothelial cells was increased when endothelial CEACAM1 was absent. Similar results were obtained using aortic explants of WT and Cc1-/- mice. This was attributed to the increased expression of cell adhesion molecule ICAM-1 in Cc1-/- endothelial cells. Furthermore, the glycocalyx of endothelial cells greatly contributes to anti- adhesive properties. Based on preliminary results which showed a reduced endothelial glycocalyx in aortae from Cc1-/- mice compared to WT mice, we found a higher expression of the glycocalyx-degrading enzymes MMP-9, chondroitinase and hyaluronidase-2 in Cc1-/- compared to WT endothelial cells.
Enhanced vascular permeability indicates a dysfunctional endothelium, which is the initial step in the pathogenesis of atherosclerosis. To analyze aortic permeability a modified Miles-assay was established. Using well-characterized murine atherosclerosis models, it was shown that this assay reliably detects alterations in vascular permeability prior to macroscopically visible morphological alterations. CEACAM1 had an age-dependent effect on vascular permeability: aortae from 3 months old Cc1-/- mice showed increased vascular permeability for Evans blue compared to aortae from age-matched WT mice most likely due to delayed vascular maturation. Interestingly, this situation was completely reversed at the age of 9 months. This was attributed to enhanced aortic expression of the permeability promoting inflammatory mediator TNF-α in 9 month old WT mice compared to age-matched Cc1-/- mice. Moreover, CEACAM1 modulated the TNF-α-dependent increase in vascular permeability by affecting adherens junction phosphorylation. Under basal conditions CEACAM1 stabilizes endothelial barrier by inhibition of caveolin-1 phosphorylation known to destabilize adherens junctions. In the presence of TNF-α, CEACAM1 translocate to endothelial adherens junctions and recruits Src kinase which destabilizes adherens junctions by phosphorylation of β-catenin resulting in enhanced vascular permeability. In contrast, in CEACAM1-deficient endothelial cells TNF-α promotes dephosphorylation of caveolin-1 and β-catenin thus stabilizing adherens junction complexes and endothelial barrier. This CEACAM1-dependent differential regulation of adherens junction complex stability presumably contributes substantially to the differences in vascular permeability observed in WT and Cc1-/- mice at the age of 3 and 9 months, respectively.
 
In summary, this study shows that CEACAM1 influences central aspects of endothelial functions and thereby affects homeostasis of mature blood vessels. Since expression of CEACAM1 was observed in endothelium covering atherosclerotic plaques, further studies will investigate the contribution of CEACAM1 to atherosclerotic plaque formation.
KW  - Endothel
KW  - Permeabilität
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-201726
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Münst, Bernhard
A1  - Thier, Marc Christian
A1  - Winnemöller, Dirk
A1  - Helfen, Martina
A1  - Thummer, Rajkumar P.
A1  - Edenhofer, Frank
T1  - Nanog induces suppression of senescence through downregulation of p27\(^{KIP1}\) expression
JF  - Journal of Cell Science
N2  - A comprehensive analysis of the molecular network of cellular factors establishing and maintaining pluripotency as well as self renewal of pluripotent stem cells is key for further progress in understanding basic stem cell biology. Nanog is necessary for the natural induction of pluripotency in early mammalian development but dispensable for both its maintenance and its artificial induction. To gain further insight into the molecular activity of Nanog, we analyzed the outcomes of Nanog gain-of-function in various cell models employing a recently developed biologically active recombinant cell-permeant protein, Nanog-TAT. We found that Nanog enhances the proliferation of both NIH 3T3 and primary fibroblast cells. Nanog transduction into primary fibroblasts results in suppression of senescence-associated beta-galactosidase activity. Investigation of cell cycle factors revealed that transient activation of Nanog correlates with consistent downregulation of the cell cycle inhibitor p27\(^{KIP1}\) (also known as CDKN1B). By performing chromatin immunoprecipitation analysis, we confirmed bona fide Nanog-binding sites upstream of the p27\(^{KIP1}\) gene, establishing a direct link between physical occupancy and functional regulation. Our data demonstrates that Nanog enhances proliferation of fibroblasts through transcriptional regulation of cell cycle inhibitor p27 gene.
KW  - Embryonic stem cell
KW  - Protein transduction
KW  - Pluripotency
KW  - Senescence
KW  - Cell reprogramming
KW  - p27(KIP1)
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-190761
VL  - 129
IS  - 5
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Thangaraj Selvaraj, Bhuvaneish
A1  - Frank, Nicolas
A1  - Bender, Florian L. P.
A1  - Asan, Esther
A1  - Sendtner, Michael
T1  - Local axonal function of STAT3 rescues axon degeneration in the pmn model of motoneuron disease
JF  - The Journal of Cell Biology
N2  - Axonal maintenance, plasticity, and regeneration are influenced by signals from neighboring cells, in particular Schwann cells of the peripheral nervous system. Schwann cells produce neurotrophic factors, but the mechanisms by which ciliary neurotrophic factor (CNTF) and other neurotrophic molecules modify the axonal cytoskeleton are not well understood. In this paper, we show that activated signal transducer and activator of transcription-3 (STAT3), an intracellular mediator of the effects of CNTF and other neurotrophic cytokines, acts locally in axons of motoneurons to modify the tubulin cytoskeleton. Specifically, we show that activated STAT3 interacted with stathmin and inhibited its microtubule-destabilizing activity. Thus, ectopic CNTF-mediated activation of STAT3 restored axon elongation and maintenance in motoneurons from progressive motor neuronopathy mutant mice, a mouse model of motoneuron disease. This mechanism could also be relevant for other neurodegenerative diseases and provide a target for new therapies for axonal degeneration.
KW  - Schwann cells
KW  - transcription-3 (STAT3)
KW  - ciliary neurotrophic factor (CNTF)
KW  - axonal degeneration
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-154675
VL  - 199
IS  - 3
SP  - 437
EP  - 451
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
A1  - Zonneveld, Ben
T1  - Rubus viridilucidus Drenckhahn, eine neue Brombeerart aus der Sektion Corylifolii, Serie Subcanescentes
T1  - Rubus viridilucidus Drenckhahn, a new bramble species of the section Corylifolii, series Subcanescentes
JF  - Forum Geobotanicum
N2  - Rubus viridilucidus Drenckhahn ist eine tetraploide Brombeerart (2n=28) aus der Sektion Corylifolii, Serie Subcanescentes mit einem Genomgewicht (2C-Wert) von 1,49 pg, das dem Genomgewicht verwandter Sippen der Serie Subcanescentes wie R. scabrosus, R. fasciculatiformis und R. fasciculatus (1,52–1,54 pg) aus Unterfranken entspricht. Charakteristische Merkmale sind 3–4(5)-zählige Blätter mit herab gekrümmten rundlichen bis breit obovaten Endblättchen und breitovalen Seitenblättchen, die eine völlig unbehaarte, lichtgrüne, mattglänzende Blattoberfläche besitzen mit kontrastierender hell grünlich-grauer, samtig behaarter Blattunterseite. Die überwiegend rundlichen bis stumpf kantigen, lichtgrünen bis rötlich überlaufenen Schösslinge sind unbehaart und spärlich mit kurzen (<4mm) nadelförmigen Stacheln und wenigen Stieldrüsen besetzt. R. viridilucidus entwickelt zusätzlich zu den Blütenzweigen der zweijährigen Schösslinge (Ausbreitungsschösslinge) einen besonderen blühenden 0,8 bis 1,6 m langen Schösslingstyp aus, den Rispenschössling, der direkt aus dem Wurzelstock entspringt und terminal in eine Blütenrispe ausläuft. Bei R. viridilucidus sind zwei verschiedene Typen von Rispenschösslingen ausgebildet. Die Sippe wächst bevorzugt auf gestörten Flächen wie Brachen, Straßenrändern, Lagerplätzen, Weinbergrändern und kann sich mit 1–2 m jährlichem Zuwachs (Satellitenbildauswertung, Vermessungen vor Ort) schnell ausbreiten. Die bekannt gewordenen Fundstellen erstrecken sich vom nördlichen Baden-Württemberg bis in den nördlichsten Teil von Bayern (Rhön).
N2  - Rubus viridilucidus Drenckhahn is a new member of the Rubus section Corylifolii, series Subcanescentes, with an average tetraploid set of chromosomes (2n=28) and a genome size of 1.49 pg that matches the genome size of the related species of the series Subcanescentes R. scabrosus, R. fasciculatiformis and R. fasciculatus (1.52–1.54 pg). This species is distinguished by 3 to 4(5)-nate leaves with down curved roundish to broad obovate terminal and broad lateral leaflets with lucid-green glabrous upper side and light greenish grey, velvety pubescent lower side. Stems are roundish to obtusely angled, glabrous, green to reddish coloured, and armed sparsely with short, needle-like prickles (<4mm) and stalked glands. R. viridilucidus develops a second type of stem – denoted as panicle shoot – that is 0.8–1.6 m long, emerges directly from the rootstock and terminates apically in an inflorescence. Panicle shoots occur in R. viridilucidus in two varieties. The species prefers fallow land, quarries, road sides and margins of vineyards. It has a remarkable capability of propagation (about 1–2 m/year) as documented on the basis of satellite image (Google Earth) in combination with on-site surveys. The distribution area of R. viridilucidus, known so far, extends from Northern Baden-Württemberg to the most northern edge of Bavaria (Rhön mountains).
KW  - Brombeerart
KW  - Vorkommen
KW  - Rubus viridilucidus
KW  - Brombeere
KW  - Rubus
KW  - Unterfranken
KW  - Karyotyp
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-156257
UR  - http://www.forum-geobotanicum.net/articles/vol_7-2016/drenckhahn-zonneveld_rubus_viridilucidus/drenckhahn-zonneveld_rubus_viridilucidus.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 7
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
A1  - Baumgartner, Werner
A1  - Zonneveld, Ben
ED  - Meierott, Lenz
ED  - Drenckhahn, Detlev
ED  - Dunkel, Franz G.
ED  - Ewald, Jörg
ED  - Schuhwerk, Franz
T1  - Forum Geobotanicum Vol. 7 (2016/2017)
N2  - Forum Geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum Geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum Geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation and effective taxonomic publication of articles published electronically in Forum Geobotanicum, print versions of each volume of the journal and appropriate digital storage devices will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.
N2  - Forum Geobotanicum ist eine elektronische Plattform, deren Zielsetzung darin besteht, neue Erkenntnisse der geobotanischen Forschung in der Europäischen Union mit Schwerpunkt Mitteleuropa umfassend zu verbreiten. Das Journal befasst sich mit allen Fragen von Verbreitung, Ökologie, Morphologie und Taxonomie von Gefäßpflanzen und soll das gesamte Spektrum der Geobotanik von molekularbiologischen Aspekten bis zu Umwelt- und Naturschutzfragen abdecken. Der Hauptfokus liegt auf der Publikation von Originaluntersuchungen und Übersichtsartikeln sowie Behandlung aktueller Fragen des Naturschutzes. Die Zielgruppen sind Personen mit Allgemeinkenntnissen in der Botanik und Floristik sowie Spezialisten auf den Gebieten der Geobotanik und Pflanzensystematik. Das Journal soll keine Zeitschrift in Druckform ersetzen, sondern eine Ergänzung zu den traditionellen Publikationsorganen bilden. Der Vorteil der Zeitschrift liegt in ihrer Flexibilität und raschen Publikationszeit nach Begutachtung der eingereichten Manuskripte und den Möglichkeiten, in größerem Umfang Fotografien und andere Abbildungen zu veröffentlichen. Der Vorteil einer elektronischen Zeitschrift besteht weiterhin darin, dass die Veröffentlichungen weltweit jedermann sofort zugänglich sind. Viele durchaus wichtige Untersuchungen aus dem Bereich der Geobotanik erscheinen in lokalen Publikationsorganen, wie Jahrbüchern und Heimatkalendern, oder auch im Eigenverlag. Da solche Veröffentlichungen bibliographisch kaum erfasst werden, können sie auch nicht in adäquater Weise wahrgenommen werden. Forum Geobotanicum soll ermöglichen, dass auch solche Publikationen in einer Literaturrubrik bekannt gemacht werden und ggf. nach Klärung von Copyright-Fragen als Supplemente der Zeitschrift ins Netz gestellt werden. Forum Geobotanicum nutzt die Vorteile des Internets, indem es abrufbare Hilfen, wie ein Verzeichnis von Adressen, Pflanzenlisten etc. zur Verfügung stellt. Insgesamt soll die Kommunikation zwischen Geobotanikern in Mitteleuropa erleichtert und eine Kommunikationsplattform etabliert werden, die die Aktivitäten auf dem gesamten Wissenschaftsgebiet stimuliert. Das Journal ist uneigennützig und für Autoren und Benutzer kostenfrei. Für die Kostendeckung sind Sponsoren erwünscht, denen eine begrenzte Möglichkeit zur Darstellung eingeräumt werden kann. In der Anfangsphase wird das Journal von einem kleinen Herausgebergremiumbetrieben. Sollte sich Forum Geobotanicum erfolgreich weiter entwickeln, ist an eine Erweiterung des Herausgebergremiums auf Experten aus allen Nationen des mitteleuropäischen Raums gedacht. Um eine langfristige Verfügbarkeit der Publikationen zu gewährleisten, wird jeder Jahrgang von Forum Geobotanicum ausgedruckt, gebunden und mit digitalem Datenträger versehen an ausgewählte Universitätsbibliotheken, Landes- und Staatsbibliotheken Deutschlands und wichtiger Städte Mitteleuropas zur Archivierung und Ausleihe versandt.
KW  - Pflanzengeographie
KW  - Geobotanik
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-157381
SN  - 1867-9315
VL  - 7(2016/2017)
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
A1  - Baumgartner, Werner
A1  - Zonneveld, Ben
T1  - Different genome sizes of Western and Eastern Ficaria verna lineages shed light on steps of Ficaria evolution
JF  - Forum Geobotanicum
N2  - The genus Ficaria is now considered to comprize eight Eurasian species. The most widespread European species is the tetraploid F. verna Huds. The present study provides evidence for the existence of two main lineages of F. verna that differ considerably in their genomic size by about 3 pg. A Western F. verna lineage west of river Rhine displays a mean genome size (2C-value) of 34.2 pg and is almost precisely codistributed with the diploid F. ambigua Boreau (20 pg) north of the Mediterranean. The remaining part of Europe appears to be occupied by the Eastern F. verna lineage solely (mean genome size of 31.3 pg) which codistributes in South-Eastern Europe with the diploid F. calthifolia Rchb. (15 pg). There is little overlap at the boundary of Western and Eastern F. verna lineages with the occurrence of a separate intermediate group in the Netherlands (mean genomic size of 33.2 pg) that appears to result from hybridization of both lineages. On the basis of these observations and further considerations we propose development of F. ambigua and F. calthifolia south of the Alps with subsequent divergence to populate their current Western and Eastern European ranges, respectively. The Western F. verna lineage is proposed to originate from autotetraploidization of F. ambigua (precursor) with moderate genomic downsizing and the Eastern F. verna lineage from auto¬tetraploidization of F. calthifolia (precursor).
KW  - Ficaria verna
KW  - Ficaria calthifolia
KW  - Ficaria ambigua
KW  - Durchflusscytometrie
KW  - Evolution
KW  - Genom
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-155061
UR  - http://www.forum-geobotanicum.net/articles/vol_7-2016/drenckhahn-baumgartner-zonnefeld_ficaria_verna/drenckhahn-baumgartner-zonnefeld_ficaria_verna.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 7
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
A1  - Drenckhahn, Helga
T1  - Trifolium micranthum Viv. an Nordseedeichen von Schleswig-Holstein – Charakterisierung der Pflanzen und ihrer Habitate, Status in Deutschland und Nachbargebieten
T1  - Trifolium micranthum Viv. at the North Sea dikes of Schleswig-Holstein – characterization of plants and their habitats, status in Germany and neighbouring countries
JF  - Forum Geobotanicum
N2  - In der vorliegenden Arbeit wird ein neues Teilareal von T. micranthum mit zahlreichen Vorkommen an den Nordseedeichen von Schleswig-Holstein zwischen der Elbeästuar und der Insel Nordstrand mit Schwerpunkt auf der Halbinsel Eiderstedt mitgeteilt, das geographisch zwischen dem Vorkommen in den Niederlanden und dem Ostsee-Areal in Dänemark vermittelt. Es handelt sich um die einzigen weitgehend naturnahen Wuchsorte der Art in Deutschland. Die anderen beiden aktuellen deutschen Vorkommen befinden sich auf Friedhöfen in Nordrhein-Westfalen. T. micranthum wächst bevorzugt an den steilen und artenreicheren Innenböschungen der Seedeiche, deren Vegetation durch intensive Schafbeweidung und Trittspuren kurz und lückig gehalten wird. Die Beweidung bewirkt eine signifikante Größenreduktion (Miniaturisierung) verschiedener Pflanzenteile. Widersprüchliche Angaben zu bestimmungskritischen Merkmalen werden durch morphometrische Untersuchungen überprüft. Unter anderem beträgt die Länge der Blütenstiele 0,6–1,1 mm (im Mittel 0,8 mm) und die Blüten mit Kelch sind deutlich unter 3 mm lang (im Mittel 2,4 mm). Die Zahl der Blüten der Infloreszenz beträgt (1)2–6(8). Eine graphische Darstellung soll bei Artbestimmung und Auffinden neuer Wuchsorte behilflich sein.
N2  - A new distribution area with numerous growth sites of Trifolium micranthum has been discovered at the sea dikes of the North Sea coast of Schleswig-Holstein in Germany between the estuary of river Elbe and the island of Nordstrand with main occurrence on the peninsula Eiderstedt. Geographically this area links the Dutch population with the West Baltic population in Denmark and is the only semi natural growth site of this tiny clover in Germany. The other current growth sites in Germany are located on cemeteries in Nordrhein-Westfalen. T. micranthum prefers the steep inner slopes of sea dikes (30% gradient) with their higher diversity of vegetation and open ground sites created by grazing and tracks of sheep. Grazing creates significant reduction of the size of various parts of the clover (miniaturization). The paper also provides morphometric data on distinguishing features that are controversially treated in the literature, e.g. the length of pedicels with 0.6–1.1 mm (mean 0.8 mm), flower size (corolla with calyx) below 3 mm (mean 2.4 mm) and number of flowers per inflorescence of (1)2–6(8). A drawing of T. micranthum is provided that may help to discover new growth sites.
KW  - Trifolium micranthum
KW  - distribution range
KW  - Klee
KW  - anatomy
KW  - ecology
KW  - Trifolium dubium
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-159163
UR  - http://www.forum-geobotanicum.net/articles/vol_8-2018/drenckhahn_trifolium/drenckhahn-drenckhahn_Trifolium_micranthum.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 8
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Werner, Rudolf
A1  - Wakabayashi, Hiroshi
A1  - Jahns, Roland
A1  - Ergün, Süleyman
A1  - Jahns, Valerie
A1  - Higuchi, Takahiro
T1  - PET-Guided Histological Characterization of Myocardial Infiltrating Cells in a Rat Model of Myocarditis
T2  - European Heart Journal - Cardiovascular Imaging
N2  - No abstract available.
KW  - Myokarditis
KW  - positron emission tomography
KW  - myocarditis
KW  - PET
KW  - 18F-FDG
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-161127
SN  - 2047-2404
N1  - This is a pre-copyedited, author-produced version of an article accepted for publication in European Heart Journal Cardiovascular Imaging following peer review. The version of record . Eur Heart J Cardiovasc Imaging. ISSN: 2047-2404. Supplement, vol. 18, i1-i3, May 2017 is available online at: 10.1093/ehjci/jex071.
VL  - 18
IS  - Supplement
PB  - Oxford University Press
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Weber, Heinrich E.
T1  - Nomenklatorische Korrektur in der Gattung Rubus
T1  - Nomenclatural correction in the genus Rubus
JF  - Forum Geobotanicum
N2  - Wegen des älteren Homonyms Rubus tilioides Gand. 1884 wird für Rubus tilioides W. Jansen & H. E. Weber 2010 der neue Name Rubus tiliifrons W. Jansen & H. E. Weber veröffentlicht.
N2  - Because of the older homonym Rubus tilioides Gand. 1884 the name Rubus tiliifrons W. Jansen & H. E. Weber is established as new name for Rubus tilioides W. Jansen & H. E. Weber 2010.
KW  - Rubus L. sectio Corylifolii
KW  - Botanische Nomenklatur
KW  - Nomen novum
KW  - new name
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-174587
UR  - http://www.forum-geobotanicum.net/articles/vol_8-2018/weber_rubus/weber_rubus-tiliifrons.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 8
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
A1  - Jansen, Werner
A1  - Weber, Heinrich  E.
T1  - Rubus pseudoglotta Drenckhahn & W. Jansen, eine neue deutsch-dänische Brombeerart aus dem Formenkreis des Rubus phylloglotta (Frid.) Å. Gust.
T1  - Rubus pseudoglotta Drenckhahn & W. Jansen, a new bramble species with German-Danish distribution related to R. phylloglotta (Frid.) Å. Gust.
JF  - Forum Geobotanicum
N2  - Rubus pseudoglotta Drenckhahn & W. Jansen ist eine tetraploide Brombeerart aus der Sektion Corylifolii (Serie Subradula), die bisher zum Variabilitäts-Spektrum von R. phylloglotta (Frid.) Å. Gust. gezählt wurde. Charakteristische Merkmale sind die 4 (3–5)-zähligen Blätter mit obovaten Endblättchen mit kurzer (ca. 1 cm) abgesetzter Spitze, kurzhaariger Blattoberseite und fühlbar behaarter grüner Blattunterseite. Die flach bogigen, teils klimmenden Schösslinge sind überwiegend stumpfkantig, grün bis rötlichbraun, schwach behaart und reichlich mit 2–4 (5) mm langen, geraden bis schwach gekrümmten Stacheln und kleineren Stacheln, Stachelhöckern, Stieldrüsen und Borsten besetzt. Die Blütenstiele sind mit 2–8 (pro cm) schlanken, geraden bis leicht gekrümmten Stacheln (1–2 mm lang) und zahlreichen Stieldrüsen (teils bis 0,6 mm lang) besetzt. Die Sippe wächst bevorzugt an Straßen- und Wegrändern und in Hecken. Die bekannt gewordenen Fundstellen erstrecken sich von Rendsburg bis in das Umfeld von Kiel, nordwärts bis zu den dänischen Inseln Alsen und Fünen. Unsere Untersuchungen zeigen weiterhin, dass R. phylloglotta bisher nicht in Schleswig-Holstein/Deutschland nachgewiesen wurde. Ob R. phylloglotta überhaupt außerhalb der Insel Tåsinge in Dänemark vorkommt, bedarf weiterer Nachforschungen.
N2  - Rubus pseudoglotta Drenckhahn & W. Jansen is a tetraploid new member of the Rubus section Corylifolii, series Subradula, which was formerly included in the variability spectrum of R. phylloglotta (Frid.) Å. Gust.. This new species is distinguished by 4 (3–5)-nate leaves with obovate acuminate to cuspidate terminal leaflets with short-haired upper side and light greenish tangibly hairy under side. Stems grow arcuate, partly climbing, are obtusely angled, moderately hairy, green to reddish brown coloured, and armed with 10–20 straight, slender prickles, 2–4 (5) mm long, numerous pricklets, stalked glands and bristlets. Pedicels of inflorescence are armed with 2–8 (per cm) slender straight to slightly curved prickles (1–2 mm long) and studded with numerous stalked glands (up to 0.6 mm long) and some bristles. The species prefers road sides and hedgerows. The distribution area of R. pseudoglotta, known so far, extends from the area between Rendsburg and the surroundings of the city of Kiel in Schleswig-Holstein and reaches north to the Danish islands of Als and Fyn. A further outcome of this study is that there is no safe record of R. phylloglotta in Schleswig-Holstein/Deutschland and that it is questionable whether R. phylloglotta occurs outside the island Tåsinge in Denmark at all.
KW  - Rubus pseudoglotta
KW  - Rubus phylloglotta
KW  - Sektion Corylifolii
KW  - Rubus
KW  - Species novum
KW  - false tongue-leaf blackberry
KW  - new species
KW  - genome size
KW  - distribution
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-174599
UR  - http://www.forum-geobotanicum.net/articles/vol_8-2018/drenckhahn-jansen-weber_r_pseudoglotta/drenckhahn-jansen-weber_r_pseudoglotta.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 8
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
A1  - Drenckhahn, Helga
A1  - Weber, Heinrich E.
A1  - Jansen, Werner
A1  - Weber, Heinrich E.
A1  - Zonnenveld, Ben J. M.
ED  - Meierott, Lenz
ED  - Drenckhahn, Detlev
ED  - Dunkel, Franz G.
ED  - Ewald, Jörg
ED  - Fleischmann, Andreas
T1  - Forum Geobotanicum Vol. 8 (2018/2019)
N2  - Forum Geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum Geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum Geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation and effective taxonomic publication of articles published electronically in Forum Geobotanicum, print versions of each volume of the journal and appropriate digital storage devices will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.
N2  - Forum Geobotanicum ist eine elektronische Plattform, deren Zielsetzung darin besteht, neue Erkenntnisse der geobotanischen Forschung in der Europäischen Union mit Schwerpunkt Mitteleuropa umfassend zu verbreiten. Das Journal befasst sich mit allen Fragen von Verbreitung, Ökologie, Morphologie und Taxonomie von Gefäßpflanzen und soll das gesamte Spektrum der Geobotanik von molekularbiologischen Aspekten bis zu Umwelt- und Naturschutzfragen abdecken. Der Hauptfokus liegt auf der Publikation von Originaluntersuchungen und Übersichtsartikeln sowie Behandlung aktueller Fragen des Naturschutzes. Die Zielgruppen sind Personen mit Allgemeinkenntnissen in der Botanik und Floristik sowie Spezialisten auf den Gebieten der Geobotanik und Pflanzensystematik.
Das Journal soll keine Zeitschrift in Druckform ersetzen, sondern eine Ergänzung zu den traditionellen Publikationsorganen bilden. Der Vorteil der Zeitschrift liegt in ihrer Flexibilität und raschen Publikationszeit nach Begutachtung der eingereichten Manuskripte und den Möglichkeiten, in größerem Umfang Fotografien und andere Abbildungen zu veröffentlichen. Der Vorteil einer elektronischen Zeitschrift besteht weiterhin darin, dass die Veröffentlichungen weltweit jedermann sofort zugänglich sind. Viele durchaus wichtige Untersuchungen aus dem Bereich der Geobotanik erscheinen in lokalen Publikationsorganen, wie Jahrbüchern und Heimatkalendern, oder auch im Eigenverlag. Da solche Veröffentlichungen bibliographisch kaum erfasst werden, können sie auch nicht in adäquater Weise wahrgenommen werden. Forum Geobotanicum soll ermöglichen, dass auch solche Publikationen in einer Literaturrubrik bekannt gemacht werden und ggf. nach Klärung von Copyright-Fragen als Supplemente der Zeitschrift ins Netz gestellt werden. Forum Geobotanicum nutzt die Vorteile des Internets, indem es abrufbare Hilfen, wie ein Verzeichnis von Adressen, Pflanzenlisten etc. zur Verfügung stellt. Insgesamt soll die Kommunikation zwischen Geobotanikern in Mitteleuropa erleichtert und eine Kommunikationsplattform etabliert werden, die die Aktivitäten auf dem gesamten Wissenschaftsgebiet stimuliert.
Das Journal ist uneigennützig und für Autoren und Benutzer kostenfrei. Für die Kostendeckung sind Sponsoren erwünscht, denen eine begrenzte Möglichkeit zur Darstellung eingeräumt werden kann. In der Anfangsphase wird das Journal von einem kleinen Herausgebergremiumbetrieben. Sollte sich Forum Geobotanicum erfolgreich weiter entwickeln, ist an eine Erweiterung des Herausgebergremiums auf Experten aus allen Nationen des mitteleuropäischen Raums gedacht. Um eine langfristige Verfügbarkeit der Publikationen zu gewährleisten, wird jeder Jahrgang von Forum Geobotanicum ausgedruckt, gebunden und mit digitalem Datenträger versehen an ausgewählte Universitätsbibliotheken, Landes- und Staatsbibliotheken Deutschlands und wichtiger Städte Mitteleuropas zur Archivierung und Ausleihe versandt.
KW  - Geobotanik
KW  - Pflanzengeographie
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-175292
SN  - 1867-9315
VL  - 8(2018/2019)
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wunsch, Marie
T1  - Das enterische Nervensystem als mögliche Zielstruktur der Autoimmunreaktion in der Multiplen Sklerose
T1  - The enteric nervous system is a potential autoimmune target in multiple sclerosis
N2  - Bei der Multiplen Sklerose (MS) handelt es sich um eine Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS). Abhängig von der betroffenen ZNS-Region kann es zu vielfältigen Symptomen kommen. Neben neurologischen Symptomen verursacht durch ZNS-Läsionen leidet ein Großteil der MS-Patienten auch unter gastrointestinalen Funktionsstörungen. Diese gastrointestinalen Symptome wurden bisher eher auf Läsionen im Rückenmark zurückgeführt und nicht direkt in Verbindung mit der autoimmunen Ätiologie der Erkrankung gebracht.
In dieser Studie wurde das enterische Nervensystem (ENS) in einem B-Zell- und Antikörper-abhängigen Mausmodell der MS untersucht. Dafür wurde der Autoimmunprozess durch Immunisierung mit MP4, einem Fusionsprotein aus dem Myelin-Basischen-Protein (MBP) und dem Proteolipid-Protein (PLP), ausgelöst. Das ZNS und ENS wurden in den unterschiedlichen Erkrankungsstadien immunhistochemisch und elektronenmikroskopisch analysiert. Neben der Immunpathologie des ZNS konnte dabei eine Degeneration des ENS schon vor dem Einsetzen der ersten neurologischen Defizite nachgewiesen werden. Die ENS-Pathologie war antikörper-mediiert und ging einher mit einer verringerten gastrointestinalen Motilität sowie mit einer Gliose und Neurodegeneration des ENS.
Mithilfe von Immunpräzipitation und Massenspektrometrie konnten im ENS vier mögliche Zielstrukturen des Autoimmunprozesses identifiziert werden, was auf sog. epitope spreading hindeutet. Auch im Plasma von MS-Patienten konnten Antikörper gegen drei dieser Antigene nachgewiesen werden. Des Weiteren zeigten sich in Kolon-Resektaten von MS-Patienten erste Ansätze einer Neurodegeneration und Gliose des ENS. 
In dieser Studie wurde zum ersten Mal ein direkter Zusammenhang zwischen der Autoimmunreaktion gegen das ZNS und einer simultanen Reaktion gegen das ENS gezeigt. Dies kann einen Paradigmenwechsel im Verständnis der Immunpathogenese der MS anstoßen und neue therapeutische und diagnostische Ansätze initiieren.
N2  - Multiple sclerosis (MS) is a chronic autoimmune disease, in which the immune system attacks the central nervous system (CNS). Clinical symptoms and the course of the disease can vary among patients, depending on the region of the brain primarily affected. Besides the neurological symptoms caused by CNS lesions, a great amount of MS patients display functional gastrointestinal impairments. Gastrointestinal symptoms were previously explained by the presence of spinal cord lesions rather than being linked to the autoimmune pathomechanisms of the disease. 
Here, the enteric nervous system (ENS) was studied in a B cell- and antibody-dependent mouse model of MS, in which the myelin basic protein (MBP) - proteolipid protein (PLP) fusion protein MP4 was used to initiate the autoimmune attack. Immunohistochemistry and electron microscopy were performed at different stages of the disease. We noted that in addition to the immune pathology in the CNS itself, the ENS also showed signs of degeneration. ENS degeneration was evident prior to the manifestation of CNS lesions and to the onset of neurological deficits in mice. ENS pathology was antibody-mediated and accompanied by impaired gastrointestinal motility, ENS gliosis and neurodegeneration. Using immunoprecipitation and mass spectrometry, four autoimmune targets expressed by enteric glia and/or neurons could be identified suggesting that epitope spreading to antigens of the ENS had occurred. MS patients displayed plasma antibodies against three of the ENS autoantigens. Studying human colon resectates provided preliminary evidence for gliosis and neurodegeneration of the ENS in MS patients, which was absent in non-MS controls.
Overall, this study establishes a pathomechanistic link between the well-established autoimmune attack on the CNS and a simultaneous attack on the ENS that has not been described so far. These findings can initiate a paradigm shift in the current understanding of the pathomechanism of MS with diagnostic and therapeutic implications.
KW  - Multiple Sklerose
KW  - Autoantikörper
KW  - Enterisches Nervensystem
KW  - Experimentelle Autoimmune Enzephalomyelitis
KW  - Darmwandnervensystem
KW  - Autoimmunität
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-175888
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Wunsch, Marie
A1  - Hohmann, Christopher
A1  - Milles, Bianca
A1  - Rostermund, Christina
A1  - Lehmann, Paul V.
A1  - Schroeter, Michael
A1  - Bayas, Antonios
A1  - Ulzheimer, Jochen
A1  - Mäurer, Mathias
A1  - Ergün, Süleyman
A1  - Kuerten, Stefanie
T1  - The Correlation between the Virus- and Brain Antigen-Specific B Cell Response in the Blood of Patients with Multiple Sclerosis
JF  - Viruses
N2  - There is a largely divergent body of literature regarding the relationship between Epstein-Barr virus (EBV) infection and brain inflammation in multiple sclerosis (MS). Here, we tested MS patients during relapse (n = 11) and in remission (n = 19) in addition to n = 22 healthy controls to study the correlation between the EBV- and brain-specific B cell response in the blood by enzyme-linked immunospot (ELISPOT) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Cytomegalovirus (CMV) was used as a control antigen tested in n = 16 MS patients during relapse and in n = 35 patients in remission. Over the course of the study, n = 16 patients were untreated, while n = 33 patients received immunomodulatory therapy. The data show that there was a moderate correlation between the frequencies of EBV- and brain-reactive B cells in MS patients in remission. In addition we could detect a correlation between the B cell response to EBV and disease activity. There was no evidence of an EBV reactivation. Interestingly, there was also a correlation between the frequencies of CMV- and brain-specific B cells in MS patients experiencing an acute relapse and an elevated B cell response to CMV was associated with higher disease activity. The trend remained when excluding seronegative subjects but was non-significant. These data underline that viral infections might impact the immunopathology of MS, but the exact link between the two entities remains subject of controversy.
KW  - B cells
KW  - CMV
KW  - EBV
KW  - ELISPOT
KW  - MS
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-146946
VL  - 8
IS  - 4
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Rovituso, Damiano M.
A1  - Scheffler, Laura
A1  - Wunsch, Marie
A1  - Kleinschnitz, Christoph
A1  - Dörck, Sebastian
A1  - Ulzheimer, Jochen
A1  - Bayas, Antonios
A1  - Steinman, Lawrence
A1  - Ergün, Süleyman
A1  - Kuerten, Stefanie
T1  - CEACAM1 mediates B cell aggregation in central nervous system autoimmunity
JF  - Scientific Reports
N2  - B cell aggregates in the central nervous system (CNS) have been associated with rapid disease progression in patients with multiple sclerosis (MS). Here we demonstrate a key role of carcinoembryogenic antigen-related cell adhesion molecule1 (CEACAM1) in B cell aggregate formation in MS patients and a B cell-dependent mouse model of MS. CEACAM1 expression was increased on peripheral blood B cells and CEACAM1\(^+\) B cells were present in brain infiltrates of MS patients. Administration of the anti-CEACAM1 antibody T84.1 was efficient in blocking aggregation of B cells derived from MS patients. Along these lines, application of the monoclonal anti-CEACAM1 antibody mCC1 was able to inhibit CNS B cell aggregate formation and significantly attenuated established MS-like disease in mice in the absence of any adverse effects. CEACAM1 was co-expressed with the regulator molecule T cell immunoglobulin and mucin domain −3 (TIM-3) on B cells, a novel molecule that has recently been described to induce anergy in T cells. Interestingly, elevated coexpression on B cells coincided with an autoreactive T helper cell phenotype in MS patients. Overall, these data identify CEACAM1 as a clinically highly interesting target in MS pathogenesis and open new therapeutic avenues for the treatment of the disease.
KW  - autoimmunity
KW  - multiple sclerosis
KW  - neuroimmunology
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-147690
VL  - 6
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
T1  - Vorkommen des Atlantischen Wildkohls (Brassica oleracea L. subsp. oleracea) an den Kreidefelsen der Ostseeinsel Rügen, Deutschland
T1  - Occurrence of Atlantic wild cabbage (Brassica oleracea L. subsp. oleracea) at the limestone cliffs of the baltic island of Rügen, Germany
JF  - Forum Geobotanicum
N2  - Der Atlantische Wildkohl (Brassica oleracea L. subsp. oleracea) wächst auf den Küstenfelsen des Atlantiks und der Nordsee zwischen Nord-Spanien, Schottland und der Nordseeinsel Helgoland. 2001 wurde auch ein Vorkommen des Wildkohls an den Kreidefelsen der Ostseeinsel Rügen nachgewiesen, das aus ungefähr 50 Individuen besteht. Die Pflanzen unterscheiden sich phänotypisch nicht von Wildpflanzen der Atlantikküsten. Da alle verbreiteten Kultursorten des Gemüsekohls genetisch sehr eng mit dem Atlantischen Kohl verwandt sind, vom dem sie höchstwahrscheinlich abstammen, wird die Frage erörtert, ob eine spontane Rückverwandlung (Rückkreuzung) von in die Natur entwichenen Kultursorten in den Wildkohl-Phänotyp möglich ist. Dieses wird als wenig wahrscheinlich angesehen. Dagegen ist Introgression zwischen Kultursorten und Wildsorten gut belegt. Die Frage nach einer möglichen Hybridisierung von Grünkohl mit Pflanzen vom Wildkohlphänotyp oder mit anderen Kultursorten an der Kreideküste der dänischen Ostseeinsel Seeland wird anhand eigener Beobachtungen erörtert. Die dortige Population besteht offensichtlich aus verwilderten Kulturkohlhybriden, die sich deutlich von den Wildpflanzen Rügens unterscheiden. Das neue Vorkommen des Atlantischen Wildkohls in der westlichen Ostsee kann im Zusammenhang mit der Ostausbreitung anderer atlantischer Sippen im Rahmen des Klimawandels gesehen werden.
N2  - The distribution area of the Atlantic wild cabbage (Brassica oleracea L. subsp. oleracea), hitherto known to be restricted to atlantic coastal cliffs between Northern Spain, Scotland and Helgoland, has expanded this century eastwards to the limestone cliffs of the island of Rügen in the Baltic Sea. The population size is about 50 individuals which are morphologically indistinguishable from Atlantic wild cabbage. The possibility is addressed whether the Rügen population might be derived by backcrossing and naturalization of escaped cultured Brassica oleracea varieties. Genetic studies have shown that the main cultured varieties grown today are closely related to Atlantic wild cabbage from which these varieties were most likely raised. Spontaneous reversal from cultured varieties to the atlantic wild phenotype has often been claimed but not been convincingly demonstrated in the literature and it is considered unlikely that such a full reversal would occur in the absence of crosspollination (introgression) with wild type cabbages. However, introgression of cultured varieties with wild types or naturalization of escaped cultured cole varieties to a more archaic phenotype has been reported. Such an introgression or naturalization process is currently taking place at the limestone coast of Zealand/Denmark. As documented and described in this study, the wild growing coles of Zealand look like descendents of kale and (headed) cabbage and differ considerably from the population of Rügen and Helgoland. The currently observed eastward extension of the atlantic range of wild Brassica oleracea into the Baltic Sea can be interpreted as a more general phenomenon of eastward expansion of the distribution area of other atlantic species in the course of climate warming.
KW  - Brassica oleracea
KW  - Atlantischer Wildkohl
KW  - Kohl
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-142963
UR  - http://www.forum-geobotanicum.net/articles/vol_7-2016/drenckhahn_brassica/drenckhahn_brassica_oleracea.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 7
ER  - 
TY  - THES
A1  - Günther, Katharina
T1  - Generation of early human neuroepithelial progenitors from primary cells for biomedical applications
T1  - Generierung früher humaner neuroepithelialer Vorläufer aus primären Zellen für biomedizinische Anwendungen
N2  - Patient-specific induced pluripotent stem cells (iPSCs) emerged as a promising cell source for disease modeling and drug screening as well as a virtually unlimited source for restorative therapy. The thesis deals with three major topics to help realizing biomedical applications with neural stem cells. 

To enable the generation of transgene-free iPSCs, alternatives to retroviral reprogramming were developed. Hence, the adaptation and evaluation of reprogramming using excisable lentiviral constructs, Sendai virus (SeV) and synthetic mRNA-based methods was assessed in the first part of this thesis. hiPSCs exhibit the pluripotency markers OCT4, SSEA-4, TRA1-60 which were confirmed by immunofluorescence and flow cytometry. Besides, the potential to differentiate in cell types of all three germ layers was detected, confirming pluripotent identity of proliferating colonies resulting from various reprogramming strategies. However, major differences such as high efficiency with SeV in contrast to a relatively low efficiency with mRNA in regard to passage number and the phenotype of starting fibroblasts were observed. Furthermore, a prolonged clone- and passage-dependent residual presence of viral RNA genes was identified in SeV-iPSCs for up to 23 passages using RT-PCR underlining the importance of careful monitoring of clone selection. In contrast, viral-free reprogramming by synthetic mRNA represents a fully non-integrative approach but requires further refinement to be efficiently applicable to all fibroblasts. 

The second part of this thesis deals with the establishment of a rapid monolayer approach to differentiate neural progenitor cells from iPSCs. To achieve this, a two-step protocol was developed allowing first the formation of a stable, primitive NPC line within 7 days which was expanded for 2-3 passages. In a second step, a subsequent adaptation to conditions yielding neural rosette-like NPCs followed. Both neural lines were demonstrated to be expandable, cryopreservable and negative for the pluripotency marker OCT4. Furthermore, a neural precursor identity including SOX1, SOX2, PAX6, Nestin was confirmed by immunofluorescence and quantitative RT-PCR. Moreover, the differentiation resulted in TUJ1-positive neurons and GFAP-positive astrocytes. Nonetheless, the outcome of glial differentiation from primitive NSCs remained low, whereas FGF/EGF-NPCs were efficiently differentiated into GFAP-positive astrocytes which were implicated in a cellular model of the blood brain barrier.

The third and major objective of this study was to generate human early neural progenitor cells from fetal brain tissue with a wide neural differentiation capacity. Therefore, a defined medium composition including small molecules and growth factors capable of modulation of crucial signaling pathways orchestrating early human development such as SHH and FGF was assessed. Indeed, specific culture conditions containing TGFβ inhibitor SB431542, SHH agonist Purmorphamine, GSK3β inhibitor CHIR99021 and basic FGF, but no EGF enabled robust formation of early neuroepithelial progenitor (eNEP) colonies displaying a homogeneous morphology and a high proliferation rate. Moreover, primary eNEPs exhibit a relatively high clonogenicity of more than 23 % and can be monoclonally expanded for more than 45 passages carrying a normal karyotype. Characterization by immunofluorescence, flow cytometry and quantitative RT-PCR revealed a distinct NPC profile including SOX1, PAX6, Nestin and SOX2 and Prominin. Furthermore, primary eNEPs show NOTCH and HES5 activation in combination with non-polarized morphology, indicative of an early neuroepithelial identity. Microarray analysis unraveled SOX11, BRN2 and other HES-genes as characteristic upregulated genes. Interestingly, eNEPs were detected to display ventral midbrain/hindbrain regional identity. The validation of yielded cell types upon differentiation indicates a strong neurogenic potential with more than 90 % of TUJ1-positive neurons. Moreover, astrocytes marked by GFAP and putative myelin structures indicating oligodendrocytes were identified. Electrophysiological recordings revealed functionally active neurons and immunofluorescence indicate GABAergic, glutamatergic, dopaminergic and serotonergic subtypes. Additionally, putative physiological synapse formation was observed by the presence of Synapsin and PSD-95 as well as by ultrastructural examination. Notably, rare neurons stained positive for the peripheral neuronal marker Peripherin suggesting the potential of eNEPS to give rise to cells of neural tube and neural crest origin. By the application of specific differentiation protocols an increase of TH-positive neurons or neural crest-derivatives such as putative A- and C-sensory neurons and mesenchymal cells was identified. Taken together, primary eNEPs might help to elucidate mechanisms of early human neurodevelopment and will serve as a novel source for cell replacement and further biomedical applications.
N2  - Patientenspezifische induziert pluripotente Zellen (iPSZ) haben sich als eine vielversprechende Möglichkeit erwiesen Zellen zu gewinnen, die für Krankheitsmodellierung, Arzneimitteltests und Zellersatztherapie in Frage kommen. In dieser Arbeit wurden drei wichtige Fragestellungen adressiert, die für potenzielle biomedizinische Anwendungen von neuralen Stammzellen von großem Interesse sind.

Um die Generierung von transgenfreien iPSZ zu ermöglichen, wurden Alternativen zur retroviralen Reprogrammierung entwickelt. Im ersten Teil dieser Arbeit wurden Reprogrammierungsmethoden, die auf deletierbaren, lentiviralen Konstrukten oder nichtintegrativen Verfahren wie Sendaivirus (SeV)-Transduktion und Transfektion synthetischer mRNA basieren, adaptiert und evaluiert. Die daraus resultierenden iPSZ exprimieren die Pluripotenzmarker OCT4, SSEA-4 und TRA1-60. Weiterhin wurde das Potenzial in Zelltypen aller drei Keimblätter zu differenzieren nachgewiesen. Dadurch konnte die pluripotente Identität der proliferativen Kolonien bestätigt werden. Beim Vergleich der angewandten Methoden fielen, bezüglich der generierten iPSZ-Linien, sowohl qualitative als auch quantitative Unterschiede auf. Bei der Verwendung von SeV-Partikeln wurde eine hohe Reprogrammierungseffizienz festgestellt. Bei der Transfektion von mRNAs hingegen war die Reprogrammierungseffizienz deutlich niedriger. Diese war darüber hinaus abhängig von der Passage und dem Genotyp der Ausgangsfibroblasten. Des Weiteren konnte eine klon- und passagenabhängige Präsenz viraler Gene in SeV-iPSZ bis zu 23 Passagen lang beobachtet werden, während bei der mRNA-Transfektion keine Spuren der genetischen Manipulation zurückblieben. Dies verdeutlicht die Bedeutung einer sorgfältigen Qualitätskontrolle bei der Klonselektion im Falle der SeV-iPSZ. Im Gegensatz dazu stellt die Reprogrammierung durch Transfektion synthetischer mRNAs eine völlig nicht-integrative Strategie dar, erfordert allerdings weitere Verfeinerung um das Verfahren effizient und vor allem für alle Fibroblastenpräparationen anwendbar zu machen.

Der zweite Teil der Arbeit behandelt die Etablierung eines schnellen, adhärenten Protokolls, um neurale Vorläuferpopulation aus iPSZ zu differenzieren. Um dies zu erreichen, wurde ein zweiphasiges Protokoll entwickelt, welches zunächst die Generierung einer primitiven neuralen Vorläuferzellpopulation innerhalb von 7 Tagen erlaubt. In einem zweiten Schritt erfolgte die Adaptierung an Kulturbedingungen, die eine neurale, rosettenähnliche Zellpopulation induzieren. Beide neuralen Zellpopulationen konnten weiter expandiert und eingefroren werden und waren negativ für den Pluripotenz-assoziierten Transkriptionsfaktor OCT4. Darüber hinaus konnte die neurale Vorläuferidentität mittels positiver Expression von SOX1, SOX2, PAX6 und Nestin bestätigt werden. Eine weitere Differenzierung dieser Zellen resultierte in TUJ1-positiven Neuronen und GFAP-positiven Astrozyten, die die Verwendung der Zellpopulation beispielsweise in einem zellulären Modell der Blut-Hirn-Schranke erlaubten.

Das Hauptprojekt dieser Dissertation war es, frühe humane neurale Vorläuferzellen aus fetalem Hirngewebe zu isolieren und in Kultur zu stabilisieren. Diese Population sollte eine breite Differenzierungskapazität aufweisen. Zu diesem Zweck wurde eine chemisch definierte Medienzusammensetzung gewählt, die zusätzlich pharmakologisch wirksame Verbindungen und Wachstumsfaktoren beinhaltet. Hierdurch konnten Signaltransduktionswege wie zum Beispiel der Sonic-Hedgehog- (SHH) oder FGF-Signalweg, die bei der frühen neuralen Entwicklung eine bedeutende Rolle spielen, moduliert werden. In der Tat ermöglichten spezifische Kultivierungsbedingungen, die den TGFβ-Inhibitor SB431542, den SHH-Agonisten Purmorphamin, den GSK3β-Inhibitor CHIR99021 und basisches FGF, jedoch kein EGF enthielten, die robuste Bildung einer früheren neuroepithelialen Vorläuferpopulation (eNEP). Die so stabilisierten Kolonien wiesen eine homogene Morphologie und eine hohe Proliferationsrate auf. Außerdem zeigten sie eine hohe Klonogenitätsrate von 23%, die es ermöglichte monoklonale Zelllinien zu isolieren und für mehr als 45 Passagen zu expandieren. Dabei blieb ein normaler Karyotyp erhalten. Die Zellen zeigten ein eindeutiges neurales Profil, gekennzeichnet durch SOX1, PAX6, Nestin, SOX2 und Prominin-Expression. Weiterhin wiesen eNEPs NOTCH und HES5-Aktivierung in Kombination mit nicht-polarisierter Morphologie auf, was auf eine frühe neuropitheliale Identität hinweist. Eine Microarray-Analyse demonstrierte weiterhin SOX11, BRN2 und einige HES-Gene als charakteristisch hochregulierte Gene. Interessanterweise zeigen eNEPs eine regionale Identität, die auf eine Mittelhirn/Hinterhirn-Regionalisierung hinweist. Die Validierung ungerichtet ausdifferenzierter Zelltypen offenbarte mit einem Kulturanteil von 90% TUJ1-positiven Neuronen ein stark neurogenes Potenzial. Zusätzlich konnten GFAPpositive Astrozyten sowie mögliche Myelinstrukturen, die auf Oligodendrozyten hinweisen, nachgewiesen werden. Elektrophysiologische Aufzeichnungen deuten auf funktionell aktive Neurone hin und Immunofluoreszenzfärbungen zeigten GABAerge, glutamaterge, dopaminerge und serotonerge neuronale Subtypen. Außerdem wurden mittels Immunfluoreszenzanalyse Synapsin- und PSD-95- positive synaptische Strukturen nachgewiesen. Ultrastrukturelle Analysen mittels Transmissionselektronenmikroskopie bestätigten das Ergebnis. Hervorzuheben ist, dass einige Neurone positiv für den peripheren Neuronenmarker Peripherin gefärbt wurden, was darauf hinweist, dass eNEPs das Potenzial besitzen, in Zellen der Neuralleiste zu differenzieren. Durch die Verwendung von spezifischen Differenzierungsprotokollen konnte das Vorkommen TH-positiver und auch möglicher A- und C-sensorischer Fasern, sowie mesenchymaler Zellen nachgewiesen werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass primäre eNEPs dazu beitragen könnten, die frühe humane Gehirnentwicklung zu verstehen. Darüber hinaus stellen eNEPs eine potentielle zelluläre Quelle für Zellersatztherapien und weitere biomedizinische Anwendungen dar.
KW  - progenitors
KW  - stem cells
KW  - biomedicine
KW  - human primary cells
KW  - biomedical applications
KW  - neuroepithelial progenitors
KW  - neuroepitheliale Vorläufer
KW  - early neural precursors
KW  - frühe neurale Vorläufer
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-150348
ER  - 
TY  - THES
A1  - Rovituso, Damiano
T1  - Die Rolle der autoreaktiven B-Zellen und Autoantikörper in der Pathophysiologie der Multiplen Sklerose
T1  - The role of autoreactive B cells and autoantibodies in the pathophysiology of multiple sclerosis
N2  - Multiple Sklerose (MS) ist die häufigste neurologische Erkrankung, die bei jungen Erwachsenen zu dauerhaften körperlichen Einschränkungen führt. Ein Kennzeichen der MS sind zeitlich und örtlich disseminierte entzündliche Läsionen im zentralen Nervensystem (ZNS). Die Läsionsart, die am häufigsten auftritt, ist u. a. durch Antikörperablagerungen charakterisiert. Die häufigste Verlaufsform der MS tritt in Schüben auf. Im Laufe der Erkrankung bilden sich die Symptome in der Mehrzahl der Patienten unvollständig zurück und es entwickelt sich ein chronischer Verlauf. Trotz intensiver Forschung ist die Ätiologie der MS bisher unbekannt Bis heute gibt es keine Biomarker, um den Therapieerfolg oder das Therapieversagen der MS-Basistherapeutika (Glatirameracetat und β-Interferon) zu bestimmen. Aktuelle Studien, bei denen B-Zellen depletiert wurden, zeigten eine signifikante Reduktion MS-typischer Läsionen und der Schubrate bei der schubförmigen MS. Man vermutet, dass autoreaktive B-Zellen vielfältige Aufgaben in der Pathogenese der MS übernehmen: sie produzieren Autoantikörper, präsentieren autoreaktiven T-Zellen Autoantigene und sezernieren Mediatoren, die zur Aktivierung anderer Immunzellen führen. Es ist noch unklar, welche B-Zell-Untergruppe bei der MS besondere Relevanz hat. Vor kurzem wurden B1-Zellen beim Menschen beschrieben. Eine Studie zeigte, dass die Anzahl der B1-Zellen in unbehandelten MS-Patienten signifikant erniedrigt war. Des Weiteren wurden im ZNS von chronisch erkrankten MS-Patienten B-Zell-Aggregate nachgewiesen. Diese B-Zell-Aggregate ähneln sekundären lymphatischen Organen und könnten zur Progredienz der Erkrankung beitragen. Eine ex vivo-Studie zeigte, dass die B-Zell-Aggregat-Bildung durch das Adhäsionsmolekül CEACAM1-(carcinoembryogenic antigen-related cell adhesion molecule 1) vermittelt wird. Überdies ist die Koexpression von CEACAM1 und TIM-3 (T-cell immunoglobulin- and mucin-domain containing-3) für immunerschöpfte und tolerante T-Zellen charakteristisch. Schließlich konnte unsere Arbeitsgruppe zeigen, dass ZNS-reaktive B-Zellen nur im Blut von Patienten mit einem klinisch isolierten Syndrom und MS-Patienten nachweisbar waren. 
In meiner Studie habe ich den Einfluss von MS-Basistherapeutika und einer MS-Eskalationstherapie auf die B-Zell-Untergruppen untersucht. Dabei habe ich die naive B-Zell-, B-Gedächtniszell-, B1-Zell- und Plasmablasten-Zahl von gesunden Probanden sowie unbehandelten und behandelten MS-Patienten miteinander verglichen. Die B-Zell-Untergruppen wurden durchflusszytometrisch untersucht. Die B1-Zell-Zahl war bei behandelten und unbehandelten MS-Patienten signifikant erniedrigt. In einer weiteren Studie konnte ich zeigen, dass die Anwesenheit von ZNS-reaktiven B-Zellen im Blut von glatirameracetat-behandelten MS-Patienten mit dem Therapieerfolg assoziiert war. Die ZNS-reaktiven B-Zellen wurden durch einen ZNS-Lysat-ELISPOT detektiert. Schließlich habe ich in einer dritten Studie die Expression von CEACAM1 und TIM-3 auf B-Zellen bei natalizumab-behandelten MS-Patienten durchflusszytometrisch untersucht. Im Vergleich zu gesunden Probanden zeigte sich, dass im Blut der MS-Patienten die CEACAM1+- und die CEACAM1\(^+\)TIM-3\(^+\)-B-Zell-Zahl signifikant erhöht war. Im Gegensatz dazu waren CEACAM1\(^+\)TIM-3\(^+\)-T-Helferzellen signifikant erniedrigt in behandelten MS-Patienten.
Meine Arbeit belegt, dass die B1-Zell-Population unabhängig von der MS-Therapie in MS-Patienten erniedrigt ist. Ungeklärt bleibt, ob diese Erniedrigung eine Folge oder eine Ursache der Erkrankung ist. B1-Zellen sind die Quelle von natürlichen Antikörpern in Mensch und Tier. Sie haben protektive Eigenschaften und sind bei der B-Zell-Toleranzinduktion beteiligt. Die protektiven Funktionen der natürlichen Antikörper könnten durch die Erniedrigung der B1-Zell-Zahl ausbleiben. Zusätzlich waren B-Zellen mit einem immunerschöpften Phänotyp im Blut von MS-Patienten erhöht. Trotz Stimulation konnte kein Phänotyp bei T-Helferzellen induziert werden, der für tolerante und immunerschöpfte T-Zellen beschrieben worden ist. In zukünftigen Studien sollte man die B1-Zell-Zahl und die CEACAM1\(^+\)TIM-3\(^+\)-B- und -T-Zell-Zahl bei Patienten mit einem klinisch isolierten Syndrom im Liquor und im Blut untersuchen. Damit könnte man feststellen, ob B1-Zellen aus der Peripherie bei MS-Patienten in das ZNS migrieren. Die Anwesenheit ZNS-reaktiver B-Zellen im Blut von behandelten MS-Patienten zeigte sich in meiner Arbeit als ein Marker, um den Therapieerfolg zu dokumentieren. Eine weiterführende Querschnittstudie (COPSELECT) wird ZNS-reaktive B-Zellen mittels ZNS-Lysat-ELISPOT als zukünftige Therapie-Biomarker ausführlicher untersuchen. MS-Biomarker wären für den einzelnen Betroffenen von großer Bedeutung und hätten ebenfalls gesundheitsökonomisch eine hohe Relevanz.
N2  - Multiple sclerosis (MS) is the most common neurological disorder that leads to permanent disability in young adults. MS is characterized by temporally and spatially disseminated inflammatory lesions in the central nervous system (CNS). The most frequently observed pattern is associated with immunoglobulin deposition. The most common form of MS displays a relapsing-remitting course. Over time remissions are incomplete and most patients develop a chronic course of the disease. Currently, there are no biomarkers to predict therapeutic success or treatment failure of MS first-line therapies (glatiramer acetate and β-interferon). Despite intensive research, the etiology of MS is still unknown. Recent studies in which B cells were depleted, showed a significant reduction of MS-typical lesions and relapse rate in the relapsing-remitting MS. Presumably, autoreactive B cells have different roles in the pathogenesis of MS: they produce autoantibodies, are antigen presenting cells for autoreactive T cells and secrete mediators that activate other immune cells. It is unclear, which B cell subset is particularly relevant in MS. Recently B1 cells have been described in humans. Additionally, it was observed that the number of B1 cells was significantly reduced in untreated MS patients. Furthermore, B cell aggregates were found in the CNS of patients with a progressive form of MS. These B cell aggregates resembled secondary lymphoid organs and might contribute to the progression of the disease. An ex vivo study showed that B cell aggregate formation was mediated by the cell adhesion molecule CEACAM1 (carcinoembryogenic antigen-related cell adhesion molecule 1). Moreover, it was shown that immune exhausted and tolerant T cells co-express CEACAM1 and TIM-3 (T-cell immunoglobulin- and mucin-domain containing-3). Finally, our group has demonstrated that CNS-reactive B cells were detectable only in the blood of patients with a clinically isolated syndrom (CIS) or MS.
In my thesis I have investigated the influence of different MS drugs on B cell subsets in the blood. I compared the numbers of naive B cells, memory B cells, B1 cells and plasmablasts of healthy subjects as well as untreated and treated MS patients. The B cell subsets were examined by flow cytometry. B1 cell numbers was significantly decreased in treated and untreated patients with MS. Second, I was able to show that the presence of CNS-reactive B cells in the blood of glatiramer acetate-treated MS patients was associated with a positive treatment response. CNS-reactive B cells were detected by CNS-lysate-ELISPOT. Finally, I investigated the expression of CEACAM1 and TIM-3 on B cells in natalizumab-treated MS patients by flow cytometry. CEACAM1\(^+\)- and CEACAM1\(^+\)TIM-3\(^+\)-B cell numbers were significantly increased in the blood of MS patients. In contrast, CEACAM1\(^+\)TIM-3\(^+\)-T helper cells were significantly decreased in treated MS patients.
My research demonstrates that the B1 cell population is decreased in the blood of MS patients regardless of MS therapy. It remains unclear whether this reduction is a consequence or a cause of the disease. B1 cells are the source of natural antibodies in humans and animals. They have protective properties and are involved in B cell tolerance induction. The protection by natural antibodies might be missing because of the low B1 cell counts in MS. In addition, B cell counts with an exhausted phenotype were significantly increased in the blood of MS patients. However, despite stimulation T helper cells from MS patients expressed neither an exhausted nor a tolerant phenotype. Future studies should examine the B1 cell-, CEACAM1\(^+\)TIM-3\(^+\)-B cell and CEACAM1\(^+\)TIM-3\(^+\)-T cell numbers in CIS patients in the blood and cerebrospinal fluid. It could help to determine whether B1 cells from the periphery migrate in the CNS in MS patients. The presence of CNS-reactive B cells in the blood of treated MS patients proved to be a marker in order to document the success of therapies. A study of a large cohort of patients (COPSELECT) will investigate the potential of CNS-reactive B cells by ELISPOT as MS biomarker in more detail. MS biomarkers are urgently needed to detect MS treatment responders early on and are of high socio-economic importance.
KW  - Multiple Sklerose
KW  - Autoimmunität
KW  - B-Zellen
KW  - T-Zellen
KW  - B-Lymphozyt
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-141003
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schampel, Andrea
T1  - Beneficial therapeutic effects of the L-type calcium channel antagonist nimodipine in experimental autoimmune encephalomyelitis – an animal model for multiple sclerosis
T1  - Günstige therapeutische Effekte des L-Typ-Calciumkanal-Antagonisten Nimodipin in der experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis  ̶  einem Tiermodell der Multiplen Sklerose
N2  - Multiple sclerosis (MS) is the most prevalent neurological disease of the central nervous system (CNS) in young adults and is characterized by inflammation, demyelination and axonal pathology that result in multiple neurological and cognitive deficits. The focus of MS research remains on modulating the immune response, but common therapeutic strategies are only effective in slowing down disease progression and attenuating the symptoms; they cannot cure the disease. Developing an option to prevent neurodegeneration early on would be a valuable addition to the current standard of care for MS. Based on our results we suggest that application of nimodipine could be an effective way to target both neuroinflammation and neurodegeneration. We performed detailed analyses of neurodegeneration in experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), an animal model of MS, and in in vitro experiments regarding the effect of the clinically well-established L-type calcium channel antagonist nimodipine. Nimodipine treatment attenuated the course of EAE and spinal cord histopathology. Furthermore, it promoted remyelination. The latter could be due to the protective effect on oligodendrocytes and oligodendrocyte precursor cells (OPCs) we observed in response to nimodipine treatment. To our surprise, we detected calcium channel-independent effects on microglia, resulting in apoptosis. These effects were cell type-specific and independent of microglia polarization. Apoptosis was accompanied by decreased levels of nitric oxide (NO) and inducible NO synthase (iNOS) in cell culture as well as decreased iNOS expression and reactive oxygen species (ROS) activity in EAE. Overall, application of nimodipine seems to generate a favorable environment for regenerative processes and could therefore be a novel treatment option for MS, combining immunomodulatory effects while promoting neuroregeneration.
N2  - Multiple Sklerose (MS) ist die häufigste neurologische Erkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS) von jungen Erwachsenen und charakterisiert durch Inflammation, Demyelinisierung und axonale Pathologie. Diese Prozesse bewirken zahlreiche neurologische und kognitive Defizite. Der Schwerpunkt in der MS-Forschung besteht derzeit vor allem in der Modulation der Immunantwort, jedoch sind herkömmliche Therapiestrategien bislang nur in der Lage die Progression der Erkrankung zu verlangsamen und die Symptome zu lindern, die Krankheit kann jedoch immer noch nicht geheilt werden. Die Möglichkeit, den Prozess der Neurodegeneration früh aufzuhalten, würde eine wertvolle Ergänzung zu herkömmlichen Therapien darstellen. Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie schlagen wir vor, dass die Applikation von Nimodipin eine elegante Möglichkeit wäre, um sowohl die Neuroinflammation als auch die -degeneration zu bekämpfen. Um den Effekt des klinisch gut etablierten Calciumkanal-Antagonisten Nimodipin zu untersuchen, haben wir detaillierte Analysen der Degeneration in der experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE), einem Tiermodell der MS, und in in vitro Untersuchungen durchgeführt. Applikation von Nimodipin verringerte das klinische Erscheinungsbild der EAE sowie die Histopathologie des Rückenmarkes. Außerdem förderte es die Regeneration. Die Ursache für letzteres liegt vermutlich am protektiven Effekt der Behandlung mit Nimodipin auf die Oligodendrozyten und deren Vorläuferzellen. Überraschenderweise, konnten wir Calciumkanal-unspezifische Effekte auf Mikroglia feststellen, die in Apoptose resultierten und sowohl Zelltyp-spezifisch als auch unabhängig von der Polarisierung der Mikrogliazellen waren. Apoptose wurde begleitet von reduzierten Spiegeln an Stickstoffmonoxid (NO) und der induzierbaren NO Synthase (iNOS) in Zellkultur, sowie einer reduzierten Expression von iNOS und dem geringeren Vorkommen von reaktiven oxygenen Spezies (ROS) in der EAE. Zusammenfassend gehen wir davon aus, dass die Applikation von Nimodipin eine günstige Umgebung für regenerative Prozesse schafft. Daher stellt die Applikation dieser Substanz eine neue Behandlungsmöglichkeit für die MS dar, insbesondere da sie Möglichkeiten der Immunmodulation mit der Förderung von Neuroregeneration verbindet.
KW  - Nimodipin
KW  - Multiple Sklerose
KW  - l-type calcium channel antagonist
KW  - experimental autoimmune encephalomyelitis
KW  - L-typ Calciumkanal Antagonist
KW  - experimentelle autoimmune Enzephalomyelitis
KW  - neuroprotection
KW  - multiple sclerosis
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-148952
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Jurowich, Christian Ferdinand
A1  - Otto, Christoph
A1  - Rikkala, Prashanth Reddy
A1  - Wagner, Nicole
A1  - Vrhovac, Ivana
A1  - Sabolić, Ivan
A1  - Germer, Christoph-Thomas
A1  - Koepsell, Hermann
T1  - Ileal interposition in rats with experimental type 2 like diabetes improves glycemic control independently of glucose absorption
JF  - Journal of Diabetes Research
N2  - Bariatric operations in obese patients with type 2 diabetes often improve diabetes before weight loss is observed. In patients mainly Roux-en-Y-gastric bypass with partial stomach resection is performed. Duodenojejunal bypass (DJB) and ileal interposition (IIP) are employed in animal experiments. Due to increased glucose exposition of L-cells located in distal ileum, all bariatric surgery procedures lead to higher secretion of antidiabetic glucagon like peptide-1 (GLP-1) after glucose gavage. After DJB also downregulation of Na\(^{+}\)-D-glucose cotransporter SGLT1 was observed. This suggested a direct contribution of decreased glucose absorption to the antidiabetic effect of bariatric surgery. To investigate whether glucose absorption is also decreased after IIP, we induced diabetes with decreased glucose tolerance and insulin sensitivity in male rats and investigated effects of IIP on diabetes and SGLT1. After IIP, we observed weight-independent improvement of glucose tolerance, increased insulin sensitivity, and increased plasma GLP-1 after glucose gavage. The interposed ileum was increased in diameter and showed increased length of villi, hyperplasia of the epithelial layer, and increased number of L-cells. The amount of SGLT1-mediated glucose uptake in interposed ileum was increased 2-fold reaching the same level as in jejunum. Thus, improvement of glycemic control by bariatric surgery does not require decreased glucose absorption.
KW  - glucagon like peptide-1
KW  - food intake
KW  - body weight
KW  - cotransporter SGLT1
KW  - bariatric surgery
KW  - biliopancreatic diversion
KW  - intestinal glucose
KW  - gut hormones
KW  - duodenal jejunal bypass
KW  - Y-gastric bypass
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-149166
VL  - 2015
IS  - 490365
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Sagiv, Jitka Y.
A1  - Michaeli, Janna
A1  - Assi, Simaan
A1  - Mishalian, Inbal
A1  - Kisos, Hen
A1  - Levy, Liran
A1  - Damti, Pazzit
A1  - Lumbroso, Delphine
A1  - Polyansky, Lola
A1  - Sionov, Ronit V.
A1  - Ariel, Amiram
A1  - Hovav, Avi-Hai
A1  - Henke, Erik
A1  - Fridlender, Zvi G.
A1  - Granot, Zvi
T1  - Phenotypic diversity and plasticity in circulating neutrophil subpopulations in cancer
JF  - Cell Reports
N2  - Controversy surrounds neutrophil function in cancer because neutrophils were shown to provide both pro-and antitumor functions. We identified a heterogeneous subset of low-density neutrophils (LDNs) that appear transiently in self-resolving inflammation but accumulate continuously with cancer progression. LDNs display impaired neutrophil function and immunosuppressive properties, characteristics that are in stark contrast to those of mature, high-density neutrophils (HDNs). LDNs consist of both immature myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) and mature cells that are derived from HDNs in a TGF-beta-dependent mechanism. Our findings identify three distinct populations of circulating neutrophils and challenge the concept that mature neutrophils have limited plasticity. Furthermore, our findings provide a mechanistic explanation to mitigate the controversy surrounding neutrophil function in cancer.
KW  - tumorigenic properties
KW  - innate immunity
KW  - adenocarcinoma
KW  - inhibition
KW  - model
KW  - suppressor cells
KW  - tumor
KW  - TGF-beta
KW  - mice
KW  - lung
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-144102
VL  - 10
IS  - 4
ER  - 
TY  - THES
A1  - Münster, Wienke
T1  - Die Rolle von Acetylcholin und cholinergem Signalling in der Angiogenese
T1  - The role of acetylcholine and cholinergic signalling in angiogenesis
N2  - Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung des Einflusses von ACh und vom cholinergen Signalling in der Angiogenese. Neben der klassischen Rolle des AChs im neuronalen System, konnten es in den letzten Jahren auch in nicht-neuronal innerviertem Gewebe festgestellt werden.  In dieser Arbeit konzentrierte man sich auf beobachtete cholinerge Zellen in der Aortenwand einer ChAT-eGFP-Maus und in davon ausgehenden neu gebildeten Gefäßen. Nach Durchführung des Aortenringassays nach Baker konnte zunächst nachgewiesen werden, dass es sich bei ACh um einen Angiogenese-Stimulator handelt. Eine Carbacholkonzentration von 1 µM erwies sich als bester Angiogenesestimulator. Der Inhibitorversuch mit Lenvatinib, einem Hemmer des VEGFR, zeigte, dass die cholinerge Wirkung zur Aktivierung ähnlicher angiogeneseseinhibierenden Mechanismen wie bei einer VEGF-Stimulation kommt. Bei der zeitlichen Weiterverfolgung des Versuchs konnte man feststellen, dass sich die Gefäßformation mit Dauer des Versuches ändert.
Bei der immunhistologischen Analyse der neu gebildeten Gefäße wurde am ehesten eine Überlappung der ChAT-Zellen mit Zellen gefunden, die sich positiv für die Perizytenmarker NG2 und Desmin zeigten. Es ist anzunehmen, dass das ACh, exprimiert von einigen Perizyten, eine Leitschiene für das sich neu bildende Gefäß bietet und zu einem gerichteten Wachstum führt. Vor Kurzem wurde in der Wand erwachsener Blutgefäße eine Nische für Stammzellen identifiziert. Um zu untersuchen ob die ChAT-Zellen dort ihren Ursprung haben, wurde mit Stammzellmarkern gefärbt. Diese Arbeit hat mit ihren Ergebnissen eine signifikante Grundlage für weiterführende Studien geliefert.
N2  - The aim of this work was to investigate the influence of ACh and cholinergic signaling in angiogenesis. In addition to the classical role of ACh in the neuronal system, it has also been found in non-neuronally innervated tissue in recent years. In this work, attention was focused on observed cholinergic cells in the aortic wall of a ChAT-eGFP mouse and in newly formed vessels. After the Baker aortic ring assay, it was initially demonstrated that ACh is an angiogenesis stimulator. A carbachol concentration of 1 μM proved to be the best angiogenesis stimulator. The inhibitor trial with Lenvatinib, an inhibitor of VEGFR, showed that the cholinergic effect activates similar angiogenesis-inhibiting mechanisms as in VEGF stimulation. In the follow-up of the experiment, it was found that the vessel formation changes with the duration of the experiment. In the immunohistological analysis of the newly formed vessels, an overlap of the ChAT cells with cells was found which showed positive for the pericyte markers NG2 and Desmin. It is likely that the ACh, expressed by some pericytes, provides a guidewire for the newly forming vessel and leads to directional growth. Recently, a niche for stem cells has been identified in the wall of adult blood vessels. In order to investigate whether the ChAT cells have their origin there, work continued with stem cell markers. This work has provided a significant basis for further studies with their results.
KW  - Acetylcholin
KW  - Angiogenese
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-207408
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kwok, Chee Keong
T1  - Scaling up production of reprogrammed cells for biomedical applications
T1  - Skalierung der Produktion von reprogrammierten Zellen für biomedizinische Anwendungen
N2  - Induced pluripotent stem cells (iPSCs) have been recognised as a virtually unlimited source of stem cells that can be generated in a patient-specific manner. Due to these cells’ potential to give rise to all differentiated cell types of the human body, they have been widely used to derive differentiated cells for drug screening and disease modelling purposes. iPSCs also garner much interest as they can potentially serve as a source for cell replacement therapy. Towards the realisation of these biomedical applications, this thesis aims to address challenges that are associated with scale-up, safety and biofabrication.

Firstly, the manufacture of a high number of human iPSCs (hiPSCs) will require standardised procedures for scale-up and the development of a flexible bioprocessing method, since standard adherent hiPSC culture exhibits limited scalability and is labour-intensive. While the quantity of cells that are required for cell therapy depends largely on the tissue and defect that these replacing cells are meant to correct, an estimate of 1 × 10^9 has been suggested to be sufficient for several indications, including myocardial infarction and islet replacement for diabetes. Here, the development of an integrated, microcarrier-free workflow to transition standard adherent hiPSC culture (6-well plates) to scalable stirred suspension culture in bioreactors (1 L working volume, 2.4 L maximum working volume) is presented. The two-phase bioprocess lasts 14 days and generates hiPSC aggregates measuring 198 ± 58 μm in diameter on the harvesting day, yielding close to 2 × 10^9 cells. hiPSCs can be maintained in stirred suspension for at least 7 weeks with weekly passaging, while exhibiting pluripotency-associated markers TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA-4, OCT4, and SOX2. These cells retain their ability to differentiate into cells of all the three germ layers in vitro, exemplified by cells positive for AFP, SMA, or TUBB3. Additionally, they maintain a stable karyotype and continue to respond to specification cues, demonstrated by directed differentiation into beating cardiomyocyte-like cells. Therefore, the aim of manufacturing high hiPSC quantities was met using a state-of-the-art scalable suspension bioreactor platform.

Secondly, multipotent stem cells such as induced neural stem cells (iNSCs) may represent a safer source of renewable cells compared to pluripotent stem cells. However, pre-conditioning of stem cells prior to transplantation is a delicate issue to ensure not only proper function in the host but also safety. Here, iNSCs which are normally maintained in the presence of factors such as hLIF, CHIR99021, and SB431542 were cultured in basal medium for distinct periods of time. This wash-out procedure results in lower proliferation while maintaining key neural stem cell marker PAX6, suggesting a transient pre-differentiated state. Such pre-treatment may aid transplantation studies to suppress tumourigenesis through transplanted cells, an approach that is being evaluated using a mouse model of experimental focal demyelination and autoimmune encephalomyelitis. 

Thirdly, biomedical applications of stem cells can benefit from recent advancements in biofabrication, where cells can be arranged in customisable topographical layouts. Employing a 3DDiscovery bioprinter, a bioink consisting of hiPSCs in gelatin-alginate was extruded into disc-shaped moulds or printed in a cross-hatch infill pattern and cross-linked with calcium ions. In both discs and printed patterns, hiPSCs recovered from these bioprints showed viability of around 70% even after 4 days of culture when loaded into gelatin-alginate solution in aggregate form. They maintained pluripotency-associated markers TRA-1-60 and SSEA-4 and continued to proliferate after re-plating. As further proof-of-principle, printed hiPSC 3D constructs were subjected to targeted neuronal differentiation, developing typical neurite outgrowth and resulting in a widespread network of cells throughout and within the topology of the printed matrix. Staining against TUBB3 confirmed neuronal identity of the differentiated cellular progeny. In conclusion, these data demonstrate that hiPSCs not only survive the 3D-printing process but were able to differentiate along the printed topology in cellular networks.
N2  - Induzierte pluripotente Stammzellen (iPSZ) stellen eine praktisch unbegrenzte Stammzellquelle dar, welche patientenspezifisch erzeugt werden kann. Da diese Zellen das Potenzial haben, alle differenzierten Zelltypen des menschlichen Körpers hervorzubringen, werden sie für die Herstellung differenzierter Zellen für Arzneimitteltests und für die Krankheitsmodellierung verwendet. Sie erfahren auch großes Interesse, weil sie als Zellquelle in der Zellersatztherapie Anwendung finden könnten. Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit drei zentralen Herausforderungen, die im Rahmen der biomedizinischen Anwendung von iPSZ auftreten.

Die Herstellung einer großen Zahl von humanen iPSZ (hiPSZ) erfordert die Entwicklung standardisierter Verfahren für die Skalierung, welche durch die Entwicklung einer flexiblen Bioprozessmethode realisiert werden kann. Bisher wird die Skalierbarkeit durch eine standardmäßig adhärente Zellkultur und den damit verbundenen hohen Arbeitsaufwand begrenzt. Die Menge an Zellen, die für die Zelltherapie benötigt wird, hängt stark vom Gewebetyp ab, welcher von den ersetzenden Zellen korrigiert werden soll. Berechnungen legen nahe, dass eine Anzahl 1 × 10^9 Zellen für eine Vielzahl von Indikationen ausreicht – einschließlich Myokardinfarkt und Inselzelltransplantation für Diabetes. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein integrierter Arbeitsablauf zur skalierbaren Zellsuspensionskultur von hiPSZ ohne Verwendung von microcarrier entwickelt, um die standardmäßig adhärente Kultur (6-Well-Platten) in Bioreaktoren (1 L Arbeitsvolumen, 2,4 L maximales Arbeitsvolumen) zu überführen. Der zweiphasige Produktionsprozess dauert 14 Tage und erzeugt hiPSZ-Aggregate mit einem finalen Durchmesser von 198 ± 58 μm, der annähernd 2 × 10^9 Zellen beinhaltet. hiPSZ können mindestens 7 Wochen lang in einer gerührten Zellsuspension bei wöchentlichem Passagieren gehalten werden, wobei sie Pluripotenz-assoziierte Marker wie TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA-4, OCT4 und SOX2 beibehalten. Die Zellen behalten weiterhin ihre Fähigkeit, sich in vitro in Zellen mit AFP-, SMA- oder TUBB3-Immunoreaktivität und damit in Zellen aller drei Keimblätter zu differenzieren. Darüber hinaus halten sie einen stabilen Karyotyp aufrecht und reagieren auf gezielt eingesetzte externe Differenzierungsstimuli, wie durch eine gezielte Differenzierung in schlagende Kardiomyozyten-ähnliche Zellen demonstriert werden konnte. Somit wurde das Ziel, eine großen Anzahl hiPSCs herzustellen, mit einer hochmodernen, skalierbaren Suspensionsbioreaktorplattform erreicht.

Multipotente Stammzellen wie induzierte neurale Stammzellen (iNSZ) gelten verglichen mit iPSZ als sicherere Zellquelle für Ersatztherapien. Die Vorkonditionierung von Stammzellen vor der Transplantation ist jedoch ein heikles Thema, da sowohl die einwandfreie Funktion im Wirtsgewebe als auch Sicherheit gewährleistet werden müssen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden iNSZ, die normalerweise im Kulturmedium mit Faktoren wie hLIF, CHIR99021 und SB431542 gehalten werden, für eine definierte Zeitspanne in basalem Medium kultiviert. Die Vorbehandlung führt zu einer geringeren Proliferation, jedoch unter Erhalt der Expression des wichtigen neuralen Stammzellmarkers PAX6, was auf einen transienten vordifferenzierten Zustand hindeutet. Eine solche Vorbehandlung könnte bei zukünftigen Transplantationsstudien angewandt werden, um die Tumorentstehung durch transplantierte Zellen zu unterdrücken.  Dieser Ansatz wird in Zukunft mit einem Mausmodell der experimentellen fokalen Demyelinisierung und der autoimmunen Enzephalomyelitis untersucht. 

Schließlich kann die Zellersatztherapie von den jüngsten Fortschritten in der Biofabrikation profitieren, bei der die Zellen durch das Drucken in anpassbare topographische Profile angeordnet werden können. Mit einem 3DDiscovery Biodrucker wurde eine Biotinte bestehend aus Gelatine-Alginat und hiPSZ in scheibenförmig extrudiert oder in einem Kreuzschraffurmuster gedruckt und mittels Kalziumionen-Zugabe vernetzt. Gedruckte hiPSZ zeigten auch nach 4 Tagen Kultivierung eine Lebensfähigkeit von etwa 70 % und weiterhin das Auftreten der Pluripotenz-assoziierten Marker TRA-1-60 und SSEA-4. Zudem konnten sie sich anschließend mit standardmäßig adhärenter Zellkultur weiter vermehren. Zudem konnte gezeigt werden, dass die gedruckten Konstrukte einer gezielten neuronalen Differenzierung unterzogen werden können, die zu einem typischen Neuritenauswuchs und zu einer weitreichenden interzellulären Vernetzung durch und innerhalb der Topologie der gedruckten Matrix führte. Die Färbung gegen TUBB3 bestätigte die neuronale Identität der differenzierten Zellen. Zusammenfassend zeigen diese Daten, dass bei Verwendung des in dieser Studie erarbeiteten Protokolls hiPSZ nicht nur den 3D-Druckprozess überleben, sondern auch entlang der gedruckten 3D Topologie in Netzwerke Neurone differenzieren können.
KW  - scale-up
KW  - suspension culture
KW  - biomedical applications
KW  - bioprocessing
KW  - human induced pluripotent stem cells
KW  - Bioprozessmethode
KW  - humanen induzierte pluripotente Stammzellen
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-191865
ER  - 
TY  - THES
A1  - Notz, Quirin Julius
T1  - Der Einfluss von Fingolimod auf die autoreaktive B-Zell-Antwort in einem B-Zell-abhängigen Mausmodell der Multiplen Sklerose
T1  - Effects of fingolimod on the autoreactive B cell response in a B cell-dependent mouse model of multiple sclerosis
N2  - Die MP4-induzierte experimentelle autoimmune Encephalomyelitis (EAE) erlaubt eine fokussierte Betrachtung von B-Zellen, die eine wichtige Rolle bei der Pathogenese der Multiplen Sklerose (MS) spielen. Es konnte zum Beispiel gezeigt werden, dass das Vorhandensein von B-Zell-Aggregaten im zentralen Nervensystem (ZNS) von MS-Patienten mit einem aggravierten Krankheitsverlauf assoziiert war. Diese Follikel könnten dabei als ektope lymphatische Strukturen den Immunprozess aktiv gestalten und somit ein therapeutisches Ziel darstellen. In der vorliegenden Studie wurde der Effekt des Sphingosin-1-Phosphat-Rezeptor-Modulators Fingolimod (FTY720) auf die autoreaktive B-Zell-Antwort und speziell die Bildung von B-Zell-Aggregaten im Kleinhirn der MP4-EAE-Mäuse untersucht.
N2  - MP4-induced experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is a mouse model of multiple sclerosis (MS), which enables focused research on B cells, important protagonists in MS pathogenesis. This study is about the impact of the sphingosine-1-phosphate receptor modulator fingolimod (FTY720) on the autoreactive B cell response and the formation of B cell aggregates and lymphoid neogenesis in the murine central nervous system (CNS).
KW  - Multiple Sklerose
KW  - B-Zelle
KW  - Experimentelle autoimmune Encephalomyelitis
KW  - Fingolimod
KW  - B-Zell-Aggregat
KW  - Lymphoide Neogenese
KW  - Tertiär lymphatisches Organ
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-191540
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Schmitt, Dominique
A1  - Funk, Natalia
A1  - Blum, Robert
A1  - Asan, Esther
A1  - Andersen, Lill
A1  - Rülicke, Thomas
A1  - Sendtner, Michael
A1  - Buchner, Erich
T1  - Initial characterization of a Syap1 knock-out mouse and distribution of Syap1 in mouse brain and cultured motoneurons
JF  - Histochemistry and Cell Biology
N2  - Synapse-associated protein 1 (Syap1/BSTA) is the mammalian homologue of Sap47 (synapse-associated protein of 47 kDa) in Drosophila. Sap47 null mutant larvae show reduced short-term synaptic plasticity and a defect in associative behavioral plasticity. In cultured adipocytes, Syap1 functions as part of a complex that phosphorylates protein kinase B alpha/Akt1 (Akt1) at Ser\(^{473}\) and promotes differentiation. The role of Syap1 in the vertebrate nervous system is unknown. Here, we generated a Syap1 knock-out mouse and show that lack of Syap1 is compatible with viability and fertility. Adult knock-out mice show no overt defects in brain morphology. In wild-type brain, Syap1 is found widely distributed in synaptic neuropil, notably in regions rich in glutamatergic synapses, but also in perinuclear structures associated with the Golgi apparatus of specific groups of neuronal cell bodies. In cultured motoneurons, Syap1 is located in axons and growth cones and is enriched in a perinuclear region partially overlapping with Golgi markers. We studied in detail the influence of Syap1 knockdown and knockout on structure and development of these cells. Importantly, Syap1 knockout does not affect motoneuron survival or axon growth. Unexpectedly, neither knockdown nor knockout of Syap1 in cultured motoneurons is associated with reduced Ser\(^{473}\) or Thr\(^{308}\) phosphorylation of Akt. Our findings demonstrate a widespread expression of Syap1 in the mouse central nervous system with regionally specific distribution patterns as illustrated in particular for olfactory bulb, hippocampus, and cerebellum.
KW  - Protein kinase B
KW  - Spinal Muscular-arthropy
KW  - Rictor-mTOR complex
KW  - Neurotrophic factors
KW  - Plasma-membrane
KW  - Axon growth
KW  - SAP47 gene
KW  - Phosphorylation
KW  - Drosophilia
KW  - Cells
KW  - BSTA
KW  - Viability
KW  - Brain
KW  - Syap1 localization
KW  - Glutamatergic synapses
KW  - PKB/Akt phosphorylation
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-187258
VL  - 146
IS  - 4
ER  - 
TY  - THES
A1  - Al-Zuraiqi, Yaser
T1  - Die Rolle der residenten Stammzellen der Gefäßwand bei der Bildung der Mikroglia und Angiogenese im adulten Gehirn
T1  - The role of vessel wall-resident stem cells in the generation of microglia and angiogenesis in the adult CNS
N2  - The role of vessel wall-resident stem cells in the generation of microglia and angiogenisis in the adult CNS
Das Zentralnervensystem (ZNS) wird kontinuierlich durch ein eigenes Immunsystem überwacht. Die Mikroglia sind ein wichtiger Vertreter dieses Immunsystems und ein besonderes Charakteristikum des ZNS. Für die Aufrechterhaltung der Hämostase im ZNS spielen die Mikroglia eine zentrale Rolle. Die Herkunft der Mikroglia war für lange Zeit Gegenstand der kontroversen wissenschaftlichen Diskussion.  Zusammengefasst wurde deren Ursprung als hämatopoetisch, mesodermal und neuroektodermal beschrieben. Allerdings überwiegt derzeit die Meinung, dass die Mikroglia von Vorläuferzellen geliefert wird, die während der Embryonalentwicklung aus der Dottersackwand ins Gehirn migrieren, dort bis zum Erwachsenenalter persistieren und immer wieder zur Erneuerung der Mikroglia herangezogen werden. Wo genau im Hirngewebe derartige oder andere potenzielle Mikrogliavorläuferzellen im ZNS residieren, ist bis heute nicht abschließend geklärt. 
In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass bereits die frisch präparierten Hirngefäße sowohl CD44+ als auch CD45+ Zellen in ihren Wänden aufweisen. Außerdem ließ sich beobachten, dass die CD44+ Zellen im BRA nach außen wanderten und sich zu Perizyten-ähnlichen und glatten Muskelzellen differenzierten. Diese Befunde ließen darauf schließen, dass die CD44+ Zellen mit diesen Eigenschaften das Potenzial haben, zur Gefäßneubildung beizutragen. Darüber hinaus konnten CD45+ Zellen in der Adventitia frisch isolierter Hirngefäße nachgewiesen werden, die im BRA teilweise für F4/80 und/oder Iba-1 positiv wurden. Dies wiederum lässt vermuten, dass aus der Wand der Hirngefäße Mikroglia- und Makrophagen-ähnliche Zellen generiert werden können. Es blieb jedoch offen, ob diese CD45+ Vorläuferzellen dauerhaft in der Adventitia der Hirngefäße residieren oder aber immer wieder durch im Blut zirkulierende Monozyten erneuert werden. Diese Frage zu klären, ist von klinischer Relevanz, bleibt jedoch zukünftigen Arbeiten überlassen. Das hier etablierte BRA könnte auch bei solchen Analysen hilfreich sein.
N2  - The central nervous system (CNS) is continuously monitored by its own immune system. The microglia are an important representative of this immune system and a special feature of the CNS. The microglia play a critical role in the maintenance of hemostasis in the CNS. The origin of microglia has long been a subject of debate. In summary, their origin has been described as hematopoietic, mesodermal and neuroectodermal. However, it is currently believed that the progenitor cells of the microglia originate from the yolk sac wall, migrate during embryonic development into the brain and persist there until adulthood.
In this thesis it could be shown: I. already in the vascular wall of the freshly prepared cerebral vessels exist CD44 + and CD45 + cells. In addition, it could be observed that the CD44 + cells in the BRA migrated to the outside and differentiated into pericyte-like and smooth muscle cells. This suggested that the CD44 + cells with these properties have the potential to contribute to angiogenesis. II. In addition, CD45 + cells were detected in the adventitia of freshly isolated cerebral vessels. in the BRA these were partly positive for F4 / 80 and / or Iba-1. This suggests that microglial and macrophage-like cells can be generated from the wall of the cerebral vessels. However, it remained unclear whether these CD45 + precursor cells reside permanently in the adventitia of the cerebral vessels or are renewed by circulating monocytes in the blood
KW  - Mikroglia
KW  - Angiogenese
KW  - Gefäßwand residente Stammzellen
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-188329
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Prinz, Johanna
A1  - Karacivi, Aylin
A1  - Stormanns, Eva R.
A1  - Recks, Masha S.
A1  - Kürten, Stefanie
T1  - Time-Dependent Progression of Demyelination and Axonal Pathology in MP4-Induced Experimental Autoimmune Encephalomyelitis
JF  - PloS One
N2  - Background
Multiple sclerosis (MS) is an autoimmune disease of the central nervous system (CNS) characterized by inflammation, demyelination and axonal pathology. Myelin basic protein/proteolipid protein (MBP-PLP) fusion protein MP4 is capable of inducing chronic experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in susceptible mouse strains mirroring diverse histopathological and immunological hallmarks of MS. Limited availability of human tissue underscores the importance of animal models to study the pathology of MS.

Methods
Twenty-two female C57BL/6 (B6) mice were immunized with MP4 and the clinical development of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) was observed. Methylene blue-stained semi-thin and ultra-thin sections of the lumbar spinal cord were assessed at the peak of acute EAE, three months (chronic EAE) and six months after onset of EAE (long-term EAE). The extent of lesional area and inflammation were analyzed in semi-thin sections on a light microscopic level. The magnitude of demyelination and axonal damage were determined using electron microscopy. Emphasis was put on the ventrolateral tract (VLT) of the spinal cord.

Results
B6 mice demonstrated increasing demyelination and severe axonal pathology in the course of MP4-induced EAE. In addition, mitochondrial swelling and a decrease in the nearest neighbor neurofilament distance (NNND) as early signs of axonal damage were evident with the onset of EAE. In semi-thin sections we observed the maximum of lesional area in the chronic state of EAE while inflammation was found to a similar extent in acute and chronic EAE. In contrast to the well-established myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) model, disease stages of MP4-induced EAE could not be distinguished by assessing the extent of parenchymal edema or the grade of inflammation.

Conclusions
Our results complement our previous ultrastructural studies of B6 EAE models and suggest that B6 mice immunized with different antigens constitute useful instruments to study the diverse histopathological aspects of MS.
KW  - Multiple sclerosis
KW  - spinal cord
KW  - central nervous system
KW  - nerve fibers
KW  - inflammatory diseases
KW  - axons
KW  - mitochondria
KW  - mouse models
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-146651
VL  - 10
IS  - 12
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Mambretti, Egle M.
A1  - Kistner, Katrin
A1  - Mayer, Stefanie
A1  - Massotte, Dominique
A1  - Kieffer, Brigitte L.
A1  - Hoffmann, Carsten
A1  - Reeh, Peter W.
A1  - Brack, Alexander
A1  - Asan, Esther
A1  - Rittner, Heike L.
T1  - Functional and structural characterization of axonal opioid receptors as targets for analgesia
JF  - Molecular Pain
N2  - Background
Opioids are the gold standard for the treatment of acute pain despite serious side effects in the central and enteric nervous system. µ-opioid receptors (MOPs) are expressed and functional at the terminals of sensory axons, when activated by exogenous or endogenous ligands. However, the presence and function of MOP along nociceptive axons remains controversial particularly in naïve animals. Here, we characterized axonal MOPs by immunofluorescence, ultrastructural, and functional analyses. Furthermore, we evaluated hypertonic saline as a possible enhancer of opioid receptor function.

Results
Comparative immunolabeling showed that, among several tested antibodies, which all provided specific MOP detection in the rat central nervous system (CNS), only one monoclonal MOP-antibody yielded specificity and reproducibility for MOP detection in the rat peripheral nervous system including the sciatic nerve. Double immunolabeling documented that MOP immunoreactivity was confined to calcitonin gene-related peptide (CGRP) positive fibers and fiber bundles. Almost identical labeling and double labeling patterns were found using mcherry-immunolabeling on sciatic nerves of mice producing a MOP-mcherry fusion protein (MOP-mcherry knock-in mice). Preembedding immunogold electron microscopy on MOP-mcherry knock-in sciatic nerves indicated presence of MOP in cytoplasm and at membranes of unmyelinated axons. Application of [D-Ala\(^2\), N-MePhe\(^4\), Gly-ol]-enkephalin (DAMGO) or fentanyl dose-dependently inhibited depolarization-induced CGRP release from rat sciatic nerve axons ex vivo, which was blocked by naloxone. When the lipophilic opioid fentanyl was applied perisciatically in naïve Wistar rats, mechanical nociceptive thresholds increased. Subthreshold doses of fentanyl or the hydrophilic opioid DAMGO were only effective if injected together with hypertonic saline. In vitro, using β-arrestin-2/MOP double-transfected human embryonic kidney cells, DAMGO as well as fentanyl lead to a recruitment of β-arrestin-2 to the membrane followed by a β-arrestin-2 reappearance in the cytosol and MOP internalization. Pretreatment with hypertonic saline prevented MOP internalization.

Conclusion
MOPs are present and functional in the axonal membrane from naïve animals. Hypertonic saline acutely decreases ligand-induced internalization of MOP and thereby might improve MOP function. Further studies should explore potential clinical applications of opioids together with enhancers for regional analgesia.
KW  - µ-Opioid receptor
KW  - hypertonic solution
KW  - fentanyl
KW  - calcitonin gene-related peptide
KW  - DAMGO
KW  - internalization
KW  - peripheral nerve
KW  - ultrastructure
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-145917
IS  - 12
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Rudert, Maximilian
A1  - Horas, Konstantin
A1  - Hoberg, Maik
A1  - Steinert, Andre
A1  - Holzapfel, Dominik Emanuel
A1  - Hübner, Stefan
A1  - Holzapfel, Boris Michael
T1  - The Wuerzburg procedure: the tensor fasciae latae perforator is a reliable anatomical landmark to clearly identify the Hueter interval when using the minimally-invasive direct anterior approach to the hip joint
JF  - BMC Musculoskeletal Disorders
N2  - Background
The key for successful delivery in minimally-invasive hip replacement lies in the exact knowledge about the surgical anatomy. The minimally-invasive direct anterior approach to the hip joint makes it necessary to clearly identify the tensor fasciae latae muscle in order to enter the Hueter interval without damaging the lateral femoral cutaneous nerve. However, due to the inherently restricted overview in minimally-invasive surgery, this can be difficult even for experienced surgeons.

Methods and Surgical Technique
In this technical note, we demonstrate for the first time how to use the tensor fasciae latae perforator as anatomical landmark to reliably identify the tensor fasciae latae muscle in orthopaedic surgery. Such perforators are used for flaps in plastic surgery as they are constant and can be found at the lateral third of the tensor fasciae latae muscle in a direct line from the anterior superior iliac spine.

Conclusion
As demonstrated in this article, a simple knowledge transfer between surgical disciplines can minimize the complication rate associated with minimally-invasive hip replacement.
KW  - anatomical landmark
KW  - direct anterior approach
KW  - Hueter interval
KW  - minimally-invasive
KW  - hip replacement
KW  - perforator
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-146031
VL  - 17
IS  - 57
ER  - 
TY  - THES
A1  - Mekala, SubbaRao
T1  - Generation of cardiomyocytes from vessel wall-resident stem cells
T1  - Erzeugung von Kardiomyozyten aus Gefäßwand-residenten Stammzellen
N2  - Myocardial infarction (MI) is a major cause of health problems and is among the leading deadly ending diseases. Accordingly, regenerating functional myocardial tissue and/or cardiac repair by stem cells is one of the most desired aims worldwide. Indeed, the human heart serves as an ideal target for regenerative intervention, because the capacity of the adult myocardium to restore itself after injury or infarct is limited. Thus, identifying new sources of tissue resident adult stem or progenitor cells with cardiovascular potential would help to establish more sophisticated therapies in order to either prevent cardiac failure or to achieve a functional repair. Ongoing research worldwide in this field is focusing on a) induced pluripotent stem (iPS) cells, b) embryonic stem (ES) cells and c) adult stem cells (e. g. mesenchymal stem cells) as well as cardiac fibroblasts or myofibroblasts. However, thus far, these efforts did not result in therapeutic strategies that were transferable into the clinical management of MI and heart failure. Hence, identifying endogenous and more cardiac-related sources of stem cells capable of differentiating into mature cardiomyocytes would open promising new therapeutic opportunities. The working hypothesis of this thesis is that the vascular wall serves as a niche for cardiogenic stem cells. In recent years, various groups have identified different types of progenitors or mesenchymal stem cell-like cells in the adventitia and sub-endothelial zone of the adult vessel wall, the so called vessel wall-resident stem cells (VW-SCs). Considering the fact that heart muscle tissue contains blood vessels in very high density, the physiological relevance of VW-SCs for the myocardium can as yet only be assumed. The aim of the present work is to study whether a subset of VW-SCs might have the capacity to differentiate into cardiomyocyte-like cells. This assumption was challenged using adult mouse aorta-derived cells cultivated in different media and treated with selected factors. The presented results reveal the generation of spontaneously beating cardiomyocyte-like cells using specific media conditions without any genetic manipulation. The cells reproducibly started beating at culture days 8-10. Further analyses revealed that in contrast to several publications reporting the Sca-1+ cells as cardiac progenitors the Sca-1- fraction of aortic wall-derived VW-SCs reproducibly delivered beating cells in culture. Similar to mature cardiomyocytes the beating cells developed sarcomeric structures indicated by the typical cross striated staining pattern upon immunofluorescence analysis detecting α-sarcomeric actinin (α-SRA) and electron microscopic analysis. These analyses also showed the formation of sarcoplasmic reticulum which serves as calcium store. Correspondingly, the aortic wall-derived beating cardiomyocyte-like cells (Ao-bCMs) exhibited calcium oscillations. This differentiation seems to be dependent on an inflammatory microenvironment since depletion of VW-SC-derived macrophages by treatment with clodronate liposomes in vitro stopped the generation of Ao bCMs. These locally generated F4/80+ macrophages exhibit high levels of VEGF (vascular endothelial growth factor). To a great majority, VW-SCs were found to be positive for VEGFR-2 and blocking this receptor also stopped the generation VW-SC-derived beating cells in vitro. Furthermore, the treatment of aortic wall-derived cells with the ß-receptor agonist isoproterenol or the antagonist propranolol resulted in a significant increase or decrease of beating frequency. Finally, fluorescently labeled aortic wall-derived cells were implanted into the developing chick embryo heart field where they became positive for α-SRA two days after implantation. The current data strongly suggest that VW-SCs resident in the vascular adventitia deliver both progenitors for an inflammatory microenvironment and beating cells. The present study identifies that the Sca-1- rather than Sca-1+ fraction of mouse aortic wall-derived cells harbors VW-SCs differentiating into cardiomyocyte-like cells and reveals an essential role of VW-SCs-derived inflammatory macrophages and VEGF-signaling in this process. Furthermore, this study demonstrates the cardiogenic capacity of aortic VW-SCs in vivo using a chimeric chick embryonic model.
N2  - Der Myokardinfarkt (MI) ist einer der Hauptgründe für gesundheitliche Probleme und zählt zu einer der am häufigsten tödlich verlaufenden Krankheiten weltweit. Daher ist es nicht verwunderlich, dass die Regeneration von funktionellem Myokardgewebe und/oder die kardiale Reparatur durch Stammzellen eines der weltweit am meisten angestrebten Ziele darstellt. Das adulte menschliche Herz stellt aufgrund seiner äußerst eingeschränkten endogenen Regenerationskapazität, die bei weitem nicht ausreicht, das geschädigte Gewebe zu erneuern, ein ideales Zielorgan für regenerative Therapieverfahren dar. Folglich könnte die Identifizierung neuer Quellen adulter Stamm- oder Vorläuferzellen mit kardiovaskulärem Differenzierungspotential dabei helfen, verfeinerte Therapien zu entwickeln, um entweder kardiale Fehlfunktionen zu verhindern oder eine deutlich verbesserte myokardiale Reparatur zu erreichen. Die aktuelle weltweite Forschung auf diesem Gebiet fokussiert sich auf: a) induzierte pluripotente Stammzellen (iPS), b) embryonale Stammzellen (ES) und c) adulte Stammzellen, wie z. B. mesenchymale Stammzellen, kardiale Fibroblasten und Mesangioblasten sowie Myofibroblasten. Bisher haben jedoch alle Bemühungen noch zu keinem Durchbruch geführt, so dass die teilweise vielversprechenden experimentellen Ergebnisse nicht in die klinische Therapie des MI und der kardialen Defekte mittels Stammzellen transferiert werden können. Abgesehen davon, ob und wie stark so ein endogenes herzeigenes Potential wäre, würde die Identifizierung neuer endogener Stammzellen mit kardiogenem Potential, die genaue Charakterisierung ihrer Nischen und der Mechanismen ihrer Differenzierung einen Meilenstein in der kardioregenerativen Stammzelltherapie darstellen. Die Arbeitshypothese der hier vorgelegten Dissertation besagt, dass die Gefäßwand als Nische solcher Zellen dienen könnte. Innerhalb der letzten Jahre konnte die Adventitia und die subendotheliale Zone der adulten Gefäßwand als Nische für unterschiedliche Typen von Vorläuferzellen und multipotenten Stammzellen, die sogenannten Gefäßwand-residenten Stammzellen (VW-SCs) identifiziert werden. In Anbetracht der Tatsache, dass die Blutgefäße aufgrund ihrer hohen Dichte im Herzen eine essentielle stromale Komponente des Herzgewebes darstellen, kann die mögliche klinische Relevanz von VW-SCs für das Myokardium im Moment nur erahnt werden. Ausgehend von der Annahme, dass eine Subpopulation dieser VW-SCs die Fähigkeit besitzt, sich in Kardiomyozyten-ähnliche Zellen zu differenzieren, sollte im Rahmen dieser Dissertationsarbeit das myokardiale Potential der Gefäßwand-residenten Stammzellen aus der Aorta adulter Mäuse studiert werden, indem die Zellen unter unterschiedlichen definierten Bedingungen kultiviert und dann sowohl morphologisch als auch funktionell charakterisiert werden. Erstaunlicherweise zeigten die ersten Ergebnisse die Generierung spontan schlagender Kardiomyozyten-ähnlicher Zellen, nur durch Verwendung eines speziellen Nährmediums und ohne jegliche genetische Manipulation. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Analysen belegen zudem, dass die Kardiomyozyten-ähnlichen Zellen reproduzierbar nach ca. 9-11 Tagen in der Kultur anfangen, spontan zu schlagen. In immunzytochemischen Analysen zeigten die schlagenden Zellen ein quergestreiftes Färbemuster für α sarkomeres Actinin. Passend dazu wiesen diese spontan schlagenden Zellen, wie reife Kardiomyozyten, Sarkomerstrukturen mit Komponenten des sarkoplasmatischen Retikulums in elektronenmikroskopischen Analysen auf. Sie zeigten dementsprechend eine mit dem spontanen Schlag assoziierte Kalzium-Oszillation. Erstaunlicherweise zeigten die hier vorgelegten Befunde erstmalig, dass es nicht die Sca-1+ (stem cell antigen-1) Zellen waren, denen seit Jahren eine kardiomyozytäre Kapazität zugeschrieben wird, sondern es waren die Sca-1- Zellen der Mausaorta, die sich zu den spontan schlagenden Zellen differenzierten. Des Weiteren scheint diese Differenzierung von einer endogen generierten inflammatorischen Mikroumgebung abhängig zu sein. Die hier vorgelegten Ergebnisse legen daher den Schluss nahe, dass die VW-SCs in der vaskulären Adventitia sowohl die inflammatorische Mikroumgebung als auch die spontan schlagenden Kardiomyozyten-ähnlichen Zellen bereitstellten. So entstanden in der Kultur aortaler Zellen unter anderem auch Makrophagen, die hohe Mengen des Gefäßwachstumsfaktors VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) aufweisen. Wurden die Makrophagen in der Zellkultur durch Zugabe von Clodtronat-Liposomen depletiert, so wurde damit auch die Generierung spontan schlagender Zellen aus den aortalen VW-SCs unterbunden. Um zu testen, ob und inwieweit dieser Einfluss der Makrophagen auf die Entstehung spontan schlagender Zellen aus den VW-SCs auf den VEGF zurückzuführen ist, wurden kultivierte Zellen der Mausaorta mit dem VEGF-Rezeptor-2-Blocker (E7080) behandelt. Auch diese Behandlung resultierte wie bei der Depletion von Makrophagen darin, dass keine spontan schlagenden Zellen entstanden. Um die von VW-SCs generierten spontan schlagenden Zellen funktionell zu charakterisieren, wurden die kultivierten Zellen der Mausaorta mit Isoproterenol (ß-Sympathomimetikum) und Propranolol (ß-Blocker) behandelt. Eine signifikante Steigerung der Schlagfrequenz unter Isoproterenol und eine Reduzierung bei Zugabe von Propranolol unterstreichen ebenfalls die Kardiomyozyten-ähnliche Eigenschaft der spontan schlagenden Zellen. Schließlich wurden die aus der Mausaorta isolierten Zellen Fluoreszenz-markiert und dann in das kardiale Feld des sich entwickelnden Hühnerembryos (am fünften Tag der Entwicklung) implantiert. Zwei Tage später wurden die Herzen entnommen. Immunfärbungen zeigten, dass ein Teil der implantierten Zellen auch unter diesen in vivo-Bedingungen für α-sarkomeres Actinin positiv wurde und somit einen kardiomyozytären Phänotyp aufwies.
KW  - vessel wall resident stem cells
KW  - cardiomyocytes
KW  - Herzmuskelzelle
KW  - Stammzelle
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-146046
N1  - My PhD research work has been published in Circ Res. 2018 Aug 31;123(6):686-699.
ER  - 
TY  - THES
A1  - Groth, Sofie Claire
T1  - Korrelation der Elastizität von Rückenmarksgewebe und histologischen Veränderungen in einem Tiermodell der Multiplen Sklerose
T1  - Correlation of elasticity of spinal cord tissues and histological changes in an animal model of multiple sclerosis
N2  - Multiple Sklerose ist eine der häufigsten und bedeutsamsten entzündlichen Autoimmunerkrankungen bei jungen Erwachsenen. Obwohl die klassischen Kennzeichen der Krankheit wie Infiltration von Immunzellen, Demyelinisierung, Astrogliose und axonale Schädigung bekannt sind, sind die genauen Ursachen und die zugrundeliegende Pathophysiologie noch nicht geklärt. 
In der Fachliteratur wurden bereits biomechanische Veränderungen mit histologischen Veränderungen im ZNS in Verbindung gebracht. Der genaue Zusammenhang und das Ausmaß zwischen den mechanischen Gewebeeigenschaften und den zugrundeliegenden histologischen Veränderungen wurde bis heute jedoch nur wenig erforscht. 
Die vorliegende Arbeit untersuchte in ihrem methodischen Rahmen den möglichen Zusammenhang zwischen den mechanischen Veränderungen des Gewebes und den zugrundeliegenden histologischen Gewebeveränderungen in den unterschiedlichen Krankheitsstadien der EAE, dem Tiermodell der MS. 
Die hier dargestellten Experimente konnten demonstrieren, dass das ZNS-Gewebe durch zunehmende Zelldichte steifer wird, während es bei fortschreitender Demyelinisierung zur Erweichung des Gewebes kommt. Ferner wurden die mechanischen Gewebeeigenschaften in den unterschiedlichen Krankheitsstadien der EAE durch die Astrogliose und die Mikroglia/Makrophageninfiltration beeinflusst.
N2  - Multiple sclerosis is one of the most frequent and significant autoimmune inflammatory diseases in young adults. Although the classic hallmarks of the disease, such as immune cell infiltration, demyelination, gliosis and axonal damage, are known, the causes and underlying pathophysiology remain largely elusive. 
In recent studies biomechanical changes have already been associated with histological changes in the CNS. However, the correlation between tissue stiffness and the underlying structural changes is currently poorly understood. 
In this thesis I investigated how tissue stiffness is linked to the underlying structural changes during the different stages of an experimental autoimmune encephalomyelitis mouse model of MS. 
My data indicate that an increase in cell density leads to an increase in the CNS tissue stiffness, while demyelination reduces tissue stiffness. Furthermore, the mechanical properties were influenced by gliosis and microglia / macrophage infiltration.
KW  - Multiple Sklerose
KW  - Experimentelle autoimmune Enzepahlomyelitis
KW  - Biomechanische Eigenschaften
KW  - Immunhistochemie
KW  - Multiple sclerosis
KW  - Experimental autoimmune encephalomyelitis
KW  - Biomechanical properties
KW  - immunohistochemistry
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-179370
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Zonneveld, Ben J. M.
T1  - The DNA weights per nucleus (genome size) of more than 2350 species of the Flora of The Netherlands, of which 1370 are new to science, including the pattern of their DNA peaks
JF  - Forum Geobotanicum
N2  - Besides external characteristics and reading a piece of DNA (barcode), the DNA weight per nucleus (genome size) via flow cytometry is a key value to detect species and hybrids and determine ploidy. In addition, the DNA weight appears to be related to various properties, such as the size of the cell and the nucleus, the duration of mitosis and meiosis and the generation time. Sometimes it is even possible to distinguish between groups or sections, which can lead to new classification of the genera. The variation in DNA weight is also useful to analyze biodiversity, genome evolution and relationships between related taxa. Moreover, it is important to know how large a genome is before one determines the base sequence of the DNA of a plant. Flow cytometry is also important for understanding fundamental processes in plants such as growth and development and recognizing chimeras. In the literature, DNA weight measurements are usually limited to one genus and often only locally (Siljak et al. 2010; Bai et al. 2012). In this study, however, it was decided to investigate all vascular plants from one country. This can also contribute to the protection of rare plants. This study is the first flora in the world whose weight of DNA per nucleus and peak patterns has been determined. More than 6400 plants, representing more than 2350 (sub)species (more than 90%) have been collected, thanks to the help of almost 100 volunteers of Floristisch Onderzoek Nederland (Floron). Multiple specimens of many species have therefore been measured, preferably from different populations, in some cases more than fifty. For 1370 species, these values were not previously published. Moreover, a good number of the remaining 45% are new for The Netherlands. In principle, each species has a fixed weight of DNA per nucleus. It has also been found that, especially between the genera, there are strong differences in the number of peaks that determine the DNA weight, from one to five peaks. This indicates that in a plant or organ there are sometimes nuclei with multiples of its standard DNA weight (multiple ploidy levels). It is impossible to show graphs of more than 2350 species. Therefore, we have chosen to show the peak pattern in a new way in a short formula. Within most genera there are clear differences in the DNA weights per nucleus between the species, in some other genera the DNA weight is hardly variable. Based on about twenty genera that were previously measured completely in most cases (‘t Hart et al. 2003: Veldkamp and Zonneveld 2011; Soes et al. 2012; Dirkse et al. 2014, 2015; Verloove et al. 2017; Zonneveld [et al.] 2000−2018), it can be noted that even if all species of a genus have the same number of chromosomes, there can still be a difference of up to three times in the weight of the DNA. Therefore, a twice larger DNA weight does not have to indicate four sets of chromosomes. Finally, this research has also found clues to examine further the current taxonomy of a number of species or genera.
KW  - DNA weight
KW  - Pflanzen
KW  - genome
KW  - flora
KW  - Netherlands
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-189724
UR  - http://www.forum-geobotanicum.net/articles/vol_8-2018/zonneveld_flora-of-the-netherlands/zonneveld_flora-of-the-netherlands.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 8
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gliem, Martin
T1  - Die Rolle des Zytoskeletts in der Pathogenese des Pemphigus vulgaris
T1  - The Role of the Cytoskeleton for the Pathogenesis of Pemphigus Vulgaris
N2  - Pemphigus vulgaris (PV) ist eine blasenbildende Autoimmunerkrankung der Haut. Ein wesentliches Charakteristikum der Erkrankung sind Autoantikörper, welche gegen die humanen Zell-Adhäsionsmoleküle Desmoglein (Dsg) 3 und 1 gerichtet sind und zu zunehmender Zell-Dissoziation der Keratinozyten führen (Akantholyse). Neben der Dsg3-Reorganisation sind zytoskelettale Veränderungen in Form einer ZK-Retraktion und einer Reorganisation des Actin-Zytoskeletts als ein wichtiges Merkmal akantholytischer Zellen beschrieben worden. Dennoch ist der zeitliche Verlauf und die funktionelle Relevanz dieser zytoskelettalen Veränderungen im Vergleich zu anderen Prozessen, wie der Dsg3-Reorganisation oder der Zell-Dissoziation, unklar. In dieser Arbeit wurde daher die Rolle der ZK-Filamente und der Actinfilamente für die PV-Pathogenese untersucht. Inkubation von kultivierten Keratinozyten mit PV-IgG resultierte in einer ZK-Retraktion, welche eng mit dem Beginn der Dsg3-Reorganisation und der Zell-Dissoziation korrelierte. Weiterhin fand sich eine Abhängigkeit der PV-IgG-induzierten ZK-Retraktion und der Zell-Dissoziation von der p38MAPK-Signalkaskade, während die Beteiligung der p38MAPK an der Dsg3-Reorganisation von untergeordneter Rolle zu sein scheint. Übereinstimmend dazu führte eine Überexpression von E-Cadherin zu einer Hemmung der p38MAPK-Aktivierung, der ZK-Retraktion und der Zell-Dissoziation, so dass den Cadherinen eine übergeordnete Rolle in der Vermittlung der PV-Pathogenese zuzukommen scheint. Neben einer ZK-Retraktion zeigten die Zellen als Reaktion auf eine Inkubation mit PV-IgG auch wesentliche Reorganisationen der Actinfilamente, welche ebenfalls eng mit der Dsg3-Reorganisation und der Zell-Dissoziation korrelierten. Darüber hinaus interferierte die pharmakologische Modulation des Actin-Zytoskeletts mit den PV-IgG-Effekten. So führte eine Stabilisierung der Actinfilamente zu einer Reduktion sowohl der Dsg3-Reorganisation als auch der Zell-Dissoziation, während eine Zerstörung der Filamente die Effekte verstärkte. Zur Unterstützung dieser Ergebnisse wurde die Rolle des Actins für die durch Rho-GTPasen vermittelte Hemmung von PV-IgG-Effekten untersucht. Eine Aktivierung der Rho-GTPasen führte neben einer Hemmung PV-IgG-vermittelter Effekte auch zu einer Verstärkung des kortikalen Actin-Rings, während eine Hemmung der Actin-Polymerisation die protektiven Effekte der Rho-GTPasen-Aktivierung aufheben konnte. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Ergebnisse dieser Arbeit eine übergeordnete Rolle sowohl der desmosomalen als auch der klassischen Cadherine für die PV-Pathogenese zeigen. Daneben scheint auch der Actin-Reorganisation eine wesentliche Position zuzukommen. Die ZK-Retraktion hingegen scheint, zumindest im Bezug auf die Dsg3-Reorganisation, sekundär zu sein, trägt aber möglicherweise im Anschluss an eine p38MAPK-Aktivierung wesentlich zum Verlust der Zell-Zell-Adhäsion bei.
N2  - In human autoimmune blistering skin disease pemphigus vulgaris (PV) autoantibodies are mainly directed against keratinocyte cell adhesion molecules desmoglein (Dsg) 3 and 1 and cause keratinocyte cell dissociation (acantholysis). Early ultrastructural work revealed cytokeratin (CK) retraction to be a characteristic hallmark of acantholytic keratinocytes and recent studies reported profound alterations of the actin cytoskeleton. Nevertheless, the temporal sequence and relevance of these cytoskeletal phenomena in pemphigus pathogenesis compared to other events such as Dsg3 reorganisation or keratinocyte dissociation are only poorly understood. We examined roles of CK and actin filaments in PV-IgG-mediated keratinocyte dissociation. Incubation of cells with PV-IgG resulted in a CK retraction which closely correlated with the onset of cell dissociation and Dsg3 reorganisation. Both, PV-IgG-induced CK retraction and cell dissociation were found to be p38MAPK-dependent whereas the contribution of p38MAPK activation for Dsg3 reorganisation seemed to be secondary. According to this, overexpression of E-cadherin prevented PV-IgG-induced p38MAPK activation, cell dissociation and CK retraction. Therefore cadherins seem to have a primary role for PV pathogenesis. Parallel to CK retraction, PV-IgG treatment resulted in striking changes in actin cytoskeleton organization which also closely correlated with cell dissociation and Dsg3 reorganisation.Therefore, we investigated whether pharmacologic manipulation of actin polymerization modulates pathogenic effects of PV-IgG. Pharmacological stabilization of actin filaments significantly blocked cell dissociation and Dsg3 fragmentation whereas actin depolymerisation strongly enhanced pathogenic effects of PV-IgG. To substantiate these findings, we studied whether the protective effects of Rho GTPases, which are potent regulators of the actin cytoskeleton and were shown to be involved in pemphigus pathogenesis, were dependent on modulation of actin dynamics. Activation of Rho-GTPases enhanced the cortical junction-associated actin belt and blunted PV-IgG-induced cell dissociation. However, when actin polymerization was blocked under these conditions the protective effects of Rho-GTPase activation were abrogated. Taken together, these experiments indicate a primary role of both desmosomal and classical cadherins for PV pathogenesis. Furthermore actin reorganization seems to be critical for PV-IgG-induced acantholysis. CK retraction may contribute to p38MAPK-dependent keratinocyte dissociation in pemphigus but appears to be secondary, at least to Dsg3 reorganisation.
KW  - Pemphigus
KW  - Zytoskelett
KW  - Zytokeratine
KW  - Actin
KW  - Cadherine
KW  - Desmogleine
KW  - Pemphigus
KW  - Cytoskeleton
KW  - Cytokeratin
KW  - Actin
KW  - Cadherin
KW  - Desmoglein
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-74052
ER  - 
TY  - THES
A1  - Busch, Albert Franz Jakob
T1  - Prälamin A und Progerie – verursachende Mutanten im Kontext nukleärer Transportprozesse, der Kernlaminaintegrität und CaaX – Prozessierung
T1  - Prelamin A und truncated mutations in nuclear export, lamina integrity and CaaX processing
N2  - Zur Charakterisierung nukleärer Proteinexportvorgänge wurde in dieser Arbeit zum ersten Mal ein System heterodimerisierender Fusionsproteine auf Basis des kommerziell verfügbaren ARGENT™ Regulated Heterodimerization Kit 2.0 von ARIAD verwendet. Die Expressionsvektoren wurden so verändert, dass ein CRM1 – vermittelter Proteinexport über die Zellkernhülle mittels Fluoreszenzmikroskopie in HeLa – Zellen und humanen Fibroblasten live oder nach Fixation dargestellt werden konnte. Der Export folgte in HeLa – zellen einer exponentiellen Kinetik, FN/C – Bestimmungen zwischen Wildtyp – und RD (Restriktive Dermopathie) – Fibroblasten ergaben keinen Unterschied im Proteinexport. Eine Inhibition der initialen CaaX - Prozessierung von trunkiertem Prälamin A (head/rod) durch Mevinolin ergab keine signifikante Akkumulationsveränderung des trunkierten Prälamins im Zellkern. Ergänzende subzelluläre Lokalisationsstudien unter Zuhilfenahme ausgewählter CaaX – Mutanten, um die gezeigte Unabhängigkeit der CaaX – Prozessierung zu verifizieren, stehen noch aus. FRAP – Untersuchungen in HeLa – Zellen zeigten für die episomal exprimierten trunkierten Fusionsproteine DsRed – Prälamin A Δ50 und DsRed – Prälamin A Δ90 keinen Unterschied in der lateralen Mobilität. Gegenüber dem Wildtyp – DsRed – Prälamin A ist die Beweglichkeit jedoch signifikant reduziert. Bei der Applikation von thermischem Stress (37°C – 51°C) auf Prälamin A, Prälamin A Δ50 oder Prälamin A Δ90 exprimierende HeLa – Zellen, konnte keine Veränderung hinsichtlich der subzellulären Verteilung des zusätzlich koexprimierten Markerproteins GFP – ß – Galaktosidase im Sinne nukleären Schrankenstörung festgestellt werden. Somit scheint die Kernhülle trotz der zu Zellkerndysmorphien und KPK – Fehllokalisationen führenden Prälamin A – Mutanten hinsichtlich ihrer Schrankenfunktion intakt zu bleiben.
N2  - Lamin A and truncated forms were investigated adressing nuclear export, caax processing and laminar integrity. Nuclear export processes were investigated in vivo and in vivo via a modified heterdimerization assay. No difference was seen in human fibroblasts from wildtype and restrictive dermopathy patients concerning crm1-mediated nuclear export truncated prelamin A showed no enhanced nuclear localisation after inhibition of farnesylsynthesis. HGPS- and RD lamin A showed significantly decreased lateral mobility after 30 seconds in FRAP experiments. Applying heat stress to HeLa-cells showed no increased influx of the marker protein gfp-ß-galactosidase after 60 minutes.
KW  - Progeria infantilum
KW  - Progerie
KW  - Restriktive Dermopathie
KW  - Lamin A
KW  - Kerntransport
KW  - nuclear export
KW  - lamin A
KW  - progeria
KW  - restrictive dermopathy
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-71662
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bergert, Maria Pamela
T1  - Zelluläre und quantitative Verteilung von Glutamattransportern im Kleinhirn der Maus während der postnatalen Ontogenese
T1  - Cellular and quantitative distribution of glutamate transporters in the murine cerebellum during postnatal ontogenesis
N2  - Zelluläre und quantitative Verteilung von Glutamattransportern im Kleinhirn der Maus während der postnatalen Ontogenese
N2  - Cellular and quantitative distribution of glutamate transporters in the murine cerebellum during postnatal ontogenesis
KW  - Glutamattransporter
KW  - Kleinhirn
KW  - Maus
KW  - Ontogenese
KW  - Verteilung
KW  - glutamate transporters
KW  - cerebellum
KW  - mouse
KW  - ontogenesis
KW  - distribution
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76689
ER  - 
TY  - THES
A1  - Sönnekes, Stephan
T1  - Proteinkinase C-abhängige Oberflächenexpression des Glutamattransporters 1a (GLT1a) in kultivierten zerebellären Körnerzellen der Maus
T1  - Protein kinase C-dependent trafficking of glutamate transporter 1a (GLT1a) in cultured cerebellar granule cells of mice
N2  - Proteinkinase C-abhängige Oberflächenexpression des Glutamattransporters 1a (GLT1a) in kultivierten zerebellären Körnerzellen der Maus
N2  - Protein kinase C-dependent trafficking of glutamate transporter 1a (GLT1a) in cultured cerebellar granule cells of mice
KW  - Glutamattransporter
KW  - GLT1a
KW  - Maus
KW  - Oberflächenexpression
KW  - Varikositäten
KW  - glutamate transporters
KW  - GLT1a
KW  - mouse
KW  - traffiking
KW  - neurites varicosities
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76694
ER  - 
TY  - THES
A1  - Semlanski, Christin Martina
T1  - Beeinflussung der Substratbindungsregion des organischen Kationentransporters 1 der Ratte durch Mutation einer intrazellulär gelegenen Aminosäure
T1  - The Influence of the Substrate Binding Region of the rOCT 1 via Mutation of an intracellular Aminoacid
N2  - 1994 wurde von Gründemann et al. der erste organische Kationentransporter, der rOCT1 beschrieben. Es wurden bereits einige Aminosäuren identifiziert, die bei der Bindung kationischer Substanzen beteiligt sind. Hierbei handelt es sich um Phenylalanin 160 der zweiten Transmembrandomäne, Tryptophan 218, Tyrosin 222 und Threonin 226 der vierten Transmembrandomäne, um Arginin 440, Leucin 447, Glutamin 448 der zehnten und um Aspartat 475 der elften Transmembrandomäne. Hintergrund der Versuche dieser Arbeit war das im Jahre 2005 von Sturm et al. identifizierte Cystein 451. Es liegt zwischen der zehnten und elften Transmembrandomäne. Cystein 451 ist wahrscheinlich auf Grund seiner Lage im Strukturmodell nicht direkt an der Bindung von Substraten beteiligt. Es wird vermutet, dass die Mutation des Cysteins 451 die Positionen von Aminosäuren in der Bindungsstelle verändert. Daher wurden die Mutante C451M, die Doppelmutanten L447F/C451M, L447Y/C451M und die Dreifachmutante Y222F/L447F/C451M mittels Tracer-Fluxexperimenten hinsichtlich der Hemmung der Tetraethylammonium-Aufnahme durch Kortikosteron und durch Tetrabutylammonium untersucht. Die Mutation C451M steigert verglichen mit dem rOCT1-Wildtyp die Affinität für Kortikosteron, jedoch sinkt bei dieser Mutante die TBuA-Affinität. Man nimmt nun aufgrund dieser Mutageneseversuche und den bereits zuvor generierten Modellen des rOCT1 an, dass aufgrund seiner Lage Cystein 451 nicht direkt an der Bindung von Substraten beteiligt ist, sondern einen indirekten Effekt auf die Substratbindungsregion des Transporters ausübt. Weiterhin wurde festgestellt, dass die Mutanten L447Y/C451M und L447F/C451M gegensätzliche Affinitäten für TBuA und Kotikosteron haben. Tauscht man das Leucin an Position 447 gegen ein Tyrosin aus, so wird der Transporter weniger affin für Kortikosteron, jedoch steigt die TBuA-Affinität. Tauscht man das Leucin gegen ein Phenylalanin aus, verhält es sich gegensätzlich. Die Position 222 scheint weder an der TBuA-Bindung, noch an der Bindung von Kortikosteron maßgeblich beteiligt zu sein.
N2  - In 1994 Gründemann et al. described the first organic cation transporter, called rOCT1. Several previous studies revealed some amino acids, which are critical for substrate binding. In 2005 Sturm et al. identified the cysteine on position 451. It is located between the tenth and eleventh TMH. Because of its position in the structure model cysteine 451 might not be directly involved in substrate binding. However it is postulated, that mutation of C451 alters the position of amino acids in the substrate binding region. The mutation on C451 is the basis for this work. Concerning the inhibition of the TEA uptake by corticosterone or TBuA the mutants C451M, L447F/C451M, L447Y/C451M and Y222F/L447F/C451M were analyzed by tracer uptake measurements. The TEA uptake measurements showed that the replacement of cysteine 451 by methionine resulted in an increased affinity for corticosterone and a decreased affinity for TBuA. The present work together with the proposed localization of cysteine 451 in the tertiary structure of rOCT1 further support the idea that cysteine 451 is not directly-involved in ligand binding, but it seems to exert an indirect effect on the substrate binding region of the transporter, which alters its affinity for TBuA and corticosterone. The affinity for corticosterone and TBuA of the mutants L447F/C451M and L447Y/C451M was opposed. When L447 was replaced by a tyrosine the affinity for corticosterone was decreased, but the affinity for TBuA was increased. Though, when leucine was replaced by phenylalanine the affinity for corticosterone was increased and the affinity for TBuA was decreased. The position 222 seems to be unimportant concerning the linkage of corticosterone and TBuA
KW  - Cytologie
KW  - Cytologie
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-65672
ER  - 
TY  - THES
A1  - Leistner, Marcus Heinz Martin
T1  - Transportrelevante Substratinteraktionen des organischen Kationentransporters 1 der Ratte (rOCT1)
T1  - Substrate interactions of rat organic cation transporter 1 (rOCT1) relevant for transport
N2  - Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das mechanistische Funktionsprinzip des Rat Organic Cation Transporter 1, stellvertretend für die Gruppe der organischen Kationentransporter, im Hinblick auf die Beteiligung einzelner Aminosäuren der mutmaßlichen Bindungstasche am Transportprozess (Tyr222, Asp475) untersucht. Hierbei stand insbesondere die Frage nach einer gleichzeitigen oder sequentiellen Interaktion der o. g. Aminosäuren mit dem jeweils gewählten Transportliganden im Vordergrund. Bei Mutation der untersuchten Interaktionsstellen (Einzelmutanten Y222F, D475E, Doppelmutante Y222F/D475E) konnten Km-Änderungen für die zelluläre Aufnahme von MPP und TEA sowie IC50-Änderungen für die Hemmung des MPP-Transportes durch TEA bzw. TBuA im Xenopus-laevis-Oozytenmodell mittels radioaktiver Aufnahmemessungen erzielt werden. Trotz eines signifikant additiven Effektes der Doppelmutation auf die TEA-Affinität des Transporters im Vergleich zu den Einzelmutanten erschien ein sequentieller Transportmechanismus aufgrund der nicht additiven IC50(TEA)-Verminderung für den MPP-Transport und der Sicherung der Lokalisation von Tyr222 und Asp475 auf unterschiedlichen Seiten der Plasmamembran durch TBuA-Inhibitionsversuche der MPP-Aufnahme wahrscheinlich. Gestützt wurden diese Ergebnisse durch die analoge Modellierung dreidimensionaler Darstellungen des doppelmutierten rOCT1(Y222F/D475E) anhand bereits kristallographisch vermessener Prokaryotentransporter. Diese Modelle bestätigten eine interaktionsrelevante räumliche Position der modifizierten Aminosäurereste innerhalb der Bindungstasche, welche eine metachrone Substrat- bzw. Inhibitorbindung nahelegte. Demnach interagiert in Kongruenz beider Untersuchungsansätze zunächst Tyr222 auf extrazellulärer Seite mit dem Liganden, während der intramembranären Konformationsänderung des Transporters erfolgt dann eine Transposition des Substrates respektive Inhibitors auf Asp475 auf der Zytosolseite.
N2  - The involvement of two amino acids (Y222, D475) of the innermost cavity of rat organic cation transporter 1 (rOCT1) in the transport process was investigated. The study aimed at characterizing the interaction between substrates and the amino acid residues as a synchronous or sequential process. Mutations of the above mentioned amino acids (Y222F, D475E, Y222F/D475E) showed a significantly additive effect on TEA affinity in contrast to MPP for the double mutant on one hand. On the other hand there was no additive decrease in IC50(TEA) values for MPP transport. Additionally, the accessibility of Y222 and D475 on different sides of the plasma membrane during transport was verified by TBuA inhibition of MPP translocation. Taken together these findings strongly suggest a sequential transport mechanism. This interpretation of the experimental data was also supported by computer based three dimensional modelling of the Y222F/D475E double mutant with substrates/inhibitors bound to the innermost cavitiy, which showed the positions of the two amino acids within the tertiary structure of rOCT1 to be suitable for metachronous substrate interactions.
KW  - Organischer Kationentransporter
KW  - Organic cation transporter
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-65849
ER  - 
TY  - THES
A1  - Dippacher, Sonja
T1  - Morphologische und molekularbiologische Untersuchungen zur Bedeutung der Serin-Threonin-Proteinkinase SRPK79D in Drosophila melanogaster
T1  - Morphological and molecular biological investigations on the role of serine threonine kinase SRPK779D in Drosophila melanogaster
N2  - Die intakte Signalübertragung im animalischen Nervensystem erfordert eine an richtiger Stelle ausgebildete funktionsfähige Synapse zwischen zwei Nervenzellen bzw. zwischen Nerv und Muskel. In der vorliegenden Arbeit wurde eine Mutante von Drosophila melanogaster untersucht, bei der es zu Veränderungen der Verteilung eines wichtigen Organisationsproteins der synaptischen aktiven Zone kommt. Ein wichtiges Ergebnis der Untersuchungen ist die Beobachtung, dass es in der Mutante zu einer ektopen Ausbildung von Elementen aktiver Zonen in Axonen kommt. In den Arbeitsgruppen von E. Buchner und S. Sigrist ist bereits das Protein Bruchpilot (BRP) charakterisiert worden, das Bestandteil der präsynaptischen Ribbons, bei Drosophila als T-bars bezeichnet, ist. Bei der Suche nach Interaktionspartnern von BRP, ist eine Serin-Arginin-Protein spezifische Kinase SRPK79D entdeckt worden, die offenbar an der Regulation des Aufbaus der Tbars beteiligt ist (Nieratschker et al., 2009). Es gibt vier verschiedene Isoformen der Kinase. Werden nur zwei Isoformen der Kinase (SRPK79D-RB und -RE) exprimiert bzw. das Gen der Kinase komplett ausgeschaltet, findet man Ansammlungen von BRP als immunreaktive Aggregate in der Immunfluoreszenz- Färbung von larvalen Motoneuron-Axonen (Nieratschker, 2008). Es ist unser übergeordnetes Ziel, die Funktion und den molekularen Signalweg der Kinase SRPK79D zu entschlüsseln. Ein Ziel der vorliegenden Arbeit war es, PB-Protein in Reinform für eine Affinitätsreinigung eines PB-Antikörpers zu gewinnen, um in nachfolgenden Untersuchungen die Lokalisation dieser Kinase-Isoform zu untersuchen. Die Proteinreinigung war erfolgreich, aber es gelang nicht, eine für eine Affinitätsreinigung ausreichende Menge des Proteins zu isolieren. Ein weiterer Versuch, Lokalisationsuntersuchungen zur Expression der Kinase in Drosophila- Embryonen durchzuführen, war ebenfalls nicht erfolgreich. Obwohl die Herstellung einer für die SRPK79D mRNA spezifischen RNA Sonde für die in-Situ-Hybridisierung gelang, war die Sensitivität dieser Sonde nicht hoch genug, um die Lokalisation vornehmen zu können. Eindeutige und aufschlussreiche Ergebnisse dagegen ergab die Untersuchung der Ultrastruktur der BRP-Ansammlungen in den larvalen Motornerven. Als deren Korrelat fanden sich elektronenmikroskopisch charakteristische Ansammlungen elektronendichter intraaxonaler Strukturen, deren Form Ähnlichkeiten zu T-bars aufwies und die von Vesikeln umgeben waren. Die elektronendichten Strukturen zeigten zahlreiche Formvariationen, die wie Ansammlungen von T-bars nebeneinander bzw. „miteinander verklebte“ T-bars oder wie zerstörte T-bars aussahen. In einer nachfolgenden Studie wurde durch eine immun-elektronenmikroskopische Untersuchung gezeigt, dass diese Strukturen in der Tat BRP enthalten (Nieratschker et al., 2009). Ergebnis der Untersuchungen der vorliegenden Arbeit war der Nachweis, dass prinzipiell ähnliche Aggregate auch im Wildtyp gelegentlich gefunden werden, dass sie aber in Mutanten signifikant häufiger vorkommen und auch einen signifikant höheren Durchmesser aufweisen. Doppelimmunreaktionen mit Antikörpern, die den C- bzw. N-terminalen Bereich von BRP erkennen, belegten darüber hinaus, dass in den Aggregaten das vollständige BRP-Protein vorliegt. Angeregt durch die Ultrastrukturbefunde von mit den elektronendichten Strukturen in den Aggregaten assoziierten Vesikeln wurde in weiteren Doppelimmunreaktionen untersucht, ob ein typisches Protein synaptischer Vesikel neuromuskulärer Synapsen in Drosophila, der vesikuläre Glutamattransporter (DVGlut), in den BRP-Ansammlungen nachweisbar ist. Während Kolokalisation von BRP und DVGlut in aktiven Zonen präsynaptischer Boutons nachgewiesen werden konnte, war der Vesikelmarker in BRP-Aggregaten nicht kolokalisiert. Die Ergebnisse belegen, dass die Kinase SRPK79D für die Vermeidung einer ektopen Bildung von BRP-enthaltenden, elektronenmikroskopisch atypischen aktiven Zonen ähnelnden Strukturen in larvalen Motoneuronaxonen notwendig ist. Die in diesen Aggregaten regelmäßig zu beobachtenden Vesikel ähneln morphologisch synaptischen Vesikeln, besitzen aber keine dafür typischen Vesikelmarker.
N2  - Intact signal transmission in an animal’s nervous system requires a properly localized and functional synapse between two neurons or between neuron and muscle. This dissertation is part of the investigation of a Drosophila melanogaster mutant which displays alterations in the distribution of a synaptic active zone protein. An important result of the present study is the documentation of an ectopic formation of active zone structural elements in this mutant. Analyses carried out in the laboratories of E. Buchner and S. Sigrist contributed to the characterization of the protein Bruchpilot (BRP), a constituent of the T-bar, the characteristic presynaptic ribbon in Drosophila. Searching for interaction partners of BRP, a serine-arginine-protein specific kinase was identified that apparently regulates T-bar assembly (Nieratschker et al., 2009). There are four kinase isoforms. Knocking out two of these isoforms (SRPK79D-RB and -RE) results in accumulations of BRP-immunoreactive aggregates in the larval ventral nerves (Nieratschker, 2008). Further studies were designed to identify the function and molecular signalling pathways of the kinase SRPK79D. One objective of the present experiments was to produce purified PB-protein in order to enable affinity-purification of an antibody against this isoform of the kinase for subsequent specific immunohistochemical localization analyses. Although production of the antigen was successful, the amount of protein produced was too low to allow efficient affinity purification. An attempt to show the expression pattern of the kinase in Drosophila embryos with in-situ hybridization resulted in production of a SRPK79D specific RNAprobe, however, the probe sensitivity was not high enough to yield conclusive results for mRNA localization. Ultrastructural analyses of the BRP-ir aggregates in the larval ventral nerves, on the other hand, yielded definite and conclusive results. These aggregates corresponded to extensive intraaxonal electron-dense, ribbon-like structures surrounded by vesicles. These electron-dense structures were differently shaped and resembled accumulations of regularly shaped, clotted or dysmorphic T-bars, which in subsequent immuno-electronmicroscopic analyses carried out by another investigator were proven to contain BRP (Nieratschker et al., 2009). An important result of the present study was the observation that similar intraaxonal aggregates were occasionally also present in wild type nerves, however, the aggregates found in the mutants were significantly more frequent and of significantly larger size than those observed in wild-type larvae. Moreover, double-immunostaining using BRP-antibodies recognizing specifically the C- and the N-terminal part of the protein, respectively, provided evidence that the complete BRP protein is localized in the aggregates. Since electron microscopy had showed that numerous vesicles were associated with the electron dense aggregates, we tested whether the vesicular glutamate transporter (DVGlut), a marker protein for synaptic vesicles of motoneurons in Drosophila, could be localized in BRP-ir aggregates. While colocalization of BRP and DVGlut was observed at the presynaptic active zones, no colocalization of the synaptic vesicle marker was observed in the BRP-ir aggregates in the larval nerves. In conclusion, the results provide evidence that the kinase SRPK79D is required for the prevention of ectopic formation of BRP-containing ribbon-like structures in larval ventral nerves. These structures include vesicles resembling synaptic vesicles, which however do not display immunoreactivity for a typical synaptic vesicle marker protein.
KW  - Bruchpilot
KW  - BRP
KW  - Serin-Threonin-Kinase
KW  - SR-Protein Kinase
KW  - aktive Zone
KW  - Cytomatrix der aktiven Zone
KW  - Elektronenmikroskopie
KW  - Ultrastruktur
KW  - Bruchpilot
KW  - SR-Protein Kinase
KW  - aktive Zone
KW  - Cytomatrix der aktiven Zone
KW  - Ultrastruktur
KW  - Bruchpilot
KW  - synaptic active zone cytomatrix
KW  - SR protein kinase
KW  - ultrastructure
KW  - electron microscopy
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-70937
ER  - 
TY  - THES
A1  - Egenberger, Brigitte
T1  - Identifizierung einer Aminosäure im Transportweg des organischen Kationentransporters 1, deren Mutation Strukturänderungen beim Transport beeinflusst
N2  - Die organischen Kationentransporter der SLC22-Familie spielen eine Schlüsselrolle bei der Aufnahme, Ausscheidung und Verteilung vieler kationischer Medikamente und endogener Substanzen. Der erste klonierte organische Kationentransporter rOCT1 (OCT1 aus der Ratte) wurde bisher eingehend funktionell charakterisiert. rOCT1 ist elektrogen, transportiert organische Kationen unterschiedlicher Struktur wie z.B. Cholin, Tetraethylammonium (TEA) oder das Neurotoxin 1 Methyl-4-Phenylpyridinium (MPP) und wird durch verschiedene Substanzen wie beispielsweise Tetrabutylammonium (TBuA) inhibiert. Für die Entwicklung und Optimierung von Medikamenten ist ein besseres Verständnis der strukturellen Grundlage der polyspezifischen Substraterkennung und des Transportprozesses von entscheidender Bedeutung. Durch modellgestützte Mutagenese konnte für rOCT1 ein großer Spalt identifiziert werden, der von acht Transmembranhelices (TMHs) geformt wird und die putative Substratbindungstasche mit überlappenden Bindungsdomänen beinhaltet. Mittels der „Voltage-Clamp-Fluorometrie“ können Konformationsänderungen von rOCT1 während des Transportzyklus sichtbar gemacht werden. Unter Verwendung dieser Methode wurden spannungsabhängige Fluoreszenzänderungen in den Positionen 260, 380 und 483 der TMHs 5, 8 und 11 nachgewiesen. Interaktionen mit den Substraten Cholin und MPP sowie dem nicht transportierten Inhibitor TBuA von außen wirkten sich unterschiedlich auf die Bewegungen in den drei Positionen aus. Diese Ergebnisse demonstrieren, dass rOCT1 spannungsabhängige Konformationen einnimmt, bei deren Änderungen sich mindestens drei Transmembrandomänen (TMH 5, TMH 8 und TMH 11) bewegen und dass in Gegenwart von organischen Kationen die Spannungsabhängigkeit der Transporterkonformation beeinflusst wird. Des Weiteren wurde eine kritische Position innerhalb oder nahe der Substratbindungstasche von rOCT1 identifiziert, mit deren Hilfe der Transportweg irreversibel blockiert werden kann. In Position 478 wurde das Glycin durch ein Cystein ersetzt, das mittels des SH Gruppenreagenzes [2-(Trimethylammonium)ethyl] methanethiosulfonat Bromid (MTSET) kovalent modifiziert werden konnte. Diese Modifikation bewirkte eine starke Hemmung des Transports verschiedener Substrate wie z.B. Cholin, TEA oder MPP. Anhand von Bindungsstudien konnte gezeigt werden, dass die Bindung von MPP durch die MTSET Modifizierung in der nach außen gerichteten Konformation verhindert wurde. Die Einführung des Cysteins in Position 478 erhöhte die Affinität von TBuA und beeinflusste außerdem die substrat- und spannungsabhängigen Konformationsänderungen. Hierbei zeigte sich, dass in zwei der drei Positionen (260 und 483) die Fluoreszenzantwort des leeren Transporters verändert wurde. Neben den Fluoreszenzen im Gleichgewichtszustand wurden auch die Zeitkonstanten der Fluoreszenzantworten durch die Position 478 beeinflusst. Durch die Einführung eines Serins oder Threonins in diese Position konnten die Effekte des Cysteins 478 in Position 483 nachgeahmt werden. Die Blockierung des Transportwegs durch MTSET veränderte die Bewegungen des leeren Transporters in Position 260 und 483 kaum, während in Position 380 eine deutliche Reduktion der Fluoreszenzantwort gemessen wurde. Auch die substratabhängigen Fluoreszenzänderungen wurden in der Position 483 deutlich reduziert. Insgesamt weisen diese Daten darauf hin, dass rOCT1 Konformationsänderungen durchläuft, die spannungs- und substratabhängig sind und durch die Position 478 beeinflusst werden.
N2  - Organic cation transporters of the SLC22-family play a pivotal role in the absorption, elimination and distribution of many cationic drugs and endogenous compounds. The first cloned organic cation transporter rOCT1 (rat OCT1) was extensively characterized. rOCT1 is electrogenic and transports a variety of organic cations with very different structures e.g. choline, tetraethylammonium (TEA) and the neurotoxin 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP). In addition rOCT1 is inhibited by various compounds such as tetrabutylammonium (TBuA). For the development and optimization of drugs it is fundamental to understand the structural basics of polyspecific substrate binding and of the transport process. By using model-based mutagenesis, a large cleft of rOCT1 was identified, which is formed by eight transmembrane helices (TMH) and contains the putative substrate binding pocket with overlapping binding domains. Conformational changes of rOCT1 during the transport cycle can be identified by using the “voltage-clamp-fluorometry” technique. Employing this method, potential-dependent fluorescence changes were identified in the positions 260, 380 and 483 in the TMHs 5, 8 and 11. Interactions of the substrates choline and MPP as well as the non-transported inhibitor TBuA acting from the outside, had an individual influence on the movements at these three positions. The results demonstrate that rOCT1 adopts different potential-dependent conformations and that at least three different transmembrane domains (TMH 5, TMH 8 and TMH 11) move during the conformational changes. Additionally, the results suggest that the potential-dependence of the transporter’s conformations is influenced by the presence of organic cations. Furthermore, a critical position was identified within or close to the substrate binding pocket of rOCT1. By modification of this position the transport pathway could be blocked. The replacement of glycine 478 with cysteine allows a covalent modification of this cysteine with an SH-group reagent [2-(Trimethylammonium)ethyl] methanethiosulfonate bromide (MTSET). This modification inhibited the transport of several substrates such as choline, TEA or MPP. With the help of binding studies, we could show that the binding of MPP in the outward facing conformation was prevented by the modification with MTSET. The introduction of cysteine in position 478 increased the affinity of TBuA and also influenced the substrate- and potential-dependent conformational changes. Specifically, it was found that the fluorescence response of the empty transporter changed in two of three positions (260 and 483). Apart from the fluorescence in the state of equilibrium, the time constants of the fluorescence responses were also influenced by the position 478. The effects of cysteine 478 could be mimicked in position 483 by the introduction of a serine or threonine in position 478. The blockage of the transport pathway by MTSET hardly changed the movement of the empty transporter in positions 260 and 483, whereas a clear reduction of the fluorescence response was measured in position 380. Additionally, the substrate-dependent fluorescence changes were reduced clearly in position 483. In conclusion, the data indicate that rOCT1 undergoes conformational changes, which are substrate- and potential-dependent and are influenced by the position 478.
KW  - Organische Kationentransporter
KW  - Organic cation transporter
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72930
ER  - 
TY  - THES
A1  - Blecharz, Kinga Grażyna
T1  - Molekulare Ziele der Glukokortikoidbehandlung unter verschiedenen pathophysiologischen Bedingungen in einem in vitro Modell der Blut-Hirn-Schranke
T1  - Molecular targets of glucocorticoid-treatment under different pathophysiological conditions in an in vitro model of the blood brain barrier
N2  - Die Integrität der Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist bei vielen Erkrankungen des humanen zentralen Nervensystems (ZNS) beeinträchtigt. Unter verschiedenen neuroinflammatorischen Bedingungen, wie bei zerebralen Ischämien, Traumata, Hirntumoren oder der Multiplen Sklerose (MS), kommt es zum Verlust der protektiven Schrankenfunktion. Zu den ersten Anzeichen des BHS-Zusammenbruchs zählt der Verlust der Zell-Zell-Adhäsion: der Adhärens- und Occludenskontakte. Therapeutische Maßnahmen dieser Krankheiten beinhalten Behandlungen mit Glukokortikoiden (GCs), wobei der Mechanismus und die Wirkungsweise dieser Substanzen bis heute nicht vollkommen aufgeklärt sind. In der zerebralen Hirnendothelzelllinie cEND [Forster C, Silwedel C, Golenhofen N, Burek M, Kietz S, Mankertz J & Drenckhahn D. (2005). Occludin as direct target for glucocorticoid-induced improvement of blood-brain barrier properties in a murine in vitro system. J Physiol 565, 475-486] wurde eine Funktionsverbesserung der Endothelbarriere durch die Expressionerhöhung von Occludin nach GC-Behandlung bereits analysiert. Daraufhin wurden andere Kandidaten des apikalen Junktionssystems gesucht, die positiv auf GC-Gabe ansprechen. Der erste Teil der Arbeit präsentiert den positiven Einfluss der Dexamethason-Behandlung auf die Expression des Adhärenskontakt-Proteins VE- (Vascular-Endothelial) Cadherin in cEND-Zellen. Dabei wurde eine Reorganisation des Zytoskeletts, eine verstärkte Verankerung des VE-Cadherins an das Zytoskelett, sowie eine einhergehende Morphologieänderung der behandelten Zellen beobachtet. Untersuchungen der Transkriptionsaktivierung des VE-Cadherin-Promoters nach Dexamethason-Behandlung, wiesen auf einen indirekten Steroid-Effekt hin, der zu einer Erhöhung der VE-Cadherin-Proteinsynthese führte. Somit sind GCs wichtig für die Proteinsynthese und -organisation beider Kontaktproteinarten: der Adhärens- und Occludenskontakte in mikrovaskulären Hirnendothelzellen. Die Beeinträchtigung der BHS-Integrität mit Veränderungen der Occludenskontaktexpression zählt zu den frühen Ereignissen bei der Entstehung einer Inflammation des ZNS, wie beispielsweise bei der MS. Im zweiten Teil der Dissertation wurde die Herunterregulation von Occludenskontaktproteinen in der cEND-Zelllinie untersucht. Dabei wurden cEND-Zellen mit Seren von Patienten, die sich in zwei verschiedenen Stadien der MS befanden, behandelt: in der akuten Exazerbationsphase oder der Remissionsphase, und auf die Protein- und Genexpression mit und ohne Dexamethasons-Behandlung untersucht. Es konnte ein negativer Effekt auf den Barrierewiderstand und die Occludenskontaktexpression, sowie eine erhöhte MMP-9-Genexpression nach Krankheitssereninkubation gezeigt werden. Die Dexamethason-Behandlung ergab eine geringe, aber keine vollständige Rekonstitution der Barrierefunktion. Anhand dieser Studie konnte jedoch erstmals eine Erniedrigung der Protein- und mRNA-Synthese von Claudin-5 und Occludin in Remissionspatientenseren inkubierten cEND-Zellen demonstriert werden. Somit könnten diese Erkenntnisse zur Prädiagnose einer bevorstehenden Exazerbationsphase der MS eingesetzt werden. Eine Langzeit-GC-Behandlung führt zu zahlreichen Nebenwirkungen, u. a. zum Bluthochdruck, welcher aufgrund einer eingeschränkten Produktion des vasodilatativen Faktors Stickstoffmonoxid, NO, im myokardialen Endothel hervorgerufen wird. Veränderungen in der NO-Produktion, wie auch anderer Faktoren der NO-Signalkaskade in der myokardialen Endothelzelllinie MyEND unter Einfluss von Dexamethason standen im Zentrum des dritten Teils dieser Arbeit. Während keine Veränderungen in der Expression der endothelialen NO-Synthase, eNOS, nach GC-Behandlung gezeigt werden konnten, wurden repressive Einflüsse von Dexamethason auf die Enzymaktivität der eNOS in MyEND-Zellen untersucht. GC-Gabe führte zur einer herabgesetzten Synthese des essenziellen Co-Faktors der eNOS, des Tetrahydrobiopterins, BH4, sowie zu einer Herunterregulation der GTP-Cyclohydrolase-1 (GTPCH-1), des geschwindigkeitsbestimmenden Enzyms der BH4-Produktion. Im Gegensatz zu bisherigen Ergebnissen anderer Arbeitsgruppen, konnte in der vorliegenden Studie belegt werden, dass die Herunterregulation der GTPCH-1 mRNA-Level auf den Liganden-abhängigen proteasomalen Abbau des Glukokortikoid-Rezeptors (GR) zurückzuführen ist. Das 26S-Proteasom moduliert die GR-abhängige Genexpression durch Kontrolle des Umsatzes und des Recyclings des Rezeptors selbst, wodurch eine regulierte Hormonresponsivität gewährleistet wird. Die Aufhebung des Liganden-abhängigen Abbaus des GR-Proteins durch gezielte Proteasominhibition, sowie durch eine Überexpression des ubiquitinylierungsdefekten GR-Konstruktes, K426A-GR, in Dexamethason-behandelten MyEND-Zellen resultierte in einer Erhöhung der GTPCH-1-Expression, sowie einer gesteigerten eNOS-Aktivität. Die hier beschriebenen Ergebnisse erlauben einen innovativen Einblick in die Erkenntnisse zur GC-vemittelten Hypertonie. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass GC-Behandlungen von mikrovaskulären Hirnendothelzellen zu einer Stabilisierung der Endothelbarriere führen. Unter pathologischen Bedingungen, wie der MS, wird der protektive GC-Effekt durch andere Faktoren beeinträchtigt
N2  - The integrity of the blood-brain barrier (BBB) is compromised in many disorders of the human central nervous system. A breakdown of the blood-brain barrier under conditions of neuroinflammation and cerebral ischemia, but also traumas, brain tumours and multiple Sclerosis (MS), leads to loss of the protective function of the barrier. In its breakdown one of the first observable changes is the loss of intercellular adhesion and concomitant an increase of permeability. Although therapeutic strategies for diseases with impaired BBB function include the treatment with glucocorticoids (GCs) but the mechanism explaining GC action still remains unclear. Recent studies showed the influence of GCs on the expression of the tight junction protein occludin in the brain capillary endothelial cell line cEND, contributing to improvement in endothelial barrier functions. In this study, we investigated GC effects on the expression of the adherens junction proteins VE- (vascular-endothelial) cadherin. It was possible to show a positive influence of dexamethasone administration on VE-cadherin protein levels as well as a rearrangement and the anchorage of VE-cadherin protein to the cytoskeleton. Investigation of transcriptional activation of the VE-cadherin promoter by dexamethasone, however, did not point to direct glucocorticoid-mediated VE-cadherin gene induction. But it rather suggested indirect steroid effects leading to increased VE-cadherin protein synthesis. We thus propose that glucocorticoid effects on VE-cadherin protein synthesis and organization are important for the formation of both adherens and tight junctions, and for improved barrier properties in microvascular brain endothelial cells. Abnormalities in the expression profile of tight junctions in cerebral endothelium constituting barrier functions occur early during neuroinflammation, as Multiple Sclerosis (MS). In the second part of this study, the disruption of tight junction proteins in the cEND cell line was analysed. cEND cells were incubated with sera from patients, which were in two different states of MS: in the acute exacerbation or the remission phase of the disease, and protein levels and gene expression of claudin-5, occludin and VE-cadherin with and without dexamethasone treatment were investigated. There arised a downregulation of claudin-5 and occludin on protein and mRNA levels and an accompanying upregulation of MMP-9 activity revealed. A minor reconstitution of barrier functions related to dexamethasone treatment could be shown. However, no reconstitution could be detected to the control level. Especially, observations in downregulation of claudin-5 and occludin in cEND cells incubated with sera from patients in remission phase of MS could not be demonstrated before. Thus, this finding is proposed to be a new useful prediagnostic tool for an early detection of upcoming exacerbation phase. One of the numerous side effects of GC therapy is hypertension arising from reduced release of the endothelium-derived vasodilator nitric oxide, NO, being in the centre of the third part of this study. While effects of dexamethasone on endothelial NO synthase, eNOS, expression itself could not be demonstrated, repressive effects of dexamethasone on eNOS enzyme activity were shown in the myocardial endothelial cell line MyEND. Following GC-treatment we observed decreased levels of the essential cofactor of eNOS, tetrahydrobiopterin, BH4. We also determined a downregulation of GTP cyclohydrolase-1, GTPCH-1, the key enzyme of BH4 synthesis. In contrast to recent data from other groups, we postulate that this downregulation of GTPCH-1 mRNA levels is not a direct downregulation effect of GC action. But it is rather a consequence of the ligand-dependent proteasomal degradation of the GC receptor, GR. The 26S-proteasome modulates GR-dependent gene transcription by regulation of its turnover and the recycling of receptor/transcriptional DNA complexes, thereby ensuring continued regulation of hormone responsivity. In this work, the inhibition of proteasome-mediated proteolysis of GR by using inhibitors of the 26S-proteasome, or overexpression of a point-mutated, ubiquitination-defective GR construct, K426A-GR, which attenuates endothelial GC responsivity, was demonstrated. The abrogation of ligand-dependent degradation of GR protein resulted in increased levels of GTPCH-1 hence expression, leading to an increased eNOS-activity. These results provide a new insight into the research of GC-induced hypertension. Taken together, these data demonstrate, that GC treatment in microvascular brain endothelial cells leads to barrier stabilisation, but under conditions of MS there are many other factors like cytokines and chemokines, which abrogate this positive action.
KW  - Blut-Hirn-Schranke
KW  - Endothel
KW  - Tight junction
KW  - Dexamethason
KW  - Zellskelett
KW  - Proteasom
KW  - Hypertonie
KW  - Glukokortikoide
KW  - Endothelzelllinie
KW  - Adherens-Junction
KW  - blood brain barrier
KW  - brain endothelial cell line
KW  - tight junction
KW  - adherens junction
KW  - multiple sclerosis
KW  - proteasome
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-57256
ER  - 
TY  - THES
A1  - Müller-Marschhausen, Katharina
T1  - Einfluss von hydrostatischem Druck auf die Integrität des endothelialen Zellverbands
T1  - Physiological hydrostatic pressure affects endothelial monolayer integrity
N2  - Endothelzellen kleiden als einschichtiger Zellverband die Blutgefäße aus und bilden so eine Barriere zwischen Blut und Interstitium. Der Austausch von Flüssigkeit und Makromolekülen über diese Barriere wird durch die transzelluläre und parazelluläre Permeabilität reguliert. Die parazelluläre Permeabilität ist von der Integrität der interzellulären endothelialen Junktionen abhängig. Eine Schwächung der Adhäsion und Öffnung der Tight Junctions bedingt unweigerlich einen Anstieg der Permeabilität, die bei verschiedenen pathologischen Bedingungen, z.B. inflammatorischen Ödemen und allergischem Schock, lebensbedrohlich werden kann. Unter physiologischen Be-dingungen ist das Endothel verschiedenen mechanischen Stimuli wie Scherstress durch den Blutfluß, zyklischer Dehnung durch die Wandspannung und hydrostatischem Druck durch den Blutdruck ausgesetzt. Da die Effekte des hydrostatischen Drucks auf die Biologie der Endothelzelle weitgehend unverstanden sind, sollte in der vorliegenden Arbeit der Einfluss des physiologischen hydrostatischen Drucks auf die Integrität des endothelialen Zellverbands näher untersucht werden. Sowohl in mikrovaskulären Endothelzellen als auch in makro-vaskulären Endothelzellen wurde gefunden, dass hydrostatischer Druck von 5-15 cmH2O, wie er typischerweise in Blutkapillaren in vivo herrscht, einen protektiven Einfluss auf die Endothelbarriere gegenüber permeabilitätssteigernden Einflüssen vermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass eine extrazelluläre Depletion von Ca2+ durch EGTA zu einem Verlust von VE-Cadherin aus den endothelialen Junktionen mit Lückenbildung zwischen den Zellen führt (dargestellt durch Immunfluoreszenz) und dass dieser Effekt durch die gleichzeitige Applikation eines hydrostatischen Drucks von 15 cmH2O weitgehend verhindert werden konnte. Auch die durch Cytochalasin D induzierte Actindepolymerisation und interzelluläre Lückenbildung sowie die Dissoziation der Zellkontakte und Zellablösung nach Zugabe des Ca2+/Calmodulin-Antagonisten Trifluperazin und die Thrombin-induzierte Zelldissoziation konnten durch gleichzeitige Druckexposition von 15 cmH2O inhibiert werden. Darüberhinaus konnte mit Hilfe der Laserpinzetten-Technik gezeigt werden, dass hydrostatischer Druck die Haftung von mit VE-Cadherin beschichteten Mikroperlen an der endothelialen Zelloberfläche sowohl in Abwesenheit von extrazellulärem Ca2+ als auch unter Einfluss von Cytochalasin D und Trifluperazin nahezu unvermindert ermöglichte, während ohne hydrostatischen Druck die Mikroperlen unter diesen Bedingungen (Ca2+-Depletion, Cytochalasin D, Trifluperazin) nicht mehr hafteten. Im weiteren Verlauf der Arbeit wurde untersucht, welche Mechanismen an den druckvermittelten Signalwegen beteiligt sein könnten. Es ist bekannt, dass cAMP und auch die Mitglieder der Rho-GTPasen-Familie Endothelbarriere-stabilisierende Funktionen haben. Es konnten jedoch keine signifikanten Veränderungen der cAMP-Konzentrationen sowie der Rho A- und Rac 1-Aktivität in makrovaskulären Endothelzellen unter hydrostatischem Druck von 15 cmH2O innerhalb von 45 Minuten nachgewiesen werden. Da Caveolin-1 in der Literatur eine Rolle in der Mechanotransduktion von zyklischer Dehnung und Scherstress zugesprochen wird, wurden im Labor generierte Endothelzellen aus Caveolin-1-defizienten Mäusen untersucht. Caveolin-1 stabilisiert plasmalemmale Invaginationen, die Caveolae, die eine Vielzahl an Molekülen mit signalgebenden und -weiterleitenden Funktionen beherbergen. In Caveolin-1-defizienten Endothelzellen war hydrostatischer Druck nicht in der Lage eine Destabilisierung des endothelialen Zellrasens durch Cytochalsin D, Trifluperazin und EGTA zu unterdrücken. Die Ergebnisse dieser Arbeit haben gezeigt, dass ein physiologischer hydrostatischer Druck zur Erhaltung der endothelialen Integrität und ihrer Barrierefunktion beiträgt und Caveolin-1-vermittelte Mechanismen bei der Mechanotransduktion des hydrostatischen Drucks eine Rolle spielen.
N2  - Endothelial monolayer integrity is required to maintain endothelial barrier functions and has found to be impaired in several disorders like inflammatory edema, allergic shock, or artherosclerosis. Under physiologic conditions in vivo, endothelial cells are exposed to mechanical forces such as hydrostatic pressure, shear stress, and cyclic stretch. However, insight into the effects of hydrostatic pressure on endothelial cell biology is very limited at present. Therefore, in this study, we tested the hypothesis that physiological hydrostatic pressure protects endothelial monolayer integrity in vitro. We investigated the protective efficacy of hydrostatic pressure in microvascular myocardial endothelial (MyEnd) cells and macrovascular pulmonary artery endothelial cells (PAECs) by the application of selected pharmacological agents known to alter monolayer integrity in the absence or presence of hydrostatic pressure. In both endothelial cell lines, extracellular Ca(2+) depletion by EGTA was followed by a loss of vascular-endothelial cadherin (VE-caherin) immunostaining at cell junctions. However, hydrostatic pressure (15 cmH(2)O) blocked this effect of EGTA. Similarly, cytochalasin D-induced actin depolymerization and intercellular gap formation and cell detachment in response to the Ca(2+)/calmodulin antagonist trifluperazine (TFP) as well as thrombin-induced cell dissociation were also reduced by hydrostatic pressure. Moreover, hydrostatic pressure significantly reduced the loss of VE-cadherin-mediated adhesion in response to EGTA, cytochalasin D, and TFP in MyEnd cells as determined by laser tweezer trapping using VE-cadherin-coated microbeads. In caveolin-1-deficient MyEnd cells, which lack caveolae, hydrostatic pressure did not protect monolayer integrity compromised by EGTA, indicating that caveolae-dependent mechanisms are involved in hydrostatic pressure sensing and signaling.
KW  - Endothel
KW  - hydrostatischer Druck
KW  - VE-Cadherin
KW  - endothelium
KW  - VE cadherin
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-52039
ER  - 
TY  - THES
A1  - Harke, Nina Natascha
T1  - Untersuchungen zum Genexpressionsmechanismus der Glukokortikoidvermittelten Occludin-Induktion an der Blut-Hirn-Schranke
T1  - The glucocorticoid mediated occludin induction in the blood-brain-barrier
N2  - Die Blut-Hirn-Schranke wird hauptsächlich vom Endothel der Hirngefäße gebildet und stellt die wichtigste Barriere zwischen Blutkompartiment und Hirnparenchym dar. Hauptverantwortlich für die Barrierefunktion der Gehirnkapillaren sind die Tight Junctions, die den Interzellularspalt des Endothels verschließen und dadurch die parazelluläre Permeabilität hydrophiler Moleküle und Ionen regulieren und einen hohen elektrischen Widerstand aufbauen. Das 65 kDa Transmembranprotein Occludin ist ein zentrales Element der Tight Junctions: Eine Induktion von Occludin führt zur Erhöhung der Barriereeigenschaften, während eine Erniedrigung des Occludin-Gehaltes zu einer verstärkten Kapillardurchlässigkeit und potenziell zu einer Schädigung des Hirngewebes führt. Im klinischen Alltag werden bereits seit vierzig Jahren Kortikosteroide bei Erkrankungen mit geschädigter Blut-Hirn-Schranke erfolgreich eingesetzt. Auch experimentell konnte im hiesigen Labor durch die Arbeitsgruppe von Prof. Förster eine Transaktivierung von Occludin durch Glukokortikoide wie Dexamethason nachgewiesen werden. Die zugrunde liegenden regulatorischen Mechanismen der Occludintransaktivierung blieben weitgehend unbekannt, insbesondere die Frage, ob die Geninduktion über direkte Zielgentransaktivierung oder über eine Protein-Protein-Interaktion mit anderen Transkriptionsfaktoren erfolgt. Das Vorhandensein putativer Glukokortikoid-responsiver Elemente innerhalb des Occludin-Promoters war ebenso noch nicht bekannt. In dieser Arbeit konnte dargestellt werden, dass für die erhöhte Occludin-Expression in Endothelzellen von Hirngefäßen durch Glukokortikoide ein funktioneller Glukokortikoid-Rezeptor als Homodimer nötig war. In den Experimenten wurden die jeweiligen Transaktivierungsniveaus des Occludin-Promoters durch einen Luciferase-Promoter-Reporter-Assay verglichen. Es wurden zum einen der Wildtyp-Glukokortikoidrezeptor, zum anderen ein mutagenisierter Rezeptor eingesetzt, dem die entscheidende Dimerisierungseigenschaft fehlt. Ohne die Ausbildung eines Rezeptor-Homodimers kann die Bindung an die Promoter-DNA nicht erfolgen. Im Vergleich zeigte sich, dass nur der Wildtyp-Glukokortikoidrezeptor zu einer erhöhten Genexpression führte, der mutagenisierte Rezeptor zeigte keine Induktion. Zudem konnte im Rahmen dieser Arbeit eine Bindungsstelle des Glukokortikoidrezeptors auf dem Occludin-Promoter identifiziert werden. Die Identifizierung des Glukokortikoid-responsiven Elements erfolgte durch Untersuchung der Glukokortikoid-Responsivität verschiedener Abschnitte des Occludin-Promoters. Auf zwei dieser Abschnitte fanden sich Gensequenzen, die der etablierten kanonischen Konsensussequenz und verschiedenen in der Literatur beschriebenen degenerierten Elementen entsprachen. Im Promoter-Reporter-Assay zeigte sich nur im distalen Promoterabschnitt eine erhöhte Occludin-Expression nach Glukokortikoid-Gabe. Dieses distale Element aus zwei Halbelementen (5’-ACATGTnnnnACAAAT-3’) wurde durch Immunopräzipitationsassays weiter eingegrenzt. Eine Mutagenisierung der Basenabfolge mit anschließend ausbleibender Transaktivierung und Immunopräzipitation bestätigte die Funktionalität des Glukokortikoid-responsiven Elements. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit erstmals die direkte dimerisierungsabhängige Glukokortikoidrezeptor-vermittelte Induktion von Occludin nachgewiesen und ein neues degeneriertes Glukokortikoid-responsives Element identifiziert werden, das für die Transaktivierung des Occludingens essentiell ist.
N2  - The blood-brain-barrier mainly consists of endothelial cells and is the most important barrier between blood vessels and brain parenchyme. Occludin represents an important part of the tight junctions, which seal and protect the blood brain barrier against paracellular diffusion of solutes to the brain parenchyme and are therefore responsible for the high resistance and low permeability between cerebral capillary endothelial cells. Induction of occludin leads to increased barrier properties while a decreased occludin-level results in elevated permeability and potential impairment of the brain tissue. In former studies the positive influence of glucocorticoids on the barrier properties because of an induction of the occludin gene could be shown. This doctorial thesis showed that for an elevated occludin expression level in cerebral endothelial cells a functional glucocorticoid receptor as a homodimer is needed. This was proved comparing the transactivation levels of a wild-type glucocorticoid receptor and a mutagenised receptor lacking the ability of dimerization employing the Luciferase-Promoter-Reporter-Assay. Binding to the promoter-DNA is not possible without the formation of the receptor homodimer. Increased transactivation could only be seen using the wild-type receptor, the mutagenised receptor did not show any induction. In addition this thesis identified a glucocorticoid-receptor binding-site in the occludin promoter. This was performed analyzing the responsivity of different parts of the occludin promoter to glucocorticoid treatment. Two sequences could be found which were similar to the canonical consensus sequence and other established degenerated glucocorticoid response elements. Using the promoter-reporter-assay an elevated occludin expression could be detected after glucocorticoid treatment within the distal segment of the promoter. This distal element consisting of two half sites (5’-ACATGTnnnnACAAAT-3’) was confirmed using immunoprecipitation assays. After site directed mutagenesis of the putative glucocorticoid response element Luciferase promoter reporter assay and chromatin immunoprecipitation assays revealed that disruption of the candidate binding site abolished glucocorticoid-induced reporter gene expression and binding of the glucocorticoid receptor in response to dexamethasone treatment. The fact that glucocorticoid stimulation did not affect gene expression in the mutant vector verified that the glucocorticoid response element is functional and that hormone binding is not possible after alteration of the sequence.
KW  - Occludin
KW  - Glucocorticosteroide
KW  - Blut-Hirn-Schranke
KW  - Glucocorticosteroidrezeptor
KW  - Glucocorticoid-responsives Element
KW  - Occludin
KW  - glucocorticoid-response element
KW  - blood-brain-barrier
KW  - glucocorticoid receptor
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-56689
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Artyukova, E. V.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Rodionova, N. P.
A1  - Krylov, A. V.
A1  - Atabekov, J. G.
T1  - Comparative study of structural peculiarities and translation of potexvirus RNAs
N2  - Structural peculiarities of the S'-end segments of genomic RNA were studied in F potato virus (F-PV) and white clover mosaic virus (WCMV). The methods of affinity chromatography on oligo(dT) cellulose and oligonucleotide mapping revealed a prolonged (up to 210 nucleotides) polyadenyl sequence at the 3'-end of F-PV RNA. A polyadenyl sequence is missing at the 3'end of WCMV RNA. A study of the translation products of WCMV and F-PV RNAs in a oe11-free protein-synthesizing system derived from rabbit reticulocytes showed that polypeptides electrophoretically comigrating with a structural protein of either virus were synthesized alongside high-molecular-weight polypeptides (M\(_r\)\(\approx\) 180-150 kdaltons).
Y1  - 1985
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46985
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kutateladze, T. V.
A1  - Axelrod, V. D.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Belzhelarskaya, S. N.
A1  - Vartikyan, R. V.
T1  - New procedure of high-voltage electrophoresis in polyacrylamide gel and its application to the sequencing  of nucleic acids
N2  - Fractionation of nucleic acids and their fragments with polyacrylamide gel has been widely applied in sequencing of nucleic acids. Although the conditions of electrophoresis for this purpose have previously been suggested. we have found that polyacrylamide gel electrophoresis at 5000 V (100 V/cm) is possible and effective. An apparatus consisting of a horizontal thermostated plate is used to remove the heat which was formed during the electrophoretic process. The techniques for loading samples on the horizontal thin gel and the procedure for high-voltage gel electrophoresis are described and illustrated by the fractionation of the spleen phosphodiesterase partial digest of tRNA¥~1 as well as by the RNA synthesis by RNA polymerase from E. coli with poly[d(A- T)j as template in the presence of "terminator," 3'-O-methyluridine 5'-triphosphate. This same technique was used for electrophoresis of oligonucleotides on acetylcellulose and was incorporated into a two-dimensional system which was demonstrated by fingerprinting of the guanylo-RNase digest of tRNAT'P from baker's yeast. In the third part of the article a simple technique for the electric trapping of nucleic acids or their fragments from a slab gel on a DEAE-paper sheet is presented.
Y1  - 1979
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46927
ER  - 
TY  - THES
A1  - Heupel, Wolfgang-Moritz Felix
T1  - Role and modulation of cadherins in pathologic processes
T1  - Rolle und Modulation von Cadherinen in pathologischen Prozessen
N2  - Ca2+ dependent cell adhesion molecules (cadherins) are central for a variety of cell and tissue functions such as morphogenesis, epithelial and endothelial barrier formation, synaptic function and cellular signaling. Of paramount importance for cadherin function is their specific extracellular adhesive trans-interaction. Cadherins are embedded in a cellular environment of intracellular and extracellular regulators that modify cadherin binding in response to various physiological and pathological stimuli. Most experimental approaches used for studying cadherin interaction however lack a physiological proof of principle mostly by not investigating cadherins in their physiological environment. In the present cumulative dissertation, experimental approaches were applied to characterize and modulate vascular endothelial (VE)-cadherin and desmocadherin functions in the (patho-)physiological contexts of endothelial permeability regulation and disturbance of epidermal barrier function, which is typical to the blistering skin disease pemphigus, respectively. Whereas VE-cadherin is a key regulator of the endothelial barrier that separates the blood compartment from the interstitial space of tissues, desmosomal cadherins are crucial for maintenance of epidermal integrity and separation of the external environment from the body’s internal milieu. Cadherin functions were both investigated in cell-free and cell-based conditions: by using biophysical single molecule techniques like atomic force microscopy (AFM), cadherin function could be investigated in conditions, where contributions of intracellular signaling were excluded. These experiments were, however, compared and combined with cell-based experiments in which cadherins of epidermal or endothelial cell cultures were probed by laser force microscopy (laser tweezers), fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) and other techniques. The autoimmune blistering skin diseases pemphigus foliaceus (PF) and pemphigus vulgaris (PV) are caused by autoantibodies directed against the extracellular domains of the desmosomal cadherins desmoglein (Dsg) 1 and 3, which are important for epidermal adhesion. The mechanism of autoantibody-induced cell dissociation (acantholysis) in pemphigus, however, is still not fully understood. For the first time, it is shown by AFM force spectroscopy that pemphigus autoantibodies directly inhibit Dsg3 adhesion by steric hindrance but do not inhibit adhesion of Dsg1. However, the full pathogenicity of the autoantibodies depended on cellular signaling processes, since autoantibodies targeting Dsg1 also resulted in loss of cadherin-mediated adhesion in cell-based experiments. However, two other signaling pathways that have been reported to be involved in pemphigus pathogenesis, i.e. epidermal growth factor receptor (EGFR) and c-Src activation, were not found to be important in this context. Furthermore, peptide-based modulators of cadherin functions were generated for Dsg1/3 and VE-cadherin. By comparing Dsg1, Dsg3 and VE-cadherin sequences to published X-ray structures of cadherin trans-interactions, specific amino acid sequences of the binding pockets of these cadherins were identified. Peptide versions of these motifs were synthesized and the antagonistic functions of these “single peptides” were validated by AFM force spectroscopy as well as by cell-based assays. By linking two single peptides in tandem, stabilization of cadherin bonds because of by cross-bridge formation between trans-interacting cadherins was demonstrated. Protective effects of tandem peptides were shown by partly preventing pemphigus autoantibody-induced acantholysis, or in the case of VE-cadherin, by stabilizing endothelial barrier properties against barrier disrupting agents like the Ca2+ ionophore A23187 and an inhibitory VE-cadherin antibody. Most importantly, VE-cadherin tandem peptides abolished microvascular hyperpermeability induced by the physiologic inflammatory agent tumor necrosis factor-α in the rat mesentery in vivo. Both classes of tandem peptides therefore can be considered as a starting point for the generation of potential therapeutic agents that might prevent cell dissociation in pemphigus and breakdown of the endothelial barrier under inflammatory conditions.
N2  - Die Familie der Ca2+ - abhängigen Adhäsionsproteine (Cadherine) spielt eine zentrale Rolle bei elementaren zellulären, geweblichen und Entwicklungsprozessen. Eine in der vorliegenden kumulativen Dissertation untersuchte Funktion von Cadherinen ist ihre Rolle beim Aufbau und der Aufrechterhaltung der epidermalen Barriere der Haut und der endothelialen Barriere von Blutgefäßen. Cadherine vermitteln Adhäsion über die extrazelluläre Bindung mit Cadherinen auf der Zelloberfläche angrenzender Zellen. Die durch Cadherine vermittelte Zelladhäsion ist ein dynamischer Prozess, der durch extrazelluläre und intrazelluläre Modulatoren im Zusammenspiel mit vielfältigen physiologischen Prozessen reguliert wird. Vielen Experimentalsystemen fehlt der realistische physiologische und gewebliche Bezug zur funktionellen Bedeutung der untersuchten Eigenschaften der Cadherine. In der vorliegenden kumulativen Dissertation wurden verschiedene Ansätze zur Untersuchung und Modulation von Cadherinen im Hinblick zweier (patho-)physiologischer Prozesse durchgeführt. Zum einen befasst sich die Doktorarbeit mit den Blasen-bildenden Hauterkrankungen der Pemphigus-Gruppe, bei welcher die Funktionsstörung desmosomaler Cadherine im Mittelpunkt steht. Zum anderen wurde das vaskuläre endotheliale (VE)-Cadherin und dessen Rolle bei der Regulation und pathologischen Entgleisung der Gefäßpermeabilität untersucht. Die Funktion dieser Cadherine wurde in der Arbeit sowohl in Zell-freien als auch in Zell-basierten Experimenten analysiert: mittels biophysikalischer Charakterisierung auf Einzelmolekülebene durch Kraftspektroskopie mit dem Atomkraftmikroskop (AFM) konnte die Adhäsion (Transinteraktion) von Cadherinen frei von zellulären Einflüssen isoliert untersucht werden. Diese Einzelmolekülstudien wurden durch Laserkraftmikroskopie (Laserpinzette) und verschiedene zellphysiologische Untersuchungen an epithelialen und endothelialen Zellkulturen und Geweben komplettiert. Bei der autoimmunen Hauterkrankung Pemphigus foliaceus (PF) und Pemphigus vulgaris (PV) bewirken Autoantikörper, die gegen die desmosomale Cadherine Desmoglein (Dsg) 1 und 3 gerichtet sind, eine Zelldissoziation (Akantholyse), die zu einer charakteristischen Blasenbildung auf der Haut der Patienten teils mit Ablösung der Epidermis führt. In der vorliegenden Arbeit wurde mit Hilfe der AFM-Kraftspektroskopie zum ersten Mal gezeigt, dass Pemphigus-Autoantikörper direkt die Dsg3-vermittelte Adhäsion durch sterische Behinderung inhibieren. Zusätzlich wurden auch Unterschiede in der Pathogenität der Autoantikörper in Abhängigkeit von zellulären Signalwegen gefunden. In früheren Studien konnte bereits gezeigt werden, dass neben der vermuteten Hemmung der Cadherinbindung durch die Autoantikörper auch inhibitorische, die Zelladhäsion herabsetzende zytoplasmatische Signalwege für die Pathogenese dieser Krankheit wichtig sind. Daneben belegen Experimente dieser Arbeit, dass die durch Autoantikörper vermittelte Akantholyse in unseren Versuchsbedingungen unabhängig von der in anderen Studien postulierten Beteilung des epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors (EGFR) und von c-Src war. In weiteren Experimenten wurden Peptide zur Modulation der Funktion von Dsg1/3 und VE-Cadherin entwickelt. Dazu wurden die Sequenzen von Dsg1, Dsg3 und VE-Cadherin mit bereits beschriebenen Röntgenkristallstrukturen von anderen Cadherinen verglichen und eigene Strukturmodelle auf der Grundlage einer Analogiemodellierung generiert. Auf diese Weise wurden Sequenzabschnitte identifiziert, die für die Cadherin-Transinteraktion wichtig sind. Aus diesen Sequenzen wurden Peptide abgeleitet, die die Cadherinfunktion entweder in einer agonistischen oder antagonistischen Weise beeinflussen sollten. Die inhibitorische Funktion der Einzelpeptide wurde sowohl durch AFM-Kraftspektroskopie als auch in Zell-basierten Laserpinzetten-Studien validiert. Durch das Zusammenfügen von zwei separaten Einzelpeptidsequenzen wurden Tandempeptide erzeugt. Diese sollten die jeweilige Cadherininteraktion durch das Überbrücken benachbarter adhäsiver Cadherindomänen stabilisieren. Das Dsg-spezifische Tandempeptid verhinderte teilweise die durch Autoantikörper hervorgerufene Akantholyse beim Pemphigus und das VE-Cadherin-spezifische Tandempeptid schützte die Endothelbarriere vor Permeabilitätserhöhung durch das Ca2+ - Ionophor A23187 oder durch einen inhibitorischen VE-Cadherin-Antikörper. In in-vivo-Experimenten an perfundierten Mikrogefäßen des Rattenmesenteriums verhinderte das VE-Cadherin-Tandempeptid den Anstieg der Endothelpermeabilität durch den physiologischen Entzündungsmediator Tumornekrosefaktor-α. Die Tandempeptide können als Ausgangspunkt für die Identifikation von spezifischen therapeutischen Agenzien zur Prävention der Akantholyse beim Pemphigus oder Verlust der VE-Cadherin-Bindung bei vaskulärer Hyperpermeabilität angesehen werden.
KW  - Cadherine
KW  - Zelladhäsion
KW  - Pemphigus
KW  - Desmosom
KW  - Endothel
KW  - Zelladhäsion
KW  - Cadherine
KW  - Desmogleine
KW  - VE-Cadherin
KW  - cell adhesion
KW  - cadherins
KW  - desmosomes
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-52716
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Axelrod, V. D.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Kutateladze, T. V.
A1  - Barciszewski, J.
A1  - Bayev, A. A.
T1  - The new approach to tRNA primary structure determination : the primary structure of valine tRNA\(^{Val}_{2b}\)
N2  - The new combination of TLC and high voltage electrophoresis on cooling plate is described.We have applied this technique to study of primary structure of tRNA.Preliminary sequence of baker's yeast tRNA^Val_2b is described. New approach to preparation of large tRNA fragments is demonstrated.
KW  - RNS
Y1  - 1976
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-50920
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Boriskin, Yu S.
A1  - Desyatskova, R. G.
A1  - Bogomolova, N. N.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
T1  - Stability of rubella virus after long-term persistence in human cell line
N2  - Primary infection of HEp-2 cells with rubella virus resulted in non-cytophatic longterm persistent infection. During four years of persistence the virus was produced in sufficient quantities (up to 6 logs PFU/ml) and did not differ from the parental variant in its pathogenicity for BHK-21 or RK-13 cells, or hemagglutinating activity, but formed smaller plaques. Persistent virus preserved the original antigenicity as judged from reciprocal hemagglutination-inhibition or plaque reduction-neutralization tests with polyclonal antisera. Both original and persistent rubella viruses were thermoresistant (T 56° C) and sligthly temperature-sensitive. Clonal analysis revealed presence of ts-mutants among both original and persistent virus clones with different degrees of plating efficiency at 40°/34° C. RNA fingerprinting showed only minor changes in persistent rubella virus.
KW  - Rubella virus
KW  - persistant infection
KW  - cell culture
Y1  - 1986
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46944
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Tsfasman, I. M.
A1  - Nesmeyanova, M. A.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Rubtsov, P. M.
A1  - Skryabin, K. G.
T1  - Biosynthesis and secretion of bovine growth hormone in Escherichia coli under the control of the secretory vector containing a promoter and signal sequence of alkaline phosphatase gene
N2  - A recombinant plasmid was constructed containing the gene for bovine growth hormone joinea with the regulatory region and the region coding the signal sequence of the Escherichia coli alkaline phosphatase gene. In conditions of phosphorus starvation, which c~s derepression of alkaline phosphatase, expression was shown of the gene for bovine growth hormone, in addition to partial processing and secretion of protein into periplasm.
Y1  - 1989
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46932
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Zvirblis, G. S.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Rubtsov, P. M.
A1  - Chernov, B. K.
A1  - Golova, Yu. B.
A1  - Pozmogova, G. E.
A1  - Skryabin, K. G.
A1  - Bayev, A. A.
T1  - Genetic engineering of peptide hormones : III. Cloning of cDNA of porcine growth hormone and construction of gene for expression of hormone in bacteria
N2  - Results are presented of cloning cDNA of procine growth hormone, analysis of its primary structure, and creation of a construction capable of expression of this cDNA in Esqheriahia coti cells. It is shown that in the population of mRNA coding porcine growth hormone, heterogeneity is noted which is manifested not only at the level of the nucleotide sequence, but also is reflected in the amino acid sequence of the mature hormone.
Y1  - 1988
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46958
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Rubtsov, P. M.
A1  - Chernov, V. G.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Parsadanyan, A. S.
A1  - Sverdlova, P. S.
A1  - Chupeeva, V. V.
A1  - Golova, Yu. B.
A1  - Batchikova, N. V.
A1  - Zvirblis, G. S.
A1  - Skryabin, K. G.
A1  - Bayev, A. A.
T1  - Genetic engineering of peptide hormones
N2  - Peptide and polypeptide hormones represent an extensive group of biologically active compounds of important significance for medicine and agriculture. In recent years genetic engineering methods have been used to create strains of microorganisms synthesizing eukaryotic proteins, including hormones and their precursors. The first stage of such developments is the isolation of DNA coding the des~red product. We have accomplished the cloning of the cDNA of a number of polypeptide and peptide hormones of the pituitary of man and domestic animals. The model gene of human calcitonin has also been synthesized and cloned. The obtained genes are being used to develop methods for the microbiological synthesis of human and animal-hormones.
Y1  - 1985
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46964
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Rubtsov, P. M.
A1  - Oganessyan, R. G.
A1  - Gorboulev, Valentin G.
A1  - Skryabin, K. G.
A1  - Bayev, A. A.
T1  - Genetic engineering of peptide hormones : II. Possible polymorphism of preprolactin in cattle. Data of molecular cloning
N2  - Primary structure is determined of an insertion of a clone isolated from the library of hypophyseal cDNA of cattle by hybridization with a probe specific for prolactin. Analysis of nucleotide sequences showed that in the process of cloning, reorganization occurred in structure of preprolactin cDNA, including an inversion of the 5'-terminal and deletion of the central section of cDNA. Nevertheless, from structure of cDNA, nucleotide sequences can be deduced of extended 5'- and 3'-terminal sections of preprolactin mRNA in cattle with lengths of 257 and 551 nucleotide residues, respectively. When these sequences are compared to those established previously, some differences were found in primary structure. The most important of them is the presence of an additional codon which codes alanine at the position (-22) of the signal peptide. It is suggested that heterogeneity of preprolactin mRNA of cattle in the section coding the signal peptide is the result of alternative splicing, as was shown for preprolactin mRNA in rats.
Y1  - 1988
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46975
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Neuhaus, Winfried
A1  - Burek, Malgorzata
A1  - Djuzenova, Cholpon C
A1  - Thal, Serge C
A1  - Koepsell, Hermann
A1  - Roewer, Norbert
A1  - Förster, Carola Y
T1  - Addition of NMDA-receptor antagonist MK801 during oxygen/glucose deprivation moderately attenuates the up-regulation of glucose uptake after subsequent reoxygenation in brain endothelial cells
N2  - During stroke the blood–brain barrier (BBB) is damaged which can result in vasogenic brain edema and inflammation. The reduced blood supply leads to decreased delivery of oxygen and glucose to affected areas of the brain. Oxygen and glucose deprivation (OGD) can cause upregulation of glucose uptake of brain endothelial cells. In this letter, we investigated the influence of MK801, a non-competitive inhibitor of the NMDA-receptor, on the regulation of the glucose uptake and of the main glucose transporters glut1 and sglt1 in murine BBB cell line cerebEND during OGD. mRNA expression of glut1 was upregulated 68.7- fold after 6 h OGD, which was significantly reduced by 10 μM MK801 to 28.9-fold. Sglt1 mRNA expression decreased during OGD which was further reduced by MK801. Glucose uptake was significantly increased up to 907% after 6 h OGD and was still higher (210%) after the 20 h reoxygenation phase compared to normoxia. Ten micromolar MK801 during OGD was able to reduce upregulated glucose uptake after OGD and reoxygenation significantly. Presence of several NMDAR subunits was proven on the mRNA level in cerebEND cells. Furthermore, it was shown that NMDAR subunit NR1 was upregulated during OGD and that this was inhibitable by MK801. In conclusion, the addition of MK801 during the OGD phase reduced significantly the glucose uptake after the subsequent reoxygenation phase in brain endothelial cells.
KW  - Blut-Hirn-Schranke
KW  - Schlaganfall
KW  - Glucosetransportproteine
KW  - NMDA-Antagonist
KW  - NMDA-Rezeptor
KW  - blood-brain barrier
KW  - MK801
KW  - NMDAR
KW  - stroke
KW  - glut1
KW  - sglt1
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-67241
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bonn, Maria Roswitha
T1  - Zielstrukturen des serotonergen Systems in der laterobasalen Amygdala : Untersuchungen an Ratten und einem Mausmodell für emotionale Dysregulation
T1  - Targets of the serotonergic system in the laterobasal amygdala : investigations in rats and a mouse model for emotional dysregulation
N2  - Die Amygdala ist ein Kernkomplex, der dicht von serotonergen Afferenzen innerviert wird. Sowohl bei Tieren als auch beim Menschen spielen Interaktionen zwischen dem serotonergen System und der Amygdala bei der Verarbeitung von Reizen, die mit Angst oder Stress assoziiert sind, eine zentrale Rolle. Genetische Variationen im serotonergen System und/oder dauerhafter Stress können dazu führen, dass diese Verarbeitungsprozesse fehlerhaft ablaufen, wodurch Verhaltensanormalitäten bzw. die Entstehung psychiatrischer Erkrankungen begünstigt werden. Die Zielneurone der serotonergen Transmission in der Amygdala, die molekularen Mechanismen möglicher Interaktionen und strukturelle Konsequenzen der Störungen dieser Interaktionen sind jedoch bis zum heutigen Zeitpunkt noch nicht vollständig bekannt. Daher bestand ein Ziel der vorliegenden Arbeit darin, den Einfluss eines Ungleichgewichts im serotonergen System (5-Htt KO) sowie von wiederholtem, sozialem Stress auf die neuronale Morphologie der Amygdala zu analysieren und Zielneurone serotonerger Afferenzen zu identifizieren und zu charakterisieren, um die neuronalen Netzwerke der Emotionsverarbeitung besser verstehen zu können. Um vom 5-Htt–Genotyp abhängige und stressbedingte neuromorphologische Veränderungen zu untersuchen, wurden dreidimensionale Rekonstruktionen von Neuronen der laterobasalen Amygdala von männlichen, adulten Wildtyp (WT)- und 5-Htt KO-Mäusen angefertigt und bezüglich verschiedener morphologischer Parameter ausgewertet. An den Pyramidenzellen wurden nur geringfügige Veränderungen der dendritischen Komplexität, jedoch, im Vergleich zu WT-Mäusen, eine wesentliche Erhöhung der Dornendichte an spezifischen dendritischen Kompartimenten bei gestressten WT-Mäusen, sowie nicht gestressten und gestressten 5-Htt KO-Mäusen nachgewiesen. Im Vergleich zu nicht gestressten WT–Mäusen war die dendritische Dornendichte aller anderen Gruppen gleichermaßen erhöht. Die Sternzelle, zeigten bezüglich der untersuchten Parameter keine morphologischen Veränderungen auf. Eine besondere Subpopulation der Interneurone stellen die NeuropeptidY (NPY)–Neurone der laterobasalen Amygdala dar, da sie in diesen Nuclei anxiolytisch wirken. Es gibt nur wenige Anhaltspunkte darüber, durch welche Systeme NPY–Neurone moduliert werden. Da sowohl NPY–Neurone in der laterobasalen Amygdala als auch das serotonerge System an angstregulierenden Prozessen beteiligt sind, sollte im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit untersucht werden, ob es sich bei diesen Neuronen um Zielstrukturen des serotonergen Systems handelt. Mittels licht- und elektronenmikroskopischer Analysen wurden synaptische Kontakte zwischen serotonergen Afferenzen und NPY-immunreaktiven Neuronen in der laterobasalen Amygdala von Ratten verifiziert. Da der funktionelle Einfluss der serotonergen Innervation auf diese Zielneurone von deren Serotoninrezeptor (5-HTR)-Ausstattung abhängt, wurden Koexpressionsanalysen von NPY mRNA mit den mRNAs verschiedener 5-HTR durchgeführt. Die Analysen ergaben, dass NPY mRNA–reaktive Neurone in der laterobasalen Amygdala 5-HT1A und 5-HT2C, jedoch nicht 5-HT3 mRNA koexprimieren. Die in der vorliegenden Arbeit erzielten Resultate liefern neue Erkenntnisse über den Einfluss des serotonergen Systems auf die laterobasale Amygdala von Mäusen und Ratten. Bei den Veränderungen der dendritischen Dornendichte nach sozialen Stresserfahrungen könnte es sich um neuroadaptive bzw. kompensatorische Mechanismen der Pyramidenzellen handeln, die WT-Mäusen eine Anpassung an sich ändernde, negative Umweltbedingungen ermöglicht. Die erhöhte Dornendichte könnte dabei die Ausbildung eines „emotionalen Gedächtnisses“ repräsentieren, das eine flexible Verhaltensantwort auf ein erneutes Auftauchen von Gefahr erlaubt. Eine solche Modulation der Erregbarkeit der laterobasalen Amygdala könnte beispielsweise über eine situationsentsprechende Hemmung des Outputs der Pyramidenzellen durch differentiell aktive inhibitorische Netzwerke erfolgen. Eine differentielle Aktivierung kann z. B. über unterschiedliche Rezeptorausstattungen, wie es in der Subpopulation der NPY–Neurone in der vorliegenden Arbeit nachgewiesen wurde, erfolgen. Das erhöhte angstähnliche Verhalten der 5-Htt KO-Mäuse nach wiederholtem Stress könnte mit der Unfähigkeit zusammenhängen, in entsprechenden Situationen durch Neubildung von Dornen zu reagieren, da die Dornendichte bei diesen Tieren schon unter stressarmen Umweltbedingungen ihr Maximum erreicht hat. Sowohl Fehlfunktionen der neuronalen Plastizität als auch mögliche Fehlfunktionen der differentiellen Inhibierung der Pyramidenzellen durch Interneurone, die durch genetische Variationen und/oder Stress bedingt sein können, könnten eine „offene Tür“ repräsentieren, die zu manifesten Auffälligkeiten im Verhalten bei Tieren führt bzw. auch zur Entstehung bestimmter psychiatrischer Erkrankungen beim Menschen beiträgt.
N2  - The amygdala is a heterogenous nuclear complex, which belongs to the limbic system and recieves a dense serotonergic innervation. In animals and in humans, interactions between the serotonergic system and the amygdala play a key role in emotional stimulus processing, especially for anxiety- and stress–related stimuli. Genetic variations within the serotonergic system and/or chronic stress can cause dysregulation of these mechanisms, which promote abnormal behavior and development of psychiatric disorders, respectively. Up to now, the target neurons of serotonergic neurotransmission in the amygdala, the molecular mechanisms of possible interactions and morphological consequences of dysregulation of these interactions are not investigated completely, yet. Thus, one aim of this thesis was to analyze the impact of an imbalance within the serotonergic system (serotonin transporter knock out, 5-Htt KO) and repeated social stress on neuronal morphology in the amygdala and to identify and characterize target neurons of serotonergic afferents. This will help to get a better understanding of the neuronal networks associated with emotional stimulus processing. To investigate 5-Htt genotype–dependent and stress–related neuromorphological changes, three-dimensional reconstructions of pyramidal cells and stellate interneurons of the laterobasal amygdala of male, adult wildtype (WT) and 5-HttKO mice were carried out and different morpholgical parameter were analyzed. Pyramidal cells displayed only subtle changes in dendritic complexity but a significant increase in spine density on specific dendritic compartments in stressed WT mice and naïve and stressed 5-HttKO mice, compared to naïve WT mice. In all groups, the increase in spine density was, compared to WT mice, similar. Stellate interneurons lacked detectable genotype–dependent and stress–related morphological differences. NeuropeptideY (NPY) neurons represent a unique and special interneuronal subpopulation in the laterobasal amygdala due to their anxiolytic effects in these nuclei. There is much information about the molecular effects of NPY via specific receptors and how NPY can regulate emotion–related states, especially anxiety–like behavior. However, only few indications are available, by which systems NPY neurons are modulated themselves. Since both NPY neurons in the laterobasal amygdala and the serotonergic system are involved in anxiety–regulating processes, the task of the second part of the present thesis was to investigate if these neurons were targets of the serotonergic system. Applying light and electron microscopic methods, perisomatic synaptic contacts between serotonergic afferents and NPY-immunoreactive neurons were identified in the laterobasal amygdala of rats. As the functional impact of the serotonergic innervation significantly depends on the serotonin receptor (5-HTR) equipment of the target neurons, coexpression of NPY mRNA and different 5-HTR mRNAs was studied. For this purpose, a novel variation of in situ hybridization, which allows specific coexpression analyses of NPY mRNA with low-abundant mRNAs, was developed and established. The results show that NPY mRNA–reactive neurons in the laterobasal amygdala coexpress 5-HT1A and 5-HT2C, but lack 5-HT3 mRNA. In the present thesis, detailed, new data on the impact of the serotonergic system on the laterobasal amygdala of mice and rats were obtained. The changes in dendritic spine density after repeated stress could represent neuroadaptive or compensatory mechanisms of these neurons, which enable WT mice to adapt to negative environmental changes. The increase in dendritic spine density could stand for the formation of an “emotional memory“ facilitating quick and flexible behavioral reactions upon re-appearing danger. This modulation of the laterobasal amygdala´s excitability could occur, for instance, via a specific inhibition of pyramidal output by differentially activated inhibitory networks. Such a differential activation can result from a variable receptor equipment, as shown for NPY neurons in the laterobasal amygdala in the present thesis. The increased anxiety–like behavior of 5-HttKO mice after repeated social stress could be due to the unability of these mice to further increase spine density in corresponding situations, since spine density already reached the maximum level in a low-stress environment. Both dysfunction of neuronal plasticity and possible dysfunction of the differential inhibition of pyramidal cells via interneurons presumably caused by genetic variations and/or stressful life events could represent an “open door“ facilitating abnormal behavior in animals or development of certain psychiatric disorders in humans.
KW  - Angst
KW  - Neuropeptid Y
KW  - Stress
KW  - Corpus amygdaloideum
KW  - Serotonerge Nervenzelle
KW  - Amygdala
KW  - serotonerges System
KW  - Anxiety
KW  - stress
KW  - amygdala
KW  - serotonergic system
KW  - neuropeptide Y
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-69494
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gorboulev, Valentin
A1  - Akhundova, Aida
A1  - Luzius, Heike
A1  - Fahrenholz, Falk
T1  - Molecular cloning of substance P receptor cDNA from guinea-pig uterus
N2  - A cDNA encoding guinea-pig uterine substance P (SP) receptor has been isolated using the homology screening approach. Northern blot analysis reveals that the corresponding mRNA, of approx. 4.8 kb, is expressed in all tissues tested, but predominantly in the uteri of non-pregnant animals; during pregnancy its expression is reduced. The guinea-pig SP receptor was expressed in COS-7 cells and demonstrated relative Iigand affinity in the order: SP >> neurokinin A > neurokinin B.
KW  - Biologie
KW  - Substance P receptor
KW  - G-protein-coupled receptor
KW  - Guinea-pig uterus
KW  - COS cell expression
Y1  - 1992
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-59293
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gorboulev, Valentin
A1  - Akhundova, Aida
A1  - Büchner, Hubert
A1  - Fahrenholz, Falk
T1  - Molecular cloning of a new bombesin receptor subtype expressed in uterus during pregnancy
N2  - The homology screening approach has been used to clone a new member of the guanine-nucleotidebinding-protein-coupled receptor superfamily from guinea pig uterus. The cloned cDNA encodes a 399-amino-acid protein and shows the highest amino acid similarity to members of the bombesin receptor family; 52% and 47% similarity to the gastrin-releasing-peptide (GRP) receptor and the neuromedin-B receptor, respectively. Bindingexperiments with the stably transfected LLC-PK<sub>1</sub> cell line expressing the new receptor protein confmned the bombesin-like nature of the cloned receptor. The relative order ofligand affinity, GRP = neuromedin C >> neuromedin B, suggests that the cloned cDNA represents the GRP subtype rather than the neuromedin-B subtype of bombesin receptors. Northern-blot analysis of mRNA species from several guinea-pig tissues showed that the mRNA for the new bombesin receptor subtype is expressed mainly in uteri of pregnant animals.
KW  - Biologie
Y1  - 1992
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-59304
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gorboulev, Valentin
A1  - Büchner, Hubert
A1  - Akhundova, Aida
A1  - Fahrenholz, Falk
T1  - Molecular cloning and functional characterization of V<sub>2</sub> [8-Iysine] vasopressin and oxytocin receptors from a pig kidney cell line (LLC-PK1)
N2  - No abstract available
KW  - Biologie
Y1  - 1993
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-59311
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gründemann, Dirk
A1  - Gorboulev, Valentin
A1  - Gambaryan, Stepan
A1  - Veyhl, Maike
A1  - Koepsell, Hermann
T1  - Drug excretion mediated by a new prototype of polyspecific transporter
N2  - CATIO~IC drugs of different types and structures (antihistaminics, antiarrhythmics, sedatives, opiates, cytostatics and antibiotics, for example) are excreted in mammals by epithelial cells of the renal proximal tubules and by hepatocytes in the liver<sup>1-4</sup>. In the proximal tubules, two functionally disparate transport systems are involved which are localized in the basolateral and luminal plasma membrane and are different from the previously identified neuronal monoamine transporters and A TP-dependent multidrug exporting proteins<sup>1-3,5-12</sup>. Here we report the isolation of a complementary DNA from rat kidney that encodes a 556-amino-acid membrane protein, OCT1, which has the functional characteristics of organic cation uptake over the basolateral membrane of renal proximal tubules and of organic cation uptake into hepatocytes. OCTl is not homologous to any other known protein and is found in kidney, liver and intestine. As OCTl translocates hydrophobic and hydrophilic organic cations of different structures, it is considered to be a new prolotype of polyspecific transporters that are important for drug elimination.
KW  - Biologie
Y1  - 1994
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-59327
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bonn, Maria
A1  - Schmitt, Angelika
A1  - Asan, Esther
T1  - Double and triple in situ hybridization for coexpression studies: combined fluorescent and chromogenic detection of neuropeptide Y (NPY) and serotonin receptor subtype mRNAs expressed at different abundance levels
JF  - Histochemistry and Cell Biology
N2  - Multiple fluorescence in situ hybridization is the method of choice for studies aimed at determining simultaneous production of signal transduction molecules and neuromodulators in neurons. In our analyses of the monoamine receptor mRNA expression of peptidergic neurons in the rat telencephalon, double tyramide-signal-amplified fluorescence in situ hybridization delivered satisfactory results for coexpression analysis of neuropeptide Y (NPY) and serotonin receptor 2C (5-HT2C) mRNA, a receptor subtype expressed at high-to-moderate abundance in the regions analyzed. However, expression of 5-HT1A mRNA, which is expressed at comparatively low abundance in many telencephalic areas, could not be unequivocally identified in NPY mRNA-reactive neurons due to high background and poor signal-to-noise ratio in fluorescent receptor mRNA detections. Parallel chromogenic in situ hybridization provided clear labeling for 5-HT1A mRNA and additionally offered the possibility to monitor the chromogen deposition at regular time intervals to determine the optimal signal-to-noise ratio. We first developed a double labeling protocol combining fluorescence and chromogenic in situ hybridization and subsequently expanded this variation to combine double fluorescence and chromogenic in situ hybridization for triple labelings. With this method, we documented expression of 5-HT2C and/or 5-HT1A in subpopulations of telencephalic NPY-producing neurons. The method developed in the present study appears suitable for conventional light and fluorescence microscopy, combines advantages of fluorescence and chromogenic in situ hybridization protocols and thus provides a reliable non-radioactive alternative to previously published multiple labeling methods for coexpression analyses in which one mRNA species requires highly sensitive detection.
KW  - triple in situ hybridization
KW  - Coexpression
KW  - NPY
KW  - 5-HT1A
KW  - 5-HT2C
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-126720
VL  - 137
IS  - 1
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Chen, Wen
A1  - Gaßner, Birgit
A1  - Börner, Sebastian
A1  - Nikolaev, Viacheslav O.
A1  - Schlegel, Nicolas
A1  - Waschke, Jens
A1  - Steinbronn, Nadine
A1  - Strasser, Ruth
A1  - Kuhn, Michaela
T1  - Atrial natriuretic peptide enhances microvascular albumin permeability by the caveolae-mediated transcellular pathway
JF  - Cardiovascular Research
N2  - Aims 
Cardiac atrial natriuretic peptide (ANP) participates in the maintenance of arterial blood pressure and intravascular volume homeostasis. The hypovolaemic effects of ANP result from coordinated actions in the kidney and systemic microcirculation. Hence, ANP, via its guanylyl cyclase-A (GC-A) receptor and intracellular cyclic GMP as second messenger, stimulates endothelial albumin permeability. Ultimately, this leads to a shift of plasma fluid into interstitial pools. Here we studied the role of caveolae-mediated transendothelial albumin transport in the hyperpermeability effects of ANP.
Methods and results 
Intravital microscopy studies of the mouse cremaster microcirculation showed that ANP stimulates the extravasation of fluorescent albumin from post-capillary venules and causes arteriolar vasodilatation. The hyperpermeability effect was prevented in mice with conditional, endothelial deletion of GC-A (EC GC-A KO) or with deleted caveolin-1 (cav-1), the caveolae scaffold protein. In contrast, the vasodilating effect was preserved. Concomitantly, the acute hypovolaemic action of ANP was abolished in EC GC-A KO and Cav-1−/− mice. In cultured microvascular rat fat pad and mouse lung endothelial cells, ANP stimulated uptake and transendothelial transport of fluorescent albumin without altering endothelial electrical resistance. The stimulatory effect on albumin uptake was prevented in GC-A- or cav-1-deficient pulmonary endothelia. Finally, preparation of caveolin-enriched lipid rafts from mouse lung and western blotting showed that GC-A and cGMP-dependent protein kinase I partly co-localize with Cav-1 in caveolae microdomains.
Conclusion 
ANP enhances transendothelial caveolae-mediated albumin transport via its GC-A receptor. This ANP-mediated cross-talk between the heart and the microcirculation is critically involved in the regulation of intravascular volume.
KW  - caveolin-1
KW  - microvessel permeability
KW  - atrial natriuretic peptide
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-126562
N1  - Lizenzhinweis: The online version of this article has been published under an open access model. Users are entitled to use, reproduce, disseminate, or display the open access version of this article for noncommercial purposes provided that the original authorship is properly and fully attributed; the Journal, Learned Society and Oxford University Press are attributed as the original place of publication with correct citation details given; if an article is subsequently reproduced or disseminated not in its entirety but only in part or as a derivative work this must be clearly indicated.
VL  - 93
IS  - 1
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bonn, Maria
A1  - Schmitt, Angelika
A1  - Asan, Esther
T1  - Double and triple in situ hybridization for coexpression studies: combined fluorescent and chromogenic detection of neuropeptide Y (NPY) and serotonin receptor subtype mRNAs expressed at different abundance levels
JF  - Histochemistry and Cell Biology
N2  - Multiple fluorescence in situ hybridization is the method of choice for studies aimed at determining simultaneous production of signal transduction molecules and neuromodulators in neurons. In our analyses of the monoamine receptor mRNA expression of peptidergic neurons in the rat telencephalon, double tyramide-signal-amplified fluorescence in situ hybridization delivered satisfactory results for coexpression analysis of neuropeptide Y (NPY) and serotonin receptor 2C (5-HT2C) mRNA, a receptor subtype expressed at high-to-moderate abundance in the regions analyzed. However, expression of 5-HT1A mRNA, which is expressed at comparatively low abundance in many telencephalic areas, could not be unequivocally identified in NPY mRNA-reactive neurons due to high background and poor signal-to-noise ratio in fluorescent receptor mRNA detections. Parallel chromogenic in situ hybridization provided clear labeling for 5-HT1A mRNA and additionally offered the possibility to monitor the chromogen deposition at regular time intervals to determine the optimal signal-to-noise ratio. We first developed a double labeling protocol combining fluorescence and chromogenic in situ hybridization and subsequently expanded this variation to combine double fluorescence and chromogenic in situ hybridization for triple labelings. With this method, we documented expression of 5-HT2C and/or 5-HT1A in subpopulations of telencephalic NPY-producing neurons. The method developed in the present study appears suitable for conventional light and fluorescence microscopy, combines advantages of fluorescence and chromogenic in situ hybridization protocols and thus provides a reliable non-radioactive alternative to previously published multiple labeling methods for coexpression analyses in which one mRNA species requires highly sensitive detection.
KW  - 5-HT1A
KW  - NPY
KW  - coexpression
KW  - triple in situ hybridization
KW  - 5-HT2C
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-127080
VL  - 137
IS  - 1
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Trávníček, Bohumil
A1  - Meierott, Lenz
A1  - Žíla, Vojtĕch
T1  - Beiträge zur Gattung Taraxacum in Bayern
T1  - Contribution to the genus Taraxacum in Bavaria
JF  - Forum Geobotanicum
N2  - Eine Reihe mehrtägiger Suchexkur-sionen / Transekte in verschiedene Regionen Bayerns in den Jahren 2011 bis 2014 waren der Gattung Taraxacum gewidmet. Unter den gesammelten und beobachteten Arten ist Taraxacum broddesonii (sect. Ruderalia / Taraxacum) neu für Deutschland. Neu für Bayern sind Taraxacum fusciflorum, marklundii, spiculatum (sect. Hamata) und Taraxacum acroglossum, atroviride, clarum, floccosum, freticola, glossodon, hemicyclum, homoschistum, infuscatum, intumescens, lacinulatum, leucopodum, lundense, ottonis, pallidipes, praestabile, pseudoretroflexum, pulverulentum, saxonicum, sellandii, sundbergii, uncidentatum, uniforme, violaceinervosum (sect. Ruderalia / Taraxacum). Taraxacum lojoënse wird als ältester und korrekter Name für T. lippertianum und T. matricium und wahrscheinlich auch für T. ampelophytum und T. debrayi angesehen. Seltenere Arten sind abgebildet.
N2  - Several excursions in selected regions of Bavaria were undertaken in the years 2011-2014 to broaden our knowledge of the genus Taraxacum in Bavaria. Among the observed and collected species Taraxacum broddesonii (sect. Ruderalia / Taraxacum) is new for Germany, and the following species are new for Bavaria: Taraxacum fusciflorum, marklundii, spiculatum (sect. Hamata) and Taraxacum acroglossum, atroviride, clarum, floccosum, freticola, glossodon, hemicyclum, homoschistum, infuscatum, intumescens, lacinulatum, leucopodum, lundense, ottonis, pallidipes, praestabile, pseudo-retroflexum, pulverulentum, saxonicum, sellandii, sundbergii, uncidentatum, uniforme, violaceinervosum (sect. Ruderalia / Taraxacum). Taraxacum lojoënse is accepted as the oldest and correct name for T. lippertianum and T. matricium and probably also for T. ampelophytum and T. debrayi. The more remarkable and rare species are depicted by herbarium specimen.
KW  - Taraxacum
KW  - Bayern
KW  - Kuhblume
KW  - Löwenzahn <Taraxacum>
KW  - Kettenblume
KW  - Bayern
KW  - Bavaria
KW  - dandelion
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-126782
UR  - http://www.forum-geobotanicum.net/articles/vol_6-2012/travnicek_taraxacum/Taraxacum-Bayern-FG-6-S20-49-2015.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - Vol. VI
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Wiegering, Armin
A1  - Korb, Doreen
A1  - Thalheimer, Andreas
A1  - Kämmerer, Ulrike
A1  - Allmanritter, Jan
A1  - Matthes, Niels
A1  - Linnebacher, Michael
A1  - Schlegel, Nicolas
A1  - Klein, Ingo
A1  - Ergün, Süleyman
A1  - Germer, Christoph-Thomas
A1  - Otto, Christoph
T1  - E7080 (Lenvatinib), a Multi-Targeted Tyrosine Kinase Inhibitor, Demonstrates Antitumor Activities Against Colorectal Cancer Xenografts
N2  - Clinical prognosis of metastasized colorectal carcinoma (CRC) is still not at desired levels and novel drugs are needed. Here, we focused on the multi-tyrosine kinase inhibitor E7080 (Lenvatinib) and assessed its therapeutic efficacy against human CRC cell lines in vitro and human CRC xenografts in vivo. The effect of E7080 on cell viability was examined on 10 humanCRCcell lines and humanendothelial cells (HUVEC). The inhibitory effect of E7080 on VEGF-induced angiogenesis was studied in an ex vivo mouse aortic ring angiogenesis assay. In addition, the efficacy of E7080 against xenografts derived fromCRC cell lines and CRC patient resection specimenswithmutated KRASwas investigated in vivo. Arelatively low cytotoxic effect of E7080 on CRC cell viabilitywas observed in vitro. Endothelial cells (HUVEC)weremore susceptible to the incubation with E7080. This is in line with the observation that E7080 demonstrated an anti-angiogenic effect in a three-dimensional ex vivo mouse aortic ring angiogenesis assay. E7080 effectively disrupted CRC cell-mediated VEGF-stimulated growth of HUVEC in vitro. Daily in vivo treatment with E7080 (5 mg/kg) significantly delayed the growth of KRAS mutated CRC xenografts with decreased density of tumor-associated vessel formations and without tumor regression. This observation is in line with results that E7080 did not significantly reduce the number of Ki67-positive cells in CRC xenografts. The results suggest antiangiogenic activity of E7080 at a dosage thatwas well tolerated by nudemice. E7080 may provide therapeutic benefits in the treatment of CRC with mutated KRAS.
KW  - Chirurgie
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-111165
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Klein, Diana
A1  - Meissner, Nicole
A1  - Kleff, Veronika
A1  - Jastrow, Holger
A1  - Yamaguchi, Masahiro
A1  - Ergün, Süleyman
A1  - Jendrossek, Verena
T1  - Nestin(+) Tissue-Resident Multipotent Stem Cells Contribute to Tumor Progression by Differentiating into Pericytes and Smooth Muscle Cells Resulting in Blood Vessel Remodeling
JF  - Frontiers in Oncology
N2  - Tumor vessels with resistance to anti-angiogenic therapy are characterized by the normalization of the vascular structures through integration of mature pericytes and smooth muscle cells (SMC) into the vessel wall, a process termed vessel stabilization. Unfortunately, stabilization-associated vascular remodeling can result in reduced sensitivity to subsequent anti-angiogenic therapy. We show here that blockade of VEGF by bevacizumab induces stabilization of angiogenic tumor blood vessels in human tumor specimen by recruiting Nestin-positive cells, whereas mature vessels down-regulated Nestin-expression. Using xenograft tumors growing on bone-marrow (BM) chimera of C57Bl/6 wildtype and Nestin-GFP transgenic mice, we show for first time that Nestin(+) cells inducing the maturation of tumor vessels do not originate from the BM but presumably reside within the adventitia of adult blood vessels. Complementary ex vivo experiments using explants of murine aortas revealed that Nestin(+) multipotent stem cells (MPSCs) are mobilized from their niche and differentiated into pericytes and SMC through the influence of tumor-cell-secreted factors. We conclude that tissue-resident Nestin(+) cells are more relevant than BM-derived cells for vessel stabilization and therefore have to be considered in future strategies for anti-angiogenic therapy. The identification of proteins mediating recruitment or differentiation of local Nestin(+) cells with potential stem cell character to angiogenic blood vessels may allow the definition of new therapeutic targets to reduce tumor resistance against anti-angiogenic drugs.
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-120973
SN  - 2234-943X
VL  - 4
IS  - 169
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Harreither, Eva
A1  - Rydberg, Hanna A.
A1  - Åmand, Helene L.
A1  - Jadhav, Vaibhav
A1  - Fliedl, Lukas
A1  - Benda, Christina
A1  - Esteban, Miguel A.
A1  - Pei, Duanqing
A1  - Borth, Nicole
A1  - Grillari-Voglauer, Regina
A1  - Hommerding, Oliver
A1  - Edenhofer, Frank
A1  - Nordén, Bengt
A1  - Grillari, Johanne
T1  - Characterization of a novel cell penetrating peptide derived from human Oct4
JF  - Cell Regeneration
N2  - BACKGROUND:
Oct4 is a transcription factor that plays a major role for the preservation of the pluripotent state in embryonic stem cells as well as for efficient reprogramming of somatic cells to induced pluripotent stem cells (iPSC) or other progenitors. Protein-based reprogramming methods mainly rely on the addition of a fused cell penetrating peptide. This study describes that Oct4 inherently carries a protein transduction domain, which can translocate into human and mouse cells.

RESULTS:
A 16 amino acid peptide representing the third helix of the human Oct4 homeodomain, referred to as Oct4 protein transduction domain (Oct4-PTD), can internalize in mammalian cells upon conjugation to a fluorescence moiety thereby acting as a cell penetrating peptide (CPP). The cellular distribution of Oct4-PTD shows diffuse cytosolic and nuclear staining, whereas penetratin is strictly localized to a punctuate pattern in the cytoplasm. By using a Cre/loxP-based reporter system, we show that this peptide also drives translocation of a functionally active Oct4-PTD-Cre-fusion protein. We further provide evidence for translocation of full length Oct4 into human and mouse cell lines without the addition of any kind of cationic fusion tag. Finally, physico-chemical properties of the novel CPP are characterized, showing that in contrast to penetratin a helical structure of Oct4-PTD is only observed if the FITC label is present on the N-terminus of the peptide.

CONCLUSIONS:
Oct4 is a key transcription factor in stem cell research and cellular reprogramming. Since it has been shown that recombinant Oct4 fused to a cationic fusion tag can drive generation of iPSCs, our finding might contribute to further development of protein-based methods to generate iPSCs. Moreover, our data support the idea that transcription factors might be part of an alternative paracrine signalling pathway, where the proteins are transferred to neighbouring cells thereby actively changing the behaviour of the recipient cell.
KW  - penetratin
KW  - reprogramming
KW  - cell penetrating peptides
KW  - cellular internalization
KW  - homeodomain transcription factors
KW  - Oct4
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-120999
SN  - 2045-9769
VL  - 3
IS  - 2
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Hohnmann, Christopher
A1  - Milles, Bianca
A1  - Schinke, Michael
A1  - Schroeter, Michael
A1  - Ulzheimer, Jochen
A1  - Kraft, Peter
A1  - Kleinschnitz, Christoph
A1  - Lehmann, Paul V.
A1  - Kuerten, Stefanie
T1  - Categorization of multiple sclerosis relapse subtypes by B cell profiling in the blood
JF  - Acta Neuropathologica Communications
N2  - Introduction
B cells are attracting increasing attention in the pathogenesis of multiple sclerosis (MS). B cell-targeted therapies with monoclonal antibodies or plasmapheresis have been shown to be successful in a subset of patients. Here, patients with either relapsing-remitting (n = 24) or secondary progressive (n = 6) MS presenting with an acute clinical relapse were screened for their B cell reactivity to brain antigens and were re-tested three to nine months later. Enzyme-linked immunospot technique (ELISPOT) was used to identify brain-reactive B cells in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) directly ex vivo and after 96 h of polyclonal stimulation. Clinical severity of symptoms was determined using the Expanded Disability Status Scale (EDSS).

Results
Nine patients displayed B cells in the blood producing brain-specific antibodies directly ex vivo. Six patients were classified as B cell positive donors only after polyclonal B cell stimulation. In 15 patients a B cell response to brain antigens was absent. Based on the autoreactive B cell response we categorized MS relapses into three different patterns. Patients who displayed brain-reactive B cell responses both directly ex vivo and after polyclonal stimulation (pattern I) were significantly younger than patients in whom only memory B cell responses were detectable or entirely absent (patterns II and III; p = 0.003). In one patient a conversion to a positive B cell response as measured directly ex vivo and subsequently also after polyclonal stimulation was associated with the development of a clinical relapse. The evaluation of the predictive value of a brain antigen-specific B cell response showed that seven of eight patients (87.5%) with a pattern I response encountered a clinical relapse during the observation period of 10 months, compared to two of five patients (40%) with a pattern II and three of 14 patients (21.4%) with a pattern III response (p = 0.0005; hazard ratio 6.08 (95% confidence interval 1.87-19.77).

Conclusions
Our data indicate actively ongoing B cell-mediated immunity against brain antigens in a subset of MS patients that may be causative of clinical relapses and provide new diagnostic and therapeutic options for a subset of patients.
KW  - predictive value
KW  - MS
KW  - ELISPOT
KW  - B cells
KW  - relapse
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-126124
VL  - 2
IS  - 138
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Jaschke, Alexander
A1  - Chung, Bomee
A1  - Hesse, Deike
A1  - Kluge, Reinhart
A1  - Zahn, Claudia
A1  - Moser, Markus
A1  - Petzke, Klaus-Jürgen
A1  - Brigelius-Flohé, Regina
A1  - Puchkov, Dmytro
A1  - Koepsell, Hermann
A1  - Heeren, Joerg
A1  - Joost, Hans-Georg
A1  - Schürmann, Annette
T1  - The GTPase ARFRP1 controls the lipidation of chylomicrons in the Golgi of the intestinal epithelium
JF  - Human Molecular Genetics
N2  - The uptake and processing of dietary lipids by the small intestine is a multistep process that involves several steps including vesicular and protein transport. The GTPase ADP-ribosylation factor-related protein 1 (ARFRP1) controls the ARF-like 1 (ARL1)-mediated Golgi recruitment of GRIP domain proteins which in turn bind several Rab-GTPases. Here, we describe the essential role of ARFRP1 and its interaction with Rab2 in the assembly and lipidation of chylomicrons in the intestinal epithelium. Mice lacking Arfrp1 specifically in the intestine \((Arfrp1^{vil−/−})\) exhibit an early post-natal growth retardation with reduced plasma triacylglycerol and free fatty acid concentrations. \(Arfrp1^{vil−/−}\) enterocytes as well as Arfrp1 mRNA depleted Caco-2 cells absorbed fatty acids normally but secreted chylomicrons with a markedly reduced triacylglycerol content. In addition, the release of apolipoprotein A-I (ApoA-I) was dramatically decreased, and ApoA-I accumulated in the \(Arfrp1^{vil−/−}\) epithelium, where it predominantly co-localized with Rab2. The release of chylomicrons from Caco-2 was markedly reduced after the suppression of Rab2, ARL1 and Golgin-245. Thus, the GTPase ARFRP1 and its downstream proteins are required for the lipidation of chylo­microns and the assembly of ApoA-I to these particles in the Golgi of intestinal epithelial cells.
KW  - ARF
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-125658
VL  - 21
IS  - 14
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Parker, H. E.
A1  - Adriaenssens, A.
A1  - Rogers, G.
A1  - Richards, P.
A1  - Koepsell, H.
A1  - Reimann, F.
A1  - Gribble, F. M.
T1  - Predominant role of active versus facilitative glucose transport for glucagon-like peptide-1 secretion
JF  - Diabetologia
N2  - Aims/hypothesis
Several glucose-sensing pathways have been implicated in glucose-triggered secretion of glucagon-like peptide-1 (GLP-1) from intestinal L cells. One involves glucose metabolism and closure of ATP-sensitive K\(^+\) channels, and another exploits the electrogenic nature of Na\(^+\)-coupled glucose transporters (SGLTs). This study aimed to elucidate the role of these distinct mechanisms in glucose-stimulated GLP-1 secretion.

Methods
Glucose uptake into L cells (either GLUTag cells or cells in primary cultures, using a new transgenic mouse model combining proglucagon promoter-driven Cre recombinase with a ROSA26tdRFP reporter) was monitored with the FLII\(_{12}\)Pglu-700μδ6 glucose sensor. Effects of pharmacological and genetic interference with SGLT1 or facilitative glucose transport (GLUT) on intracellular glucose accumulation and metabolism (measured by NAD(P)H autofluorescence), cytosolic Ca\(^{2+}\) (monitored with Fura2) and GLP-1 secretion (assayed by ELISA) were assessed.

Results
L cell glucose uptake was dominated by GLUT-mediated transport, being abolished by phloretin but not phloridzin. NAD(P)H autofluorescence was glucose dependent and enhanced by a glucokinase activator. In GLUTag cells, but not primary L cells, phloretin partially impaired glucose-dependent secretion, and suppressed an amplifying effect of glucose under depolarising high K\(^+\) conditions. The key importance of SGLT1 in GLUTag and primary cells was evident from the impairment of secretion by phloridzin or Sglt1 knockdown and failure of glucose to trigger cytosolic Ca\(^{2+}\) elevation in primary L cells from Sglt1 knockout mice.

Conclusions/interpretation
SGLT1 acts as the luminal glucose sensor in L cells, but intracellular glucose concentrations are largely determined by GLUT activity. Although L cell glucose metabolism depends partially on glucokinase activity, this plays only a minor role in glucose-stimulated GLP-1 secretion.
KW  - KATP channel
KW  - glucokinase
KW  - glucagon-like peptide-1 (GLP-1)
KW  - SGLT1
KW  - L cells
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-125927
VL  - 55
IS  - 9
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kadari, Asifiqbal
A1  - Lu, Min
A1  - Li, Ming
A1  - Sekaran, Thileepan
A1  - Thummer, Rajkumar P.
A1  - Guyette, Naomi
A1  - Chu, Vi
A1  - Edenhofer, Frank
T1  - Excision of viral reprogramming cassettes by Cre protein transduction enables rapid, robust and efficient derivation of transgene-free human induced pluripotent stem cells
JF  - Stem Cell Research & Therapy
N2  - Integrating viruses represent robust tools for cellular reprogramming; however, the presence of viral transgenes in induced pluripotent stem cells (iPSCs) is deleterious because it holds the risk of insertional mutagenesis leading to malignant transformation. Here, we combine the robustness of lentiviral reprogramming with the efficacy of Cre recombinase protein transduction to derive iPSCs devoid of transgenes. By genome-wide analysis and targeted differentiation towards the cardiomyocyte lineage, we show that transgene-free iPSCs are superior to iPSCs before Cre transduction. Our study provides a simple, rapid and robust protocol for the generation of clinical-grade iPSCs suitable for disease modeling, tissue engineering and cell replacement therapies.
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-120578
SN  - 1757-6512
VL  - 5
IS  - 2
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Hohmann, Christopher
A1  - Milles, Bianca
A1  - Schinke, Michael
A1  - Schroeter, Michael
A1  - Ulzheimer, Jochen
A1  - Kraft, Peter
A1  - Kleinschnitz, Christoph
A1  - Lehmann, Paul V.
A1  - Kuerten, Stefanie
T1  - Categorization of multiple sclerosis relapse subtypes by B cell profiling in the blood
JF  - Acta Neuropathologica Communications
N2  - INTRODUCTION:
B cells are attracting increasing attention in the pathogenesis of multiple sclerosis (MS). B cell-targeted therapies with monoclonal antibodies or plasmapheresis have been shown to be successful in a subset of patients. Here, patients with either relapsing-remitting (n = 24) or secondary progressive (n = 6) MS presenting with an acute clinical relapse were screened for their B cell reactivity to brain antigens and were re-tested three to nine months later. Enzyme-linked immunospot technique (ELISPOT) was used to identify brain-reactive B cells in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) directly ex vivo and after 96 h of polyclonal stimulation. Clinical severity of symptoms was determined using the Expanded Disability Status Scale (EDSS).

RESULTS:
Nine patients displayed B cells in the blood producing brain-specific antibodies directly ex vivo. Six patients were classified as B cell positive donors only after polyclonal B cell stimulation. In 15 patients a B cell response to brain antigens was absent. Based on the autoreactive B cell response we categorized MS relapses into three different patterns. Patients who displayed brain-reactive B cell responses both directly ex vivo and after polyclonal stimulation (pattern I) were significantly younger than patients in whom only memory B cell responses were detectable or entirely absent (patterns II and III; p = 0.003). In one patient a conversion to a positive B cell response as measured directly ex vivo and subsequently also after polyclonal stimulation was associated with the development of a clinical relapse. The evaluation of the predictive value of a brain antigen-specific B cell response showed that seven of eight patients (87.5%) with a pattern I response encountered a clinical relapse during the observation period of 10 months, compared to two of five patients (40%) with a pattern II and three of 14 patients (21.4%) with a pattern III response (p = 0.0005; hazard ratio 6.08 (95% confidence interval 1.87-19.77).

CONCLUSIONS:
Our data indicate actively ongoing B cell-mediated immunity against brain antigens in a subset of MS patients that may be causative of clinical relapses and provide new diagnostic and therapeutic options for a subset of patients.
KW  - ELISPOT
KW  - MS
KW  - predictive value
KW  - relapse
KW  - B cells
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-120580
SN  - 2051-5960
VL  - 2
IS  - 138
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Peitz, Michael
A1  - Münst, Bernhard
A1  - Thummer, Rajkumar P.
A1  - Helfen, Martina
A1  - Edenhofer, Frank
T1  - Cell-permeant recombinant Nanog protein promotes pluripotency by inhibiting endodermal specification
JF  - Stem Cell Research
N2  - A comprehensive understanding of the functional network of transcription factors establishing and maintaining pluripotency is key for the development of biomedical applications of stem cells. Nanog plays an important role in early development and is essential to induce natural pluripotency in embryonic stem cells (ESCs). Inducible gain-of-function systems allowing a precise control over time and dosage of Nanog activity would be highly desirable to study its vital role in the establishment and maintenance of pluripotency at molecular level. Here we engineered a recombinant cell permeable version of Nanog by fusing it with the cell penetrating peptide TAT. Nanog-TAT can be readily expressed in and purified from E. coli and binds to a consensus Nanog DNA sequence. At cellular level it enhances proliferation and self-renewal of ESCs in the absence of leukemia inhibitory factor (LIF). Nanog-TAT together with LIF acts synergistically as judged by enhanced clonogenicity and activation of an Oct4-promoter-driven GFP reporter gene. Furthermore Nanog-TAT, in the absence of LIF, promotes pluripotency by inhibiting endodermal specification in a Stat3-independent manner. Our results demonstrate that Nanog protein transduction is an attractive tool allowing control over dose and time of addition to the cells for studying the molecular control of pluripotency without genetic manipulation.
KW  - Nanog protein
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-119740
SN  - 1876-7753
VL  - 12
IS  - 3
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Arndt, Andreas
A1  - Hoffacker, Peter
A1  - Zellmer, Konstantin
A1  - Goecer, Oktay
A1  - Recks, Mascha S.
A1  - Kuerten, Stefanie
T1  - Conventional Housing Conditions Attenuate the Development of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis
JF  - PLoS ONE
N2  - BACKGROUND:
The etiology of multiple sclerosis (MS) has remained unclear, but a causative contribution of factors outside the central nervous system (CNS) is conceivable. It was recently suggested that gut bacteria trigger the activation of CNS-reactive T cells and the development of demyelinative disease.
METHODS:
C57BL/6 (B6) mice were kept either under specific pathogen free or conventional housing conditions, immunized with the myelin basic protein (MBP)-proteolipid protein (PLP) fusion protein MP4 and the development of EAE was clinically monitored. The germinal center size of the Peyer's patches was determined by immunohistochemistry in addition to the level of total IgG secretion which was assessed by ELISPOT. ELISPOT assays were also used to measure MP4-specific T cell and B cell responses in the Peyer's patches and the spleen. Ear swelling assays were performed to determine the extent of delayed-type hypersensitivity reactions in specific pathogen free and conventionally housed mice.
RESULTS:
In B6 mice that were actively immunized with MP4 and kept under conventional housing conditions clinical disease was significantly attenuated compared to specific pathogen free mice. Conventionally housed mice displayed increased levels of IgG secretion in the Peyer's patches, while the germinal center formation in the gut and the MP4-specific TH17 response in the spleen were diminished after immunization. Accordingly, these mice displayed an attenuated delayed type hypersensitivity (DTH) reaction in ear swelling assays.
CONCLUSIONS:
The data corroborate the notion that housing conditions play a substantial role in the induction of murine EAE and suggest that the presence of gut bacteria might be associated with a decreased immune response to antigens of lower affinity. This concept could be of importance for MS and calls for caution when considering the therapeutic approach to treat patients with antibiotics."
KW  - B cells
KW  - secretion
KW  - multiple sclerosis
KW  - enzyme-linked immunoassays
KW  - Peyer's patches
KW  - gut bacteria
KW  - T cells
KW  - immune response
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-119603
VL  - 9
IS  - 6
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
A1  - Ewald, Jörg
A1  - Hübner, Stefanie
A1  - Wissemann, Volker
T1  - Forum Geobotanicum Vol. 1 (2004)
N2  - Forum geobotanicum ist eine elektronische Plattform, deren Zielsetzung darin besteht, neue Erkenntnisse der geobotanischen Forschung in der Europäischen Union mit Schwerpunkt Mitteleuropa umfassend zu verbreiten. Das Journal befasst sich mit allen Fragen von Verbreitung, Ökologie, Morphologie und Taxonomie von Gefäßpflanzen und soll das gesamte Spektrum der Geobotanik von molekularbiologischen Aspekten bis zu Umwelt- und Naturschutzfragen abdecken. Der Hauptfokus liegt auf der Publikation von Originaluntersuchungen und Übersichtsartikeln sowie Behandlung aktueller Fragen des Naturschutzes. Die Zielgruppen sind Personen mit Allgemeinkenntnissen in der Botanik und Floristik sowie Spezialisten auf den Gebieten der Geobotanik und Pflanzensystematik. Das Journal soll keine Zeitschrift in Druckform ersetzen, sondern eine Ergänzung zu den traditionellen Publikationsorganen bilden. Der Vorteil der Zeitschrift liegt in ihrer Flexibilität und raschen Publikationszeit nach Begutachtung der eingereichten Manuskripte und den Möglichkeiten, in größerem Umfang Fotografien und andere Abbildungen zu veröffentlichen. Der Vorteil einer elektronischen Zeitschrift besteht weiterhin darin, dass die Veröffentlichungen weltweit jedermann sofort zugänglich sind. Viele durchaus wichtige Untersuchungen aus dem Bereich der Geobotanik erscheinen in lokalen Publikationsorganen, wie Jahrbüchern und Heimatkalendern, oder auch im Eigenverlag. Da solche Veröffentlichungen bibliographisch kaum erfasst werden, können sie auch nicht in adäquater Weise wahrgenommen werden. Forum geobotanicum soll ermöglichen, dass auch solche Publikationen in einer Literaturrubrik bekannt gemacht werden und ggf. nach Klärung von Copyright-Fragen als Supplemente der Zeitschrift ins Netz gestellt werden. Forum geobotanicum nutzt die Vorteile des Internets, indem es abrufbare Hilfen, wie ein Verzeichnis von Adressen, Pflanzenlisten etc. zur Verfügung stellt. Insgesamt soll die Kommunikation zwischen Geobotanikern in Mitteleuropa erleichtert und eine Kommunikationsplattform etabliert werden, die die Aktivitäten auf dem gesamten Wissenschaftsgebiet stimuliert. Das Journal ist uneigennützig und für Autoren und Benutzer kostenfrei. Für die Kostendeckung sind Sponsoren erwünscht, denen eine begrenzte Möglichkeit zur Darstellung eingeräumt werden kann. In der Anfangsphase wird das Journal von einem kleinen Herausgebergremiumbetrieben. Sollte sich Forum geobotanicum erfolgreich weiter entwickeln, ist an eine Erweiterung des Herausgebergremiums auf Experten aus allen Nationen des mitteleuropäischen Raums gedacht. Um eine langfristige Verfügbarkeit der Publikationen zu gewährleisten, wird jeder Jahrgang von Forum geobotanicum ausgedruckt, gebunden und mit CDs versehen an ausgewählte Universitätsbibliotheken, Landes- und Staatsbibliotheken Deutschlands und wichtiger Städte Mitteleuropas zur Archivierung und Ausleihe versandt.
N2  - Forum geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation of articles published electronically in Forum geobotanicum, print versions of each volume of the journal including CDs will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.
KW  - Geobotanik ; Pflanzengeographie
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-37927
VL  - 1(2004)
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gottschlich, Günter
A1  - Drenckhahn, Detlev
A1  - Dunkel, Franz
A1  - Rostanski, Krzysztof
A1  - Meierott, Lenz
A1  - Röder, Daniela
A1  - Jeschke, Michael
A1  - Kiehl, Katrin
T1  - Forum Geobotanicum Vol. 2 (2005/2006)
N2  - Forum geobotanicum ist eine elektronische Plattform, deren Zielsetzung darin besteht, neue Erkenntnisse der geobotanischen Forschung in der Europäischen Union mit Schwerpunkt Mitteleuropa umfassend zu verbreiten. Das Journal befasst sich mit allen Fragen von Verbreitung, Ökologie, Morphologie und Taxonomie von Gefäßpflanzen und soll das gesamte Spektrum der Geobotanik von molekularbiologischen Aspekten bis zu Umwelt- und Naturschutzfragen abdecken. Der Hauptfokus liegt auf der Publikation von Originaluntersuchungen und Übersichtsartikeln sowie Behandlung aktueller Fragen des Naturschutzes. Die Zielgruppen sind Personen mit Allgemeinkenntnissen in der Botanik und Floristik sowie Spezialisten auf den Gebieten der Geobotanik und Pflanzensystematik. Das Journal soll keine Zeitschrift in Druckform ersetzen, sondern eine Ergänzung zu den traditionellen Publikationsorganen bilden. Der Vorteil der Zeitschrift liegt in ihrer Flexibilität und raschen Publikationszeit nach Begutachtung der eingereichten Manuskripte und den Möglichkeiten, in größerem Umfang Fotografien und andere Abbildungen zu veröffentlichen. Der Vorteil einer elektronischen Zeitschrift besteht weiterhin darin, dass die Veröffentlichungen weltweit jedermann sofort zugänglich sind. Viele durchaus wichtige Untersuchungen aus dem Bereich der Geobotanik erscheinen in lokalen Publikationsorganen, wie Jahrbüchern und Heimatkalendern, oder auch im Eigenverlag. Da solche Veröffentlichungen bibliographisch kaum erfasst werden, können sie auch nicht in adäquater Weise wahrgenommen werden. Forum geobotanicum soll ermöglichen, dass auch solche Publikationen in einer Literaturrubrik bekannt gemacht werden und ggf. nach Klärung von Copyright-Fragen als Supplemente der Zeitschrift ins Netz gestellt werden. Forum geobotanicum nutzt die Vorteile des Internets, indem es abrufbare Hilfen, wie ein Verzeichnis von Adressen, Pflanzenlisten etc. zur Verfügung stellt. Insgesamt soll die Kommunikation zwischen Geobotanikern in Mitteleuropa erleichtert und eine Kommunikationsplattform etabliert werden, die die Aktivitäten auf dem gesamten Wissenschaftsgebiet stimuliert. Das Journal ist uneigennützig und für Autoren und Benutzer kostenfrei. Für die Kostendeckung sind Sponsoren erwünscht, denen eine begrenzte Möglichkeit zur Darstellung eingeräumt werden kann. In der Anfangsphase wird das Journal von einem kleinen Herausgebergremiumbetrieben. Sollte sich Forum geobotanicum erfolgreich weiter entwickeln, ist an eine Erweiterung des Herausgebergremiums auf Experten aus allen Nationen des mitteleuropäischen Raums gedacht. Um eine langfristige Verfügbarkeit der Publikationen zu gewährleisten, wird jeder Jahrgang von Forum geobotanicum ausgedruckt, gebunden und mit CDs versehen an ausgewählte Universitätsbibliotheken, Landes- und Staatsbibliotheken Deutschlands und wichtiger Städte Mitteleuropas zur Archivierung und Ausleihe versandt.
N2  - Forum geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation of articles published electronically in Forum geobotanicum, print versions of each volume of the journal including CDs will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.
KW  - Geobotanik ; Pflanzengeographie
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-37933
VL  - 2(2005/2006)
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Dunkel, Franz
A1  - Hildel, Werner
A1  - Rességuier, Peter
A1  - Ewald, Jörg
A1  - Meierott, Lenz
T1  - Forum Geobotanicum Vol. 3 (2007/2008)
N2  - Forum geobotanicum ist eine elektronische Plattform, deren Zielsetzung darin besteht, neue Erkenntnisse der geobotanischen Forschung in der Europäischen Union mit Schwerpunkt Mitteleuropa umfassend zu verbreiten. Das Journal befasst sich mit allen Fragen von Verbreitung, Ökologie, Morphologie und Taxonomie von Gefäßpflanzen und soll das gesamte Spektrum der Geobotanik von molekularbiologischen Aspekten bis zu Umwelt- und Naturschutzfragen abdecken. Der Hauptfokus liegt auf der Publikation von Originaluntersuchungen und Übersichtsartikeln sowie Behandlung aktueller Fragen des Naturschutzes. Die Zielgruppen sind Personen mit Allgemeinkenntnissen in der Botanik und Floristik sowie Spezialisten auf den Gebieten der Geobotanik und Pflanzensystematik. Das Journal soll keine Zeitschrift in Druckform ersetzen, sondern eine Ergänzung zu den traditionellen Publikationsorganen bilden. Der Vorteil der Zeitschrift liegt in ihrer Flexibilität und raschen Publikationszeit nach Begutachtung der eingereichten Manuskripte und den Möglichkeiten, in größerem Umfang Fotografien und andere Abbildungen zu veröffentlichen. Der Vorteil einer elektronischen Zeitschrift besteht weiterhin darin, dass die Veröffentlichungen weltweit jedermann sofort zugänglich sind. Viele durchaus wichtige Untersuchungen aus dem Bereich der Geobotanik erscheinen in lokalen Publikationsorganen, wie Jahrbüchern und Heimatkalendern, oder auch im Eigenverlag. Da solche Veröffentlichungen bibliographisch kaum erfasst werden, können sie auch nicht in adäquater Weise wahrgenommen werden. Forum geobotanicum soll ermöglichen, dass auch solche Publikationen in einer Literaturrubrik bekannt gemacht werden und ggf. nach Klärung von Copyright-Fragen als Supplemente der Zeitschrift ins Netz gestellt werden. Forum geobotanicum nutzt die Vorteile des Internets, indem es abrufbare Hilfen, wie ein Verzeichnis von Adressen, Pflanzenlisten etc. zur Verfügung stellt. Insgesamt soll die Kommunikation zwischen Geobotanikern in Mitteleuropa erleichtert und eine Kommunikationsplattform etabliert werden, die die Aktivitäten auf dem gesamten Wissenschaftsgebiet stimuliert. Das Journal ist uneigennützig und für Autoren und Benutzer kostenfrei. Für die Kostendeckung sind Sponsoren erwünscht, denen eine begrenzte Möglichkeit zur Darstellung eingeräumt werden kann. In der Anfangsphase wird das Journal von einem kleinen Herausgebergremiumbetrieben. Sollte sich Forum geobotanicum erfolgreich weiter entwickeln, ist an eine Erweiterung des Herausgebergremiums auf Experten aus allen Nationen des mitteleuropäischen Raums gedacht. Um eine langfristige Verfügbarkeit der Publikationen zu gewährleisten, wird jeder Jahrgang von Forum geobotanicum ausgedruckt, gebunden und mit CDs versehen an ausgewählte Universitätsbibliotheken, Landes- und Staatsbibliotheken Deutschlands und wichtiger Städte Mitteleuropas zur Archivierung und Ausleihe versandt.
N2  - Forum geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation of articles published electronically in Forum geobotanicum, print versions of each volume of the journal including CDs will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.
KW  - Geobotanik ; Pflanzengeographie
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-37944
VL  - 3(2007/2008)
ER  - 
TY  - THES
A1  - Sturm, Alexander
T1  - Identifikation zweier für Regulation, Substratspezifität und Transportgeschwindigkeit bedeutsamer Cysteine des organischen Kationentransporters rOCT1
T1  - Identification of two cysteines in rat organic cation transporter 1 critical for regulation, substrate specifity and turnover.
N2  - Zur SLC22-Genfamilie von Karnitin- und organischen Ionentransportern gehören u. a. auch die organischen Kationentransporter der Ratte rOCT1 und rOCT2 sowie deren humane Analoga. Diese funtionell bereits gut charakterisierten Proteine werden in verschiedenen Geweben exprimiert und transportieren endogene und pharmakologisch relevante Substanzen. Die Aufklärung des Transportmechanismus und der Regulation sind Gegenstand intensiver Forschungsbemühungen. In dieser Arbeit wurde durch elekrophysiologische Methoden, die modifiziert auch zur Messung von Membrankapazitäten und des Strom-Teilchen-Aufnahmeverhältnisses (CFR) eingesetzt wurden, der Effekt des ungeladenen, membranpermeablen SH-Gruppenregenz MMTS auf den in Xenopus laevis-Oozyten exprimierten rOCT1 untersucht. Durch MMTS kam es zu einer Aktivierung von substratinduzierten Strömen und Kapazitätsänderungen, einer unterschiedlichen Veränderung von Substrat- und Inhibitoraffinitäten sowie einer Zunahme der absoluten Oozytenmembrankapazität. Die CFR und die Spannungsabhängigkeit änderten sich nicht. An rOCT2 konnten teils gleich-, teils gegensinnige Veränderungen nach MMTS-Exposition gezeigt werden. Diese Phänomene können am ehesten durch eine Konformationsänderung der polyvalenten Substratbindungsregion, einen verstärken Membraneinbau der Transportermoleküle und eine gesteigerte Transportrate des Einzeltransporters erklärt werden. Durch die Untersuchung von Mutanten konnten die Cysteine 322 und 451 als essentiell für den MMTS-Effekt identifiziert werden. Die Daten deuten darauf hin, dass die Modifikation dieser Cysteine für die Effekte zwingend erforderlich ist. Möglicherweise ist aber ein Xenopus-eigenes Regulatorprotein an der Entstehung der Effekte beteiligt, welches in die entsprechenden Proteinregionen des rOCT1 eingreift. Mit der Identifikation von Cystein 451 konnte ein weiterer Beweis für die wichtige Bedeutung der 10. Transmembrandomäne erbracht werden. Mit dem Cystein 322 wurde eine weitere wichtige Aminosäure für die Funktion und möglicherweise auch die Regulation von rOCT1 identifiziert.
N2  - rOCT1 and rOCT2 are functionally well characterised members of the SLC22-transporter family. It includes carnitine and organic cation and anion transporters. OCTs are expressed in a variety of tissues and transport a number of drugs and endogenous substrates. Their transport mechanism and regulation are currently intensively being investigated. MMTS is an uncharged and membrane-permeable SH-reactive substance. Using electrophysiological methods the effect of MMTS on rOCT1 expressed in X. laevis-oocytes was investigated. These methods were modified to measure membrane capacitance and current-flux-ratios. MMTS-exposure induced an activation of substrate-induced currents and capacitance changes, a differing alteration of substrate and inhibitor affinities and an increase in the absolute oocyte membrane capacitance. The transport stoechiometry and voltage dependence were not influenced by MMTS exposure. Properties of rOCT2 were partially altered in the same and partially in the opposite way. The effects can most likely be explained by a conformational change of the polyvalent substrate binding region, an increased membrane insertion of OCT molecules and an increased substrate turnover number of the single transporter. Investigating mutants the cysteines 322 and 451 could be identified to be essential for the MMTS-effect. The data suggest that the modification of both cysteines is absolutely necessary to create the seen effects. However the participation of a Xenopus regulatory protein for the induction of the MMTS-effect interfering with the mentioned OCT regions must be taken into account. The identification of cysteine 451 proves once more the importance of the 10th TMD within the OCT family. Cyteins 322 might be another important amino acid for functional properties and the regulation of organic cation transporters.
KW  - Kationentransporter
KW  - SH-Gruppen
KW  - Mutation
KW  - Substrataffinität
KW  - Kationentransporter
KW  - SH-Gruppen
KW  - Mutation
KW  - Substrataffinität
KW  - cation transporter
KW  - SH group
KW  - mutagenesis
KW  - substrate affinity
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25717
ER  - 
TY  - THES
A1  - Vernaleken, Alexandra
T1  - Identification and Characterisation of the Domains of RS1 (RSC1A1) Inhibiting the Monosaccharide Dependent Exocytotic Pathway of Na+-D-Glucose Cotransporter SGLT1 with High Affinity
T1  - Identifizierung und Charakterisierung der Domänen von RS1 (RSC1A1), die den Monosaccharid-abhängigen exozytotischen Pfad des Na+-D-Glukose Kotransporters SGLT1 mit hoher Affinität hemmen
N2  - Das RS1-Protein, das durch ein intronloses single-copy Gen kodiert wird, welches nur bei Säugetieren vorkommt, bewirkt eine posttranskriptionelle Herunterregulation des Natrium-D-Glukose-Cotransporters SGLT1. Es wurde gezeigt, dass eine kurzfristige posttranskriptionelle Hemmung von SGLT1 durch RS1 am trans-Golgi-Netzwerk (TGN) stattfindet. In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Tripeptide des menschlichen RS1-Proteins (hRS1) identifiziert, GlnCysPro und GlnSerPro, welche die posttranskriptionelle Hemmung von SGLT1 am TGN induzieren. Das Applizieren der Tripeptide reduzierte die Menge des SGLT1-Proteins in der Plasmamembran um 40-50%, diese Reduktion korrelierte mit dem Rückgang des durch SGLT1 vermittelten Glukosetransports. Hinsichtlich der kurzfristigen Hemmung von SGLT1 durch die Tripeptide wurden für die effektiven intrazellulären Konzentration der Tripeptide IC50-Werte von 2.0 nM (GlnCysPro, QCP) und 0.16 nM (GlnSerPro, QSP) ermittelt. Die beobachtete Hemmung von SGLT1 durch die Tripeptide QCP und QSP wurde, ähnlich wie beim hRS1-Protein, durch verschiedene intrazelluläre Monosaccharide, einschließlich Methyl-&#945;-D-Glucopyranosid und 2-Deoxyglukose, verringert. Im Gegensatz dazu konnte die kurzfristige Hemmung von hOCT2 durch QCP nur nach Anhebung der intrazellulären Konzentration von AMG beobachtet werden. QCP und QSP werden durch den H+-Peptid-Kotransporter PEPT1 transportiert, der zusammen mit SGLT1 in den Enterozyten des Dünndarms kolokalisiert ist. Nach Einwärtstransport des Peptids wird dann im Anschluss der durch hSGLT1 vermittelte Glukosetransport gehemmt. Die Daten legen nahe, dass eine orale Applikation der Tripeptide QCP oder QSP dazu genutzt werden kann, die Absorption von D-Glukose im Dünndarm zu hemmen und somit als Therapeutika für Adipositas oder Diabetes mellitus genutzt werden könnte.
N2  - The RS1 protein, a 67 kDa protein, encoded by an intronless single copy gene that was only detected in mammals, mediates transcriptional and post-transcriptional down-regulation of the sodium-D-glucose co-transporter SGLT1. The short-term post-transcriptional down-regulation of SGTL1 by RS1 has been shown to occur at the trans-Golgi network (TGN). In the present study, two tripeptides from the human RS1 protein (hRS1), GlnCysPro and GlnSerPro, that induce the post-transcriptional down-regulation of SGLT1 at the TGN, were identified. The application of the tripeptides led to 40-50% reduction of the amount of the SGLT1 protein in the plasma membrane, which correlated to the degree of decrease in SGLT1-mediated glucose transport. For the short-term down-regulation of SGLT1 by the tripeptides, the effective intracellular concentrations IC50 values of 2.0 nM (GlnCysPro, QCP) and 0.16 nM (GlnSerPro, QSP) were estimated. The observed down-regulation of SGLT1 by the tripeptides QCP and QSP, similar to hRS1 protein, was attenuated by different intracellular monosaccharides including nonmetabolized methyl-&#945;-D-glucopyranoside and 2-deoxyglucose. On the contrary, the short-term inhibition of the hOCT2 by QCP could only be observed after rising of intracellular concentration of AMG. QCP and QSP are transported by H+-peptide cotransporter PEPT1 that is co-located with SGLT1 in the small intestinal enterocytes and thereafter effectively down-regulate hSGLT1-mediated transport of AMG. The data indicates that orally applied tripeptides QCP or QSP can be used to down-regulate D-glucose absorption in small intestine and used for treatment of obesity and diabetes mellitus.
KW  - Regulation von SGLT1
KW  - RS1
KW  - Monosaccharid-abhängig
KW  - Regulation of SGLT1
KW  - RS1
KW  - exocytotic pathway
KW  - monosaccharide-dependent
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25790
ER  - 
TY  - THES
A1  - Leyerer, Marina
T1  - Identification and characterization of Nuclear Localization Signal of pRS1 protein
T1  - Identifikation und Charakterisierung der Kernlokalisierungssequenz von pRS1 Protein
N2  - RS1, ein Genprodukt von RSC1A1, ist entscheidend an der zelldichteabhängigen transkriptionellen Herunterregulation von SGLT1 in LLC-PK1 Zellen und an der post-transkriptionellen Herunterregulation von SGLT1 im Dünndarm beteiligt. RS1 hemmt die Freigabe von SGLT1 enthaltenden Vesikeln aus dem trans-Golgi Netzwerk und wandert in den Zellkern wo es die Transkription von SGLT1 inhibiert. In der vorliegenden Arbeit identifizierten wir eine neuartige 21 Aminosäuren lange nicht-konventionelle Kernlokalisierungssequenz (RS1 NLS) in RS1 vom Schwein (pRS1), die für die Kernlokalisierung von pRS1 nötig und ausreichend ist. RS1 NLS ist von zwei Konsensussequenzen für Phosphorylierung umrahmt, welche für die konfluenzabhängige Regulierung von RS1 NLS verantwortlich sind: Eine Stelle für Casein Kinase 2 (CK2) in der Position 348 und eine Stelle für Protein Kinase C (PKC) in der Position 370. Es wurde eine konfluenz-abhängige Kernlokalisierung mit den Aminosäuren 342-374 (R-NLS-Reg) beobachtet. Die Mutationsanalyse deutete darauf hin, dass Kernlokalisierung durch die Phosphorylierung von Serin 370 (PKC) geblockt wird, und dass die Phosphorylierung von Serin 348 (CK2) die Phosphorylierung von Serin 370 verhindert. Da während der Konfluenz CK2 herunterreguliert und PKC hochreguliert wird, deuten unsere Daten darauf hin, dass die Kernlokalisierung die zelldichteabhängigen Veränderungen in der transkriptionellen und posttranskriptionellen Hemmung von SGLT1 Expression koordiniert.
N2  - RS1, a gene product of RSC1A1, is critically involved in cell density-dependent transcriptional down-regulation of SGLT1 in LLC-PK1 cells and in the post-transcriptional down-regulation of SGLT1 in small intestine. RS1 inhibits the release of SGLT1 containing vesicles from the trans-Golgi network and migrates into the nucleus where it inhibits transcription of SGLT1. In the present work we identified a novel 21 amino acids-long nonconventional nuclear localization sequence (RS1 NLS) in porcine RS1 (pRS1) that is necessary and sufficient for nuclear targeting of pRS1. RS1 NLS is framed by two consensus sequences for phosphorylation which are responsible for confluence-dependent regulation of RS1 NLS: a casein kinase 2 (CK2) site in position 348 and a protein kinase C (PKC) site in position 370. Confluence-dependent nuclear targeting was observed with amino acids 342-374 (R-NLS-Reg). Mutation analysis suggested that nuclear targeting is blocked by phosphorylation of serine 370 (PKC) and that phosphorylation of serine 348 (CK2) prevents phosphorylation of serine 370. Because CK2 is down-regulated and PKC is up-regulated during confluence of LLC-PK1 cells, our data suggest that nuclear localization coordinates cell density-dependent changes in transcriptional and post-transcriptional inhibition of SGLT1 expression.
KW  - Regulierung
KW  - Konfokale Mikroskopie
KW  - Proteinkinase CK2
KW  - Proteinkinase C
KW  - NLS
KW  - regulation
KW  - confluence
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25573
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gößmann, Holger
T1  - Untersuchungen zur Expression und Lokalisation des Adaptorproteins Kanadaptin
T1  - Expression and localization of the adaptorprotein Kanadaption
N2  - Kanadaptin ist ein Multidomänenprotein, das in der Ratte in nahezu allen Geweben vorkommt und über kernimport- und kernexport-aktive Sequenzen verfügt. Die kernimport-aktive Sequenz konnte der NLS1 (189RKRK) zugeordnet werden. Die Kernexportaktivität wird möglicherweise durch eine Leucin-reiche Domäne (414LLQEPELELEAAV) vermittelt. Zusätzlich ist Kanadaptin in Mitochondrien nachweisbar. In humanen Zellen wird eine Isoform gebildet, die über eine zusätzliche aminoterminale FHA-Domäne verfügt. Solche Proteine zeichnen sich u.a durch DNA-bindende Eigenschaften aus (Murakami and Okayama, 1995; Allen et al., 1994; Durocher and Jackson, 2002). Dies erklärt auch die nukleäre Retention von Kanadaptin nach Verlust Zellkernmembranintegrität (Hübner et al, 2002) Für eine nukleäre Funktion spricht auch, dass infolge der Expression eines Kanadaptin-cDNA-Fragments eine unter diesen Umständen (d.h. infolge der Expression DNA-bindender/modifizierender Proteine) spezifische SOS-Antwort in E. coli ausgelöst werden kann (Perkins et al., 1999). Die Ergebnisse deuten somit eindeutig daraufhin, dass Kanadaptin an nukleären und/oder nukleinsäureabhängigen Prozessen beteiligt ist. In der Niere wurde mit Hilfe der in-situ-Hybridisierung Kanadaptin hauptsächlich in proximalen Tubuluszellen detektiert. Insgesamt scheint eine Interaktion zwischen Kanadaptin und kAE1 inzwischen immer unwahrscheinlicher. Schließlich ließ sich eine Interaktion zwischen Kanadaptin und kAE1 im Hefe-2-Hybrid-System nicht mehr reproduzieren (Hübner, persönliche Mitteilung) (Wongthida P. et al., 2006). Auch in embryonalen Nierenzellen (HEK293-Zellen) konnte keine Interaktion zwischen humanem Kanadaptin und kAE1 nachgewiesen werden (Kittanakom et al., 2004). Welche Funktionen Kanadaptin intrazellulär ausübt bleibt weiterhin enigmatisch und muss in zukünftigen Untersuchungen herausgefunden werden.
N2  - Kanadaptin is a multidomainprotein, which is expressed in almost all tissue of the rat. It has nuclear import - and export sequences. The import-dependent sequence was identified as NLS1 (189RKRK). The exportsequence might be a leucin-rich domain (414LLQEPELELEAAV). Kanadaptin is also detectable in mitochondrias. In human cells an isoform is produced, which has an aminoterminal insertion containing an FHA. Such proteins show dna-binding features (Murakami and Okayama, 1995; Allen et al., 1994; Durocher and Jackson, 2002). This feature might be the reason for nuclear retention, even after the loss of the integrity of the nuclear core membrane(Hübner et al, 2002). It was also shown, that human kanadaptin cDNA fragment is able to elicite an SOS-Response in an SOS detection E.coli strain(Perkins et al., 1999). These results indicate, that Kanadaptin is involved in DNA and/or DNA-dependent processes. In in-situ-hybridisation Kanadaptin was detetcted mainly in the prox. tubule of the rat kidney. An interaction between Kanadaptin and kAE1 seems less likely, especially since an interaction between the two proteins could not be reproduced in yeast two-hybrid experiments(Wongthida P. et al., 2006). Embryonal kidney cells (HEK293-Cells) also showed no Interaction between the two proteins(Kittanakom et al., 2004). The intracellular function(s) of kanadaptin remain enigmatic and are subject for futher research.
KW  - Niere
KW  - Zellkern
KW  - Kernproteine
KW  - Sammelrohr
KW  - Kanadaptin
KW  - Kerntransport
KW  - NLS
KW  - Kidney
KW  - Nuclear Import
KW  - nuclear localization sequence
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46218
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
T1  - Zur Vegetation der Seedeiche der Nordseeküste Schleswig-Holsteins − Implikationen für die Umsetzung des Generalplans Küstenschutz
T1  - On the vegetation of the sea dikes of the North Sea coast of Schleswig-Holstein − Implications for the implementation of the General Plan for Coastal Protection
JF  - Forum Geobotanicum
N2  - Bis zum Jahr 2100 prognostiziert der Weltklimarat (IPCC 2021) einen Anstieg des Meeresspiegels von bis zu 63-101 cm gegenüber heutigen Wasserständen. Im Rahmen des Generalplans Küstenschutz Schleswig-Holstein(GKSH) soll als Klimafolgeanpassung eine Erhöhung und Profiländerung der meisten Nordseedeiche und Elbedeiche erfolgen (zusammen 363,3 km mit einer Vegetationsfläche von 3.500 ha). Diese Maßnahmen werden mit einem vollständigen Verlust der alten Deichvegetation einhergehen und zur Freisetzung von großen Mengen an CO₂ aus dem Bodenkohlenstoff führen. Die Seedeiche der Nordseeküste (262 km) zählen zu den artenreichen, semi-natürlichen und von Schafen beweideten Grasländern (Fläche von 2600 ha) in Schleswig-Holstein mit bis zu 18 Gras- und 64 zweikeim-blättrigen Blütenpflanzen und an die Vegetation gebundene 800-1000 Arten von Invertebraten (darunter 200 Käferarten). Auf die Außenböschung dringen Pflanzen der Salzwiesengesellschaften vor. Die steileren, wärmeexponierten (überwiegend nach Osten und Süden ausgerichtet) und durch Vertritt lückigen Innenböschungen der Seedeiche sind wertvolle Refugien wärmeliebender, konkurrenzschwacher Arten von Magerstandorten und Trittgesellschaften wie die folgenden mediterran-subatlantischen Arten: Knotenklettenkerbel (Torilis nodosa), Zwergklee/Armblütiger Klee (Trifolium micranthum) und Vogelfußklee (Trifolium ornithopodioides). Für die Erhaltung beider Kleearten (die aktuelle Verbreitung wird dokumentiert) besitzt Schleswig-Holstein eine nationale und nordwest-europäisch-kontinentale Verantwortlichkeit. Folgende Maßnahmen zum Schutz der reichhaltigen Deichvegetation und Teilen seiner Invertebratenfauna bei der Deichverstärkung im Rahmen des GKSH werden vorgeschlagen: 1. Abheben der Grasnarbe mit Wurzelraum und zeitnahe Wiederverlegung der alten Grasnarbe (Soden) auf das neue Deichprofil; das ist auch wichtig zum Erhalt des Bodenkohlenstoffs (Klimaschutz). 2. Einsaat von neuen Deichprofilen mit Saatgut von artenreichen Deichabschnitten. 3. Aufnahme substanzieller Forschungsprogramme/Forschungsförderung zur Ökologie der Seedeiche. Weiterhin sollte auf den Einsatz von Herbiziden auf Deichen zur Bekämpfung von Disteln verzichtet werden.
N2  - Climate change is expected by the Intergovernmental Panel of Climate Change (IPCC 2021) to cause a rise in the sea level of up to 63-101 cm by 2100. The general plan for coastal protection in Schleswig-Holstein (GKSH) is to increase in the height of most of the North Sea-dikes and dikes of River Elbe (together 363.3 km with a vegetation cover of ca. 3,500 ha). These actions will be accompanied by a complete loss of old dike vegetation and will result in the release of large amounts of CO₂ from soil carbon. The sea dikes of the North Sea coast (262 km) are covered by a diverse semi-natural grassland (area of 2,600 ha) grazed by sheep and comprising up to 18 grass species, 64 dicotyledonous flowering plant species and 800-1000 invertebrate species (among them 200 beetle species). Plants of the salt marsh communities invade the vegetation on the lower outer slopes. The steeper, warmer, drier and wind-protected inner slopes of the sea dikes (oriented mainly to the East and South) contain frequent ground injuries (by sheep claws) and are preferentially settled by thermophilic and less competitive species such as the following Mediterranean-Subatlantic plants: Knotted hedgeparsley (Torilis nodosa), the rare Slender trefoil (Trifolium micranthum) and Bird's-foot clover (Trifolium ornithopodioides) (only natural sites in Germany, red list categories 1 and 2). Schleswig-Holstein has a great responsibility for the survival of these clover species at their continental North-Western boundary (the current distribution is documented). The following measures are proposed to protect the rich dike vegetation and parts of their invertebrate fauna during dike strengthening within the GKSH: 1. lifting of the turf with root space and re-laying of the old turf (sods) on the new dike profile which is also important for protection of soil carbon storage (climate protection). 2. Seeding of new dike profiles with seeds from species-rich dike sections. 3. Inclusion of substantial research programs/funding on the ecology of sea dikes. Furthermore, the use of herbicides on dikes to control thistles should be avoided.
KW  - Sea dikes
KW  - biodiversity
KW  - climate
KW  - Trifolium micranthum
KW  - Trifolium ornithopodioides
KW  - Seedeich
KW  - Vegetation
KW  - Küstenschutz
KW  - Schleswig-Holstein
KW  - Biodiversität
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-243795
UR  - http://www.forum-geobotanicum.net/articles/vol_10-2021/drenckhahn_seedeiche/FG---drenckhahn_vegetation_der_seedeiche.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 10
ER  - 
TY  - THES
A1  - Dambacher, Helena
T1  - Die Etablierung des CRISPR/Cas9-Systems in humanen induzierten pluripotenten Stammzellen zur Untersuchung der Funktion des Kanalproteins Connexin 43 in der Embryonalentwicklung
T1  - The establishment of the CRISPR/Cas9 system in human induced pluripotent stem cells to study the function of the channel protein connexin 43 in the embryonic development
N2  - Die Rolle von Connexinen und Gap Junction-vermittelter Kommunikation in pluripotenten Stammzellen sowie der frühen Embryonalentwicklung sind bis heute nicht vollständig aufgeklärt. Mutationen in humanen Connexinen verursachen eine Vielzahl von Krankheiten. Connexin-defiziente iPS Zellen stellen eine gute Basis für die Erforschung der Rolle von Connexinen während der Embryonalentwicklung und bei der Krankheitsentstehung dar. 
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, das CRISPR/Cas9-System in pluripotenten Stammzellen erfolgreich anzuwenden und ein Protokoll zur Erstellung verschiedener Cx43-Defektmutanten zu entwerfen. Nach der Etablierung der CRSIPR/Cas9-Methode in HEK293T-Zellen konnte in der vorliegenden Arbeit darüber hinaus erfolgreich eine Cx43-Defizienz in FSiPS-Zellen erzeugt werden. Weiterhin wurden mehrere Cx43-Mutanten geschaffen und initial auf Pluripotenzmarker und ihr Differenzierungspotential untersucht. 
Diese Arbeit bildet die Basis für weitere Untersuchungen des Cx43 in iPS-Zellklonen und davon abgeleiteten Zelltypen sowie artifiziellen 3D-Gewebekulturen. Darüber hinaus bildet sie die Grundlage für die Bildung weiterer Connexin-Defektmutanten sowie von iPS-Zellen mit krankheitsrelevanten Mutationen.
N2  - The roles of connexins and gap junction-mediated communication in pluripotent stem cells and early embryonic development have not been fully elucidated to date. Mutations in human connexins cause a variety of diseases. Connexin-deficient iPS cells provide a good basis for studying the role of connexins during embryonic development and in disease development. 
The aim of the present work was to successfully apply the CRISPR/Cas9 system in pluripotent stem cells and to design a protocol to generate different Cx43 defective mutants. Furthermore, after establishing the CRSIPR/Cas9 method in HEK293T cells, a Cx43 deficiency in FSiPS cells was successfully generated. Furthermore, several Cx43 mutants were created and initially screened for pluripotency markers and their differentiation potential. 
This work forms the basis for further studies of Cx43 in iPS cell clones and derived cell types as well as artificial 3D tissue cultures. Furthermore, it forms the basis for the generation of further connexin defect mutants as well as iPS cells with disease-relevant mutations.
KW  - CRISPR/Cas-Methode
KW  - Induzierte pluripotente Stammzelle
KW  - Connexin
KW  - Genome Editing
KW  - Knockout <Molekulargenetik>
KW  - Okulodentodigitale Dysplasie
KW  - Cas9
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-240152
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Dunkel, Franz G.
T1  - Sieben neue Arten aus dem Schweizer Ranunculus auricomus-Komplex
T1  - Seven new species from the Swiss Ranunculus auricomus Complex
JF  - Forum Geobotanicum
N2  - Die Arten des Schweizer Ranunculus-auricomus-Komplexes sind nur zu einem Teil bekannt. Zur vollständigeren Erfassung des Komplexes wurden Exkursionen in die südwestliche und östliche Schweiz unternommen. Es wurden sieben neue Arten entdeckt, die hier beschrieben und abgebildet sind. Ihre Taxonomie und Gefährdung wird diskutiert. R. chalarocarpus W. Koch ex Dunkel ist bereits bei Koch provisorisch erwähnt, R. clavicornis Dunkel wird nun gültig beschrieben. Beide Arten sind aufgrund ihres Vorkommens in Auwäldern und feuchten Laubwäldern stark gefährdet, R. clavicornis sogar fast ausgestorben. Der neu beschriebene R. thurgoviae kommt im Osten der Schweiz vor (Kanton Thurgau). Die bislang bekannte Verbreitung von R. allobrogorum Dunkel, R. crenulatus Dunkel, R. genevensis Dunkel und R. lineatus ist fast vollständig auf den Kanton Genf beschränkt. Die Arten des Ranunculus auricomus-Komplexes sind ein sensibler Indikator für Veränderungen der Vegetation und Umwelt und sollten diesbezüglich deutlich mehr Gewicht bekommen.
N2  - The Swiss Ranunculus auricomus complex is still not completely known. To get a rather complete overview of the complex, field investigations of the south-western and eastern parts of Switzerland were undertaken and revealed seven new species of the spectrum. They are described, depicted, and their taxonomy and vulnerability discussed. One species has already been provisionally mentioned by Walo Koch: R. chalarocarpus W. Koch ex Dunkel, another one is named by an illegitimate name and now called R. clavicornis Dunkel. Both occur in alluvial forests or humid broad-leaved forests on the Central plateau and, therefore, are threatened due to desiccation and eutrophication of their habitat. The newly described R. thurgoviae Dunkel occurs in the eastern Swiss canton Thurgau. The other newly described species R. allobrogorum Dunkel, R. crenulatus Dunkel, R. genevensis Dunkel, and R. lineatus Dunkel are restricted to the area of Geneva. Species of the Ranunculus auricomus complex are a sensitive indicator of environment changes and for conservation strategies should gain more importance.
KW  - Apomixis
KW  - new species
KW  - Ranunculus auricomus
KW  - Switzerland
KW  - Ranunculus
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-243782
UR  - http://www.forum-geobotanicum.net/articles/vol_10-2021/dunkel-ranunculus_auricomus/FG---dunkel-ranunculus_2021.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 10
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bonn, M.
A1  - Schmitt, A.
A1  - Lesch, K.-P.
A1  - Van Bockstaele, E. J.
A1  - Asan, E.
T1  - Serotonergic innervation and serotonin receptor expression of NPY-producing neurons in the rat lateral and basolateral amygdaloid nuclei
JF  - Brain Structure and Function
N2  - Pharmacobehavioral studies in experimental animals, and imaging studies in humans, indicate that serotonergic transmission in the amygdala plays a key role in emotional processing, especially for anxiety-related stimuli. The lateral and basolateral amygdaloid nuclei receive a dense serotonergic innervation in all species studied to date. We investigated interrelations between serotonergic afferents and neuropeptide Y (NPY)-producing neurons, which are a subpopulation of inhibitory interneurons in the rat lateral and basolateral nuclei with particularly strong anxiolytic properties. Dual light microscopic immunolabeling showed numerous appositions of serotonergic afferents on NPY-immunoreactive somata. Using electron microscopy, direct membrane appositions and synaptic contacts between serotonin-containing axon terminals and NPY-immunoreactive cellular profiles were unequivocally established. Double in situ hybridization documented that more than 50 %, and about 30–40 % of NPY mRNA-producing neurons, co-expressed inhibitory 5-HT1A and excitatory 5-HT2C mRNA receptor subtype mRNA, respectively, in both nuclei with no gender differences. Triple in situ hybridization showed that individual NPY mRNA-producing interneurons co-express both 5-HT1A and 5-HT2C mRNAs. Co-expression of NPY and 5-HT3 mRNA was not observed. The results demonstrate that serotonergic afferents provide substantial innervation of NPY-producing neurons in the rat lateral and basolateral amygdaloid nuclei. Studies of serotonin receptor subtype co-expression indicate a differential impact of the serotonergic innervation on this small, but important, population of anxiolytic interneurons, and provide the basis for future studies of the circuitry underlying serotonergic modulation of emotional stimulus processing in the amygdala.
KW  - NPY
KW  - serotonergic system
KW  - amygdala
KW  - anxiety
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-132591
VL  - 218
IS  - 2
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drenckhahn, Detlev
T1  - Morphologie und Jahreszyklus von Ficaria calthifolia Rchb. – eine neu etablierte Sippe in Deutschland
T1  - Morphology and annual cycle of Ficaria calthifolia Rchb. – a recently established species for Germany
JF  - Forum Geobotanicum
N2  - Ficaria calthifolia (diploide Form, Typ1) wurde kürzlich nord-westlich des geschlossenen südosteuropäischen Verbreitungsgebiet auch in Deutschland gefunden, nämlich in Würzburg (2006) und an Elbedeichen in Brandenburg (2014) und Sachsen (2015). Ficaria calthifolia ist durch das Fehlen von verlängerten mehrgliedrigen Stängeln und die Abwesenheit von Brutknollen in den Blattachseln gekennzeichnet. Die 1–2 (3) Stängel von Ficaria calthifolia verbleiben überwiegend im Boden (hypogäisch), können aber im Laufe der Anthese aus dem Boden hervorwachsen. Die gestielten Laubblätter setzen sich aus Grundblättern und einer Rosette von bis zu 8 Stängelblättern pro Stängel zusammen. Letztere entspringen aus dem terminalen Stängelknoten (Stängelblatt-rosette). In Würzburg kommen zwei Populationen von Ficaria calthifolia vor, diploide Typ1-Pflanzen und triploide Typ2-Pflanzen. Letztere sind robuster, besitzen größere Blüten (bis 4 cm) und entwickeln nur vereinzelte reife Nüsschen. Pflanzen mit höherem Ploidiegrad (wahrscheinlich pentaploid, Typ3) wurden auch gefunden. Etwa 60% der 3 bis 8 Blütenstiele von Typ1-Pflanzen besitzt kein Stängelblatt, der Rest einen Knoten mit 1 bis 2 (3) Hochblättern. Die Zahl der Kronblätter beträgt 8 (vereinzelt 9), die durchschnittliche Zahl reifer, eiförmiger Nüsschen pro Fruchtstand beträgt 7 (Würzburg) / 14 (Elbe) (maximal 26). Aus vom Rhizom abgebrochenen und im Mai gepflanzten Speicherknollen keimten im Spätherbst desselben Jahrs neue Pflanzen. Der Jahreszyklus des Wurzelsystems wird beschrieben. Durch spontane Ablösungen einzelner Speicherknollen findet eine vegetative Vermehrung statt. Neben Nüsschen wären abgebrochene Speicherknollen für die Fernansiedlung der Sippe an Elbe (u.a. Verschleppung durch Hochwasser) und Main (Verschleppung durch Schiffe und andere Vektoren) ausreichend.
N2  - Ficaria calthifolia (typical diploid form, type1) has recently been discovered to grow outside its southeastern European distribution area also in Germany, namely in Northern Bavaria (Würzburg) and at dikes of the river Elbe in Brandenburg and Saxony. Ficaria calthifolia is distinguished from Ficaria verna by the absence of both elongated multisegmental stems and axillary tubers (bulbils). The 1–2 (3) short stems of Ficaria calthifolia remain mostly underground and may extend during anthesis few cm above ground. Leaves form a rosette-like cluster consisting of ground leaves (directly arising from the rhizome) and a rosette of up to 8 stem-leaves that emanate from the single (terminal) node of the short stems. The majority of flower stalks are leafless (true pedicles) but about 40% contain a single, a pair or rarely a triplet of petiolate leaves. The number of petals is 8 (9). Diploid Ficaria calthifolia is fertile with average 7 (Würzburg) to 14 nutlets (Elbe population) per head (maximum 26). In Würzburg also triploid plants (type2) were encountered being more robust than diploid plants with larger flowers, larger blades and largely abortive nutlets. A small population of plants (type3) with higher numbers of chromosomes (probably pentaploid) was also found. Plants intermediate between Ficaria calthifolia and Ficaria verna are readily distinguished by axillary tubers at stem leaves. Tubers removed from rhizome of Ficaria calthifolia and planted in soil in May gave rise to new plants sprouting in late autumn. Annual cycle of the root system is described. Spontaneous shedding of tubers from rhizome appears to be a regular mechanism of vegetative proliferation of Ficaria calthifolia. Thus, accidental displacement not only of nutlets but also of tubers via rivers (i.e. river Elbe) or by other (anthropogenic) vectors could be sufficient for north-westward expansion of the distribution area.
KW  - Ficaria calthifolia
KW  - Morphotype
KW  - Ficaria verna
KW  - Karyotyp
KW  - morphotypes
KW  - karyotypes
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-136225
UR  - http://www.forum-geobotanicum.net/articles/vol_7-2016/drenckhahn_ficaria/drenckhahn_ficaria_calthifolia.pdf
SN  - 1867-9315
VL  - 7
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Klein, Diana
A1  - Benchellal, Mohamed
A1  - Kleff, Veronika
A1  - Jakob, Heinz Günther
A1  - Ergün, Süleyman
T1  - Hox genes are involved in vascular wall-resident multipotent stem cell differentiation into smooth muscle cells
JF  - Scientific Reports
N2  - Human vascular wall-resident CD44+ multipotent stem cells (VW-MPSCs) within the vascular adventitia are capable to differentiate into pericytes and smooth muscle cells (SMC). This study demonstrates HOX-dependent differentiation of CD44(+) VW-MPSCs into SMC that involves epigenetic modification of transgelin as a down-stream regulated gene. First, HOXB7, HOXC6 and HOXC8 were identified to be differentially expressed in VW-MPSCs as compared to terminal differentiated human aortic SMC, endothelial cells and undifferentiated pluripotent embryonic stem cells. Silencing these HOX genes in VW-MPSCs significantly reduced their sprouting capacity and increased expression of the SMC markers transgelin and calponin and the histone gene histone H1. Furthermore, the methylation pattern of the TAGLN promoter was altered. In summary, our findings suggest a role for certain HOX genes in regulating differentiation of human VW-MPSC into SMCs that involves epigenetic mechanisms. This is critical for understanding VW-MPSC-dependent vascular disease processes such as neointima formation and tumor vascularization.
KW  - expression
KW  - histone H1
KW  - progenitor cells
KW  - probe level data
KW  - mesenchymal stromal cells
KW  - in vitro
KW  - DNA methylation
KW  - homebox genes
KW  - chromatin
KW  - adventitia
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-131496
VL  - 3
IS  - 2178
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gottschlich, Günter
A1  - Tison, Jean-Marc
A1  - Malecot, Valéry
A1  - Rouillard, Thomas
ED  - Meierott, Lenz
ED  - Drenckhahn, Detlev
ED  - Dunkel, Franz G.
ED  - Ewald, Jörg
ED  - Schuhwerk, Franz
T1  - Forum Geobotanicum Vol. 5 (2011)
N2  - Forum geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation and effective taxonomic publication of articles published electronically in Forum geobotanicum, print versions of each volume of the journal and appropriate digital storage devices will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.
N2  - Forum geobotanicum ist eine elektronische Plattform, deren Zielsetzung darin besteht, neue Erkenntnisse der geobotanischen Forschung in der Europäischen Union mit Schwerpunkt Mitteleuropa umfassend zu verbreiten. Das Journal befasst sich mit allen Fragen von Verbreitung, Ökologie, Morphologie und Taxonomie von Gefäßpflanzen und soll das gesamte Spektrum der Geobotanik von molekularbiologischen Aspekten bis zu Umwelt- und Naturschutzfragen abdecken.
Der Hauptfokus liegt auf der Publikation von Originaluntersuchungen und Übersichtsartikeln sowie Behandlung aktueller Fragen des Naturschutzes. Die Zielgruppen sind Personen mit Allgemeinkenntnissen in der Botanik und Floristik sowie Spezialisten auf den Gebieten der Geobotanik und Pflanzensystematik. Das Journal soll keine Zeitschrift in Druckform ersetzen, sondern eine Ergänzung zu den traditionellen Publikationsorganen bilden. Der Vorteil der Zeitschrift liegt in ihrer Flexibilität und raschen Publikationszeit nach Begutachtung der eingereichten Manuskripte und den Möglichkeiten, in größerem Umfang Fotografien und andere Abbildungen zu veröffentlichen. Der Vorteil einer elektronischen Zeitschrift besteht weiterhin darin, dass die Veröffentlichungen weltweit jedermann sofort zugänglich sind. Viele durchaus wichtige Untersuchungen aus dem Bereich der Geobotanik erscheinen in lokalen Publikationsorganen, wie Jahrbüchern und Heimatkalendern, oder auch im Eigenverlag. Da solche Veröffentlichungen bibliographisch kaum erfasst werden, können sie auch nicht in adäquater Weise wahrgenommen werden. Forum geobotanicum soll ermöglichen, dass auch solche Publikationen in einer Literaturrubrik bekannt gemacht werden und ggf. nach Klärung von Copyright-Fragen als Supplemente der Zeitschrift ins Netz gestellt werden.
Forum geobotanicum nutzt die Vorteile des Internets, indem es abrufbare Hilfen, wie ein Verzeichnis von Adressen, Pflanzenlisten etc. zur Verfügung stellt. Insgesamt soll die Kommunikation zwischen Geobotanikern in Mitteleuropa erleichtert und eine Kommunikationsplattform etabliert werden, die die Aktivitäten auf dem gesamten Wissenschaftsgebiet stimuliert.
Das Journal ist uneigennützig und für Autoren und Benutzer kostenfrei. Für die Kostendeckung sind Sponsoren erwünscht, denen eine begrenzte Möglichkeit zur Darstellung eingeräumt werden kann. In der Anfangsphase wird das Journal von einem kleinen Herausgebergremiumbetrieben. Sollte sich Forum geobotanicum erfolgreich weiter entwickeln, ist an eine Erweiterung des Herausgebergremiums auf Experten aus allen Nationen des mitteleuropäischen Raums gedacht. Um eine langfristige Verfügbarkeit und taxonomische Gültigkeit der Publikationen zu gewährleisten, wird jeder Jahrgang von Forum geobotanicum ausgedruckt, gebunden und mit digitalem Datenträger versehen an ausgewählte Universitätsbibliotheken, Landes- und Staatsbibliotheken Deutschlands und wichtiger Städte Mitteleuropas zur Archivierung und Ausleihe versandt.
KW  - Geobotanik
KW  - Pflanzengeographie
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-131940
SN  - 1867-9315
VL  - 5(2011)
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Gallo, Lorenzo
A1  - Dunkel, Franz
A1  - Trávníček, Bohumil
A1  - Meierott, Lenz
A1  - Žila, Vojtěch
ED  - Meierott, Lenz
ED  - Drenckhahn, Detlev
ED  - Dunkel, Franz G.
ED  - Ewald, Jörg
ED  - Schuhwerk, Franz
T1  - Forum Geobotanicum Vol. 6 (2012/2015)
N2  - Forum Geobotanicum is an electronic journal devoted to disseminate information concerning geographical distribution, ecology, morphology, taxonomy and conservation of vascular plants in the European Union with a main focus on middle Europe. It covers from molecular biology to environmental aspects. The focus is to publish original papers, reviews and announcements for the educated generalist as well as the specialist in this broad field. Forum Geobotanicum does not aim to supplant existing paper journals, but will be much more flexible in format, publication time and world-wide distribution than paper journals. Many important studies are being currently published in local journals and booklets and some of them are published privately. Hence, these studies will become aware to only a limited readership. Forum Geobotanicum will encourage authors of such papers to submit them as special issues of the journal. Moreover, the journal is planning to build up an E-mail-address section to support communication between geobotanists in Europe. The editors are optimistic that this electronic journal will develop to a widely used communication forum that will help to stimulate activities in the entire field of geobotany in middle Europe. To overcome problems of long term archivation and effective taxonomic publication of articles published electronically in Forum Geobotanicum, print versions of each volume of the journal and appropriate digital storage devices will be delivered freely to selected university libraries and state libraries in middle Europe.
N2  - Forum Geobotanicum ist eine elektronische Plattform, deren Zielsetzung darin besteht, neue Erkenntnisse der geobotanischen Forschung in der Europäischen Union mit Schwerpunkt Mitteleuropa umfassend zu verbreiten. Das Journal befasst sich mit allen Fragen von Verbreitung, Ökologie, Morphologie und Taxonomie von Gefäßpflanzen und soll das gesamte Spektrum der Geobotanik von molekularbiologischen Aspekten bis zu Umwelt- und Naturschutzfragen abdecken. Der Hauptfokus liegt auf der Publikation von Originaluntersuchungen und Übersichtsartikeln sowie Behandlung aktueller Fragen des Naturschutzes. Die Zielgruppen sind Personen mit Allgemeinkenntnissen in der Botanik und Floristik sowie Spezialisten auf den Gebieten der Geobotanik und Pflanzensystematik.
Das Journal soll keine Zeitschrift in Druckform ersetzen, sondern eine Ergänzung zu den traditionellen Publikationsorganen bilden. Der Vorteil der Zeitschrift liegt in ihrer Flexibilität und raschen Publikationszeit nach Begutachtung der eingereichten Manuskripte und den Möglichkeiten, in größerem Umfang Fotografien und andere Abbildungen zu veröffentlichen. Der Vorteil einer elektronischen Zeitschrift besteht weiterhin darin, dass die Veröffentlichungen weltweit jedermann sofort zugänglich sind. Viele durchaus wichtige Untersuchungen aus dem Bereich der Geobotanik erscheinen in lokalen Publikationsorganen, wie Jahrbüchern und Heimatkalendern, oder auch im Eigenverlag. Da solche Veröffentlichungen bibliographisch kaum erfasst werden, können sie auch nicht in adäquater Weise wahrgenommen werden. Forum Geobotanicum soll ermöglichen, dass auch solche Publikationen in einer Literaturrubrik bekannt gemacht werden und ggf. nach Klärung von Copyright-Fragen als Supplemente der Zeitschrift ins Netz gestellt werden. Forum Geobotanicum nutzt die Vorteile des Internets, indem es abrufbare Hilfen, wie ein Verzeichnis von Adressen, Pflanzenlisten etc. zur Verfügung stellt. Insgesamt soll die Kommunikation zwischen Geobotanikern in Mitteleuropa erleichtert und eine Kommunikationsplattform etabliert werden, die die Aktivitäten auf dem gesamten Wissenschaftsgebiet stimuliert.
Das Journal ist uneigennützig und für Autoren und Benutzer kostenfrei. Für die Kostendeckung sind Sponsoren erwünscht, denen eine begrenzte Möglichkeit zur Darstellung eingeräumt werden kann. In der Anfangsphase wird das Journal von einem kleinen Herausgebergremiumbetrieben.
Sollte sich Forum Geobotanicum erfolgreich weiter entwickeln, ist an eine Erweiterung des Herausgebergremiums auf Experten aus allen Nationen des mitteleuropäischen Raums gedacht. Um eine langfristige Verfügbarkeit der Publikationen zu gewährleisten, wird jeder Jahrgang von Forum Geobotanicum ausgedruckt, gebunden und mit digitalem Datenträger versehen an ausgewählte Universitätsbibliotheken, Landes- und Staatsbibliotheken Deutschlands und wichtiger Städte Mitteleuropas zur Archivierung und Ausleihe versandt.
KW  - Geobotanik
KW  - Pflanzengeographie
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-131950
SN  - 1867-9315
VL  - 6(2012/2015)
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Biermann, Daniel
A1  - Heilmann, Andreas
A1  - Didié, Michael
A1  - Schlossarek, Saskia
A1  - Wahab, Azadeh
A1  - Grimm, Michael
A1  - Römer, Maria
A1  - Reichenspurner, Hermann
A1  - Sultan, Karim R.
A1  - Steenpass, Anna
A1  - Ergün, Süleyman
A1  - Donzelli, Sonia
A1  - Carrier, Lucie
A1  - Ehmke, Heimo
A1  - Zimmermann, Wolfram H.
A1  - Hein, Lutz
A1  - Böger, Rainer H.
A1  - Benndorf, Ralf A.
T1  - Impact of AT2 Receptor Deficiency on Postnatal Cardiovascular Development
JF  - PLoS One
N2  - Background: The angiotensin II receptor subtype 2 (AT2 receptor) is ubiquitously and highly expressed in early postnatal life. However, its role in postnatal cardiac development remained unclear. 
Methodology/Principal Findings: Hearts from 1, 7, 14 and 56 days old wild-type (WT) and AT2 receptor-deficient (KO) mice were extracted for histomorphometrical analysis as well as analysis of cardiac signaling and gene expression. Furthermore, heart and body weights of examined animals were recorded and echocardiographic analysis of cardiac function as well as telemetric blood pressure measurements were performed. Moreover, gene expression, sarcomere shortening and calcium transients were examined in ventricular cardiomyocytes isolated from both genotypes. KO mice exhibited an accelerated body weight gain and a reduced heart to body weight ratio as compared to WT mice in the postnatal period. However, in adult KO mice the heart to body weight ratio was significantly increased most likely due to elevated systemic blood pressure. At postnatal day 7 ventricular capillarization index and the density of \(\alpha\)-smooth muscle cell actin-positive blood vessels were higher in KO mice as compared to WT mice but normalized during adolescence. Echocardiographic assessment of cardiac systolic function at postnatal day 7 revealed decreased contractility of KO hearts in response to beta-adrenergic stimulation. Moreover, cardiomyocytes from KO mice showed a decreased sarcomere shortening and an increased peak Ca\(^{2+}\) transient in response to isoprenaline when stimulated concomitantly with angiotensin II. 
Conclusion: The AT2 receptor affects postnatal cardiac growth possibly via reducing body weight gain and systemic blood pressure. Moreover, it moderately attenuates postnatal vascularization of the heart and modulates the beta adrenergic response of the neonatal heart. These AT2 receptor-mediated effects may be implicated in the physiological maturation process of the heart.
KW  - mice
KW  - II type-2 receptor
KW  - human endothelial cells
KW  - chronic kidney disease
KW  - angiotensin II
KW  - blood pressure
KW  - in vitro
KW  - cardiac hyperthrophy
KW  - tube formation
KW  - rat heart
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-134902
VL  - 7
IS  - 10
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bonn, Maria
A1  - Schmitt, Angelika
A1  - Asan, Esther
T1  - Double and triple in situ hybridization for coexpression studies: combined fluorescent and chromogenic detection of neuropeptide Y (NPY) and serotonin receptor subtype mRNAs expressed at different abundance levels
JF  - Histochemistry and Cell Biology
N2  - Multiple fluorescence in situ hybridization is the method of choice for studies aimed at determining simultaneous production of signal transduction molecules and neuromodulators in neurons. In our analyses of the monoamine receptor mRNA expression of peptidergic neurons in the rat telencephalon, double tyramide-signal-amplified fluorescence in situ hybridization delivered satisfactory results for coexpression analysis of neuropeptide Y (NPY) and serotonin receptor 2C (5-HT2C) mRNA, a receptor subtype expressed at high-to-moderate abundance in the regions analyzed. However, expression of 5-HT1A mRNA, which is expressed at comparatively low abundance in many telencephalic areas, could not be unequivocally identified in NPY mRNA-reactive neurons due to high background and poor signal-to-noise ratio in fluorescent receptor mRNA detections. Parallel chromogenic in situ hybridization provided clear labeling for 5-HT1A mRNA and additionally offered the possibility to monitor the chromogen deposition at regular time intervals to determine the optimal signal-to-noise ratio. We first developed a double labeling protocol combining fluorescence and chromogenic in situ hybridization and subsequently expanded this variation to combine double fluorescence and chromogenic in situ hybridization for triple labelings. With this method, we documented expression of 5-HT2C and/or 5-HT1A in subpopulations of telencephalic NPY-producing neurons. The method developed in the present study appears suitable for conventional light and fluorescence microscopy, combines advantages of fluorescence and chromogenic in situ hybridization protocols and thus provides a reliable non-radioactive alternative to previously published multiple labeling methods for coexpression analyses in which one mRNA species requires highly sensitive detection.
KW  - Triple in situ hybridization
KW  - Coexpression
KW  - NPY
KW  - 5-HT1A
KW  - 5-HT2C
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-135229
VL  - 137
IS  - 1
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Hartlieb, Eva
A1  - Kempf, Bettina
A1  - Partilla, Miriam
A1  - Vigh, Balázs
A1  - Spindler, Volker
A1  - Waschke, Jens
T1  - Desmoglein 2 Is Less Important than Desmoglein 3 for Keratinocyte Cohesion
JF  - PLoS ONE
N2  - Desmosomes provide intercellular adhesive strength required for integrity of epithelial and some non-epithelial tissues. Within the epidermis, the cadherin-type adhesion molecules desmoglein (Dsg) 1-4 and desmocollin (Dsc) 1-3 build the adhesive core of desmosomes. In keratinocytes, several isoforms of these proteins are co-expressed. However, the contribution of specific isoforms to overall cell cohesion is unclear. Therefore, in this study we investigated the roles of Dsg2 and Dsg3, the latter of which is known to be essential for keratinocyte adhesion based on its autoantibody-induced loss of function in the autoimmune blistering skin disease pemphigus vulgaris (PV). The pathogenic PV antibody AK23, targeting the Dsg3 adhesive domain, led to profound loss of cell cohesion in human keratinocytes as revealed by the dispase-based dissociation assays. In contrast, an antibody against Dsg2 had no effect on cell cohesion although the Dsg2 antibody was demonstrated to interfere with Dsg2 transinteraction by single molecule atomic force microscopy and was effective to reduce cell cohesion in intestinal epithelial Caco-2 cells which express Dsg2 as the only Dsg isoform. To substantiate these findings, siRNA-mediated silencing of Dsg2 or Dsg3 was performed in keratinocytes. In contrast to Dsg3-depleted cells, Dsg2 knockdown reduced cell cohesion only under conditions of increased shear. These experiments indicate that specific desmosomal cadherins contribute differently to keratinocyte cohesion and that Dsg2 compared to Dsg3 is less important in this context.
KW  - expression
KW  - inhibition
KW  - DSG2
KW  - cell adhesion
KW  - desmosomal cadherins
KW  - pemphigus vulgaris
KW  - phenotype
KW  - mice
KW  - transinteraction
KW  - reorganization
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-131192
VL  - 8
IS  - 1
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Muturi, Harrison T.
A1  - Dreesen, Janine D.
A1  - Nilewski, Elena
A1  - Jastrow, Holger
A1  - Giebel, Bernd
A1  - Ergun, Suleyman
A1  - Singer, Berhard B.
T1  - Tumor and Endothelial Cell-Derived Microvesicles Carry Distinct CEACAMs and Influence T-Cell Behavior
JF  - PLOS ONE
N2  - Normal and malignant cells release a variety of different vesicles into their extracellular environment. The most prominent vesicles are the microvesicles (MVs, 100-1 000 nm in diameter), which are shed of the plasma membrane, and the exosomes (70-120 nm in diameter), derivates of the endosomal system. MVs have been associated with intercellular communication processes and transport numerous proteins, lipids and RNAs. As essential component of immune-escape mechanisms tumor-derived MVs suppress immune responses. Additionally, tumor-derived MVs have been found to promote metastasis, tumor-stroma interactions and angiogenesis. Since members of the carcinoembryonic antigen related cell adhesion molecule (CEACAM)-family have been associated with similar processes, we studied the distribution and function of CEACAMs in MV fractions of different human epithelial tumor cells and of human and murine endothelial cells. Here we demonstrate that in association to their cell surface phenotype, MVs released from different human epithelial tumor cells contain CEACAM1, CEACAM5 and CEACAM6, while human and murine endothelial cells were positive for CEACAM1 only. Furthermore, MVs derived from CEACAM1 transfected CHO cells carried CEACAM1. In terms of their secretion kinetics, we show that MVs are permanently released in low doses, which are extensively increased upon cellular starvation stress. Although CEACAM1 did not transmit signals into MVs it served as ligand for CEACAM expressing cell types. We gained evidence that CEACAM1-positive MVs significantly increase the CD3 and CD3/CD28-induced T-cell proliferation. All together, our data demonstrate that MV-bound forms of CEACAMs play important roles in intercellular communication processes, which can modulate immune response, tumor progression, metastasis and angiogenesis.
KW  - carcinoembryonic anitgen family
KW  - biliary glycoprotein CD66A
KW  - adhesion molecule-1
KW  - epithelial cells
KW  - membrane vesicles
KW  - growth-factor
KW  - cancer
KW  - expression
KW  - proliferation
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-128373
SN  - 1932-6203
VL  - 8
IS  - 9
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schlegel, Nicolas
T1  - Reaktive Veränderungen von Rückenmark und Nervenwurzeln nach dorsaler Rhizotomie sowie Ausriss und Replantation der Vorderwurzel im Segment C7 mit Applikation neurotropher Faktoren CNTF und BDNF
T1  - Reactive changes of spinal cord and nerve roots after dorsal rhizotomy, avulsion and replantation of C7 ventral roots with application of neurotrophic factors CNTF and BDNF
N2  - Als Therapieversuch bei Plexusläsionen wird die Replantation ausgerissener Vorderwurzelfasern durchgeführt. Voraussetzung für die erfolgreiche Regeneration von Motoneuronaxonen sind 1. Überleben einer ausreichenden Anzahl von Motoneuronen 2. erfolgreiche Wiederherstellung der Kontuität ausgerissener Axone mit dem Rückenmark und 3. funktionelle Hochwertigkeit regenerierter Axone. Neurotrophe Faktoren können Überleben und Regenerationsfähigkeit von Motoneuronen fördern. Gegenstand der vorliegenden Arbeit war die Analyse des Einflusses von CNTF und BDNF auf die Regeneration von Motoneuronaxonen nach Ausriss und Replantation im Segment C7 nach einer Überlebenszeit von 3 Wochen bzw. 6 Monaten. Vervollständigt wurden diese Untersuchungen durch detaillierte morphologische Analysen von Spinalganglien, durchtrennter Hinterwurzel und verletztem Hinterhorn. In verschiedenen Gruppen von adulten Kaninchen wurden CNTF, BDNF, oder beide Faktoren auf die ventrolaterale Replantationsstelle appliziert, Kontrollen wurden ohne Faktor belassen (n>5). Die Überlebenszeit der Versuchstiere lag bei 3 Wochen (n=3 Kontrollen) und 6 Monaten (n=27). Aus dem perfundiertem Gewebe wurden Semidünnschnitte durch Vorderwurzel/Spinalganglien und Kryostatserienschnitte durch das Segment C7 angefertigt. DiI-Fluoreszenztracing, Markscheidenfärbung, eine modifizierte Klüver-Barrera-Färbung der Kryostatschnitte sowie eine Touloidinblaufärbung der Semidünnschnitte ermöglichte die morphologische und morphometrische Analyse des Gewebes. Die Anzahl der überlebenden Motoneurone lag nach sechs Monaten bei allen Versuchsgruppen bei etwa 30%. Fluoreszenz-Tracing und Markscheidenfärbungen von Serienschnitten zeigten, dass Axone sowohl über die ursprünglichen ventralen Austrittstellen als auch über die ventrolaterale Replantationsstelle das Rückenmark verließen und im Bereich des Spinalganglions eine kompakte Vorderwurzel bildeten. Ventral austretende Axone zeigten signifikant größere Durchmesser als lateral austretende. Ausmaß und Art der Regeneration waren interindividuell unterschiedlich, die besten Ergebnisse zeigte die Replantation nah am ursprünglichen Austrittsort der Vorderwurzel. Unterschiede zwischen den Gruppen waren nicht deutlich. In Semidünnschnitten durch die regenerierte Vorderwurzel fanden sich nach drei Wochen kaum intakte, myelinisierte Axone, nach sechs Monaten war die Zahl der Axone auf etwa 45% der Zahl der gesunden Seite angestiegen. Regenerierte Axone waren dünn, typische Motoneuronaxone stellten nur einen kleinen Teil der regenerierten Axone. Gruppenunterschiede fanden sich im Axon-Myelinverhältnis, das bei Kontrollen der replantierten Seiten signifikant erniedrigt war. Diese Erniedrigung war noch vorhanden, jedoch nicht mehr signifikant bei Tieren, die mit CNTF- und BDNF-behandelt wurden. Die replantierten Vorderwurzeln der CNTF+BDNF-Gruppe zeigte überwiegend eine signifikant bessere Myelinisierung als die replantierten Kontrollen. An der früheren Hinterwurzeleintrittszone am Rückenmark wurden in Tieren mit geringem Verletzungsausmaß kleine ZNS-Gewebsprotrusionen beobachtet, in denen sich myelinisierte Axone befanden. Diese Axone zeigten eine Wachstumsrichtung in die Peripherie, was auf eine Sprossung der sensorischen Rückenmarksneurone schließen lässt. Innerhalb des Spinalganglions waren Neuron- und Axondichte auf den verletzten Seiten nicht wesentlich verändert. Eine leichte Abnahme des relativen Anteils großer Neurone und Axone wurde in den verletzten Seiten der Kontrollgruppe beobachtet. Für Axone war diese Abnahme statistisch signifikant. Im Gegensatz dazu war dies in Tieren, die mit neurotrophen Faktoren behandelt wurden, nicht zu beobachten. Bei allen Tieren zeigte sich ein beträchtliches Auswachsen von Hinterwurzelaxonen aus dem Spinalganglion. Diese Axone fanden keine spontane Verbindung mit dem proximalen Rest der Wurzel, sondern waren durch Bindegewebe eingehüllt. Bei etwa der Hälfte der Tiere zeigte sich, dass einer Untergruppe dieser Axone in Richtung des Narbengewebes der replantierten Vorderwurzel gewachsen war und über Defekte in der Bindegewebshülle teilweise sogar in die Vorderwurzel einwuchsen. Ein möglicher Einfluss der applizierten neurotrophen Faktoren auf das quantitative Regenerationsergebnis scheint also in diesem Modell gering zu sein. Auf eine qualitative Verbesserung deutet die Normalisierung des Axon-Myelinverhältnisses großer regenerierter Axone bei Kombinationsbehandlung hin. Die im vorliegenden Modell beträchtliche Regenerationskapazität der Hinterwurzel scheint bisher unterschätzt worden zu sein. Das unerwartete Einwachsen von Hinterwurzelaxonen in die Vorderwurzel könnte mit einer funktionellen Beeinträchtigung der regenerierten Vorderwurzel verbunden sein.
N2  - Treatment of brachial plexus lesions is attempted by surgical replantation of avulsed nerve roots. Prerequisites for successful regeneration of motoneuron axons are 1. survival of a large number of motoneurons, 2. restoration of connectivity between avulsed nerve roots and spinal cord and 3. high quality of regenerated axons. Regeneration and survival of motoneurons can be supported by neurotrophic factors. In the present study, the influence of CNTF and BDNF on regeneration of motoneurons after C7 ventral root avulsion and replantation after 3 weeks and 6 months was analysed. Additionally, detailed morphological analyses of dorsal root ganglia (DRG), severed dorsal roots and injured dorsal horns were performed. In adult rabbits C7 dorsal roots were severed, ventral roots were avulsed and replanted ventrolaterally. CNTF, BDNF, or both was applied to the replantation site, controls were replanted without application of neurotrophic factors (n>5). After 3 weeks (n= 3 controls) and 6 months (n= 27) after avulsion and replantation semi-thin sections of ventral roots and DRGs as well as cryostat serial sections from C7 spinal cord segment were prepared. DiI-fluorescence tracing, myelin-sheath staining, modified Klüver-Barrera staining of cryostat section and touloidinblue staining of semi-thin sections served for morphological and quantitative analyses. Six months after lesion, a survival of 30% of the C7 motoneurons was found without differences between the experimental groups. Retrograde fluorescent tracing and histological analysis documented that many axons had regrown through the original ventral exit zones or had exited the spinal cord at the lateral replantation site. However, many laterally exiting axons had not grown out directly from the ventral horn through the lateral white matter but had elongated vertically before leaving the spinal cord. The mean axonal diameter was significantly higher in regenerated axons that had exited through the original ventral exit zones in comparison with axons which had grown out laterally. Application of BDNF and/or CNTF did not show any effects on the pathways of regeneration into the replanted root. Three weeks after ventral root avulsion and replantation the number of axons was rare. After six months, the number of myelinated axons increased to 45% compared to unlesioned sides. Regenerated axons were mainly of small caliber with few axons showing typical properties of motoneuron axons. In controls myelination was significantly reduced compared to the unlesioned sides. This was not observed after CNTF, BDNF and CNTF+BDNF treatment. In CNTF+BDNF treated animals myelination was significantly increased compared to replanted controls in the majority of cases. At the dorsal root entry zone, small myelinated axons extended into central tissue protrusions, in cases with well-preserved morphology. This suggested sprouting of spinal neuron processes into the central dorsal root remnant. In lesioned DRGs, the density of neurons and myelinated axons was not significantly altered, but a slight decrease in the relative frequency of large neurons and an increase of small myelinated axons was noted (significant for axons). Unexpectedly, differences in the degree of these changes were found between control and neurotrophic factor-treated animals. Central axons of DRG neurons formed dorsal root stumps of considerable length which were attached to fibrous tissue surrounding the replanted ventral root. In cases where gaps were apparent in dorsal root sheaths, a subgroup of dorsal root axons entered this fibrous tissue. Continuity of sensory axons with the spinal cord was never observed. Some axons coursed ventrally in the direction of the spinal nerve. In summary, the number of surviving motoneurons and regenerating axons appeared not to be influenced by a single- dose application of neurotrophic factors in this model. However, improvement of myelination indicated that the quality of regeneration can be increased especially by CNTF+BDNF- treatment. Moreover, the considerable capacity of dorsal root regeneration we observed in this study has possibly been underestimated previously. The unexpected ingrowth of dorsal root axons into the regenerated ventral roots could be harmful for ventral root regeneration.
KW  - Nervenregeneration
KW  - Neurotropher Faktor
KW  - Plexus brachialis
KW  - Armplexusverletzung
KW  - Ciliary neurotrophic factor
KW  - Brain-derived neurotrophic factor
KW  - Nervenwurzelausriss
KW  - Nervenwurzelreplantation
KW  - nerve regneration
KW  - nerve root avulsion
KW  - ventral root replantation
KW  - neurotrophic factors
KW  - rhizotomy
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25325
ER  - 
TY  - THES
A1  - Baumer, Yvonne
T1  - Die Rolle und Mechanismen der GTPasen Rac 1 und Rho A in der Regulation der Endothelbarriere
T1  - The role of Rho GTPases Rac 1 and Rho A in endothelial barrier function
N2  - Endothelzellen kleiden als einschichtiger Zellverband das Innere der Blutgefäße aus und wirken als Barriere zwischen Blut und Interstitium. Entzündungen und Erkrankungen wie Lungenödem oder Arteriosklerose sind gekennzeichnet durch einen Zusammenbruch der Endothelbarriere. Erste Untersuchungen deuten auf eine bedeutende Rolle der GTPasen der Rho-Familie mit den Hauptvertretern Rho A, Rac 1 und Cdc42 als Regulatoren der Endothelbarriere hin. Bezüglich der Regulation der Endothelbarriereintegrität werden den GTPasen Rho A und Rac 1 meist antagonistische Funktionen zugeschrieben. In einem ersten Teil dieser Dissertation wurde daher die Funktion der Rho-GTPasen Rho A, Rac 1 und Cdc42 für die Endothelbarriere in verschiedenen Endothelien untersucht. Hierzu wurden drei mikrovaskuläre Endothelzelltypen verschiedenen Ursprungs sowie makrovaskuläre Endothelzellen der Pulmonalarterie mit GTPase-aktivierenden oder inaktivierenden bakteriellen Toxinen behandelt. Die Aktivierung von Rho A resultierte in allen Endothelzelltypen mit Ausnahme der mikrovaskulären myokardialen Endothelzellen in einem Zusammenbruch der Endothelbarriere. Die Aktivierung von Rac 1 und Cdc42 führte in allen Endothelzellarten zu einer Barrierestabilisierung. Darüber hinaus konnte in fast allen Endothelzelltypen durch pharmakologische Inhibition der Rho-Kinase eine Stabilisierung der Endothelbarriere induziert werden. Die Inaktivierung aller GTPasen sowie die alleinige Inaktivierung von Rac 1 führte zu einem kompletten Zusammenbruch der Endothelbarriere in vitro. Zudem ergaben in vivo-Experimente an perfundierten Rattenmesenterien eine gesteigerte Permeabilität nach Inaktivierung von Rho A, Rac 1 und Cdc42. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die cAMP-vermittelte Stabilisierung der Endothelbarriere genauer charakterisiert und dabei der Einfluss gesteigerter cAMP-Spiegel auf die Aktivität von Rho-GTPasen in humanen dermalen mikrovaskulären Endothelzellen untersucht. Hierbei wurde die cAMP-Konzentration zum einen durch den Einsatz einer Kombination aus dem Adenylatzyklase-Aktivator Forskolin und dem Phosphodiesterase 4-Inhibitor Rolipram und zum anderen durch das cAMP-Analogon 8-pCPT-2’-O-Me-cAMP (O-Me-cAMP) gesteigert. O-Me-cAMP stellt hierbei einen selektiven Aktivator des cAMP nachgeschalteten Epac/Rap 1-Signalweges dar, wohingegen Forskolin/Rolipram durch die generelle cAMP-Steigerung zusätzlich die durch Proteinkinase A (PKA) vermittelten Signalwege stimuliert. Messungen des transendothelialen elektrischen Widerstandes zeigten nach cAMP-Anstieg in beiden Fällen eine Barrierestabilisierung, die mit den Effekten einer Aktivierung von Rac 1 vergleichbar waren. Dies ging mit Veränderungen der Organisation und der Morphologie von Zell-Zell-Kontakten einher. Zusätzlich kam es nach cAMP-Steigerung zu einer gesteigerten Rac 1-Aktivierung ohne Beeinflussung der Rho A-Aktivität. Darüber hinaus zeigten Endothelzellen nach cAMP-Anstieg die Bildung eines corticalen Aktinrings und verminderte Stressfaserbildung, was typische Indizien einer Aktivierung von Rac 1 sind. Um die Rolle von Rac 1 näher zu untersuchen, wurden Rac 1-Inhibitionsstudien durchgeführt. Die pharmakologische Inhibition der Rac 1-Aktivität resultierte in einer verminderten Endothelbarriereintegrität. Für beide cAMP-steigernden Mediatoren kann nach Kombinationsstudien angenommen werden, dass die durch cAMP-Steigerung vermittelten barrierestabilisierenden Effekte durch Rac 1 vermittelt zu sein scheinen. Somit kann aus den Untersuchungen des zweiten Teils dieser Arbeit geschlussfolgert werden, dass cAMP eine gesteigerte Endothelbarrierefunktion sowohl über PKA- als auch über Epac/Rap 1-abhängige Rac 1-Aktivierung vermittelt. Um die Rolle der Rho-GTPasen und von cAMP während einer Barrieredestabilisierung zu untersuchen, wurde im dritten Teil Thrombin als barrieredestabilisierender physiologischer Mediator in humanen dermalen mikrovaskulären Endothelzellen genutzt. Thrombin-Gabe führte zu einem reversiblen Zusammenbruch der Endothelbarriere. Zu diesen Zeitpunkten kam es zu einer signifikanten Inhibition von Rac 1 und einer deutlichen Aktivierung von Rho A. Erst nach 15 min fielen die gesamtzellulären cAMP-Spiegel ab. Innerhalb von 60 min erholte sich die Endothelbarriere und Rac 1- bzw. Rho A-Aktivitäten sowie der cAMP-Spiegel erreichten wieder ihr Ausgangsniveau. Vorinkubation der Endothelzellen mit beiden cAMP-steigernden Mediatoren inhibierte den Thrombin-induzierten Barriere-zusammenbruch ebenso wie die Thrombin-vermittelten Veränderungen der Rac 1- und Rho A-Aktivitäten. Auch in diesem Zusammenhang durchgeführte Rac 1-Inhibitionsstudien deuten darauf hin, dass die Hemmung der Thrombineffekte durch cAMP-Steigerung u.a. durch Aktivierung von Rac 1 vermittelt wird.
N2  - Endothelial cells build a monolayer coating the inner surface of blood vessels and thereby form a dynamic barrier between plasma and interstitial space. Impaired endothelial barrier function can result in vascular diseases such as edema, atherosclerosis and inflammation. Small GTPases of the Rho family such as Rho A, Rac 1 and Cdc42 are well known regulators of endothelial barrier integrity. It is generally believed that Rho A and Rac 1 regulate endothelial barrier functions in antagonistic manner. According to this concept, Rho A destabilizes barrier integrity whereas Rac 1 enhances endothelial barrier properties. In a first step we investigated the role of Rho A, Rac 1 and Cdc42 in endothelial barrier regulation in four different types of endothelial cells. Microvascular endothelial cells of different origin (myocardium, mesentery and dermis) and macrovascular endothelial cells from pulmonary artery were treated with bacterial toxins to specifically activate or inactivate Rho GTPases. Effects on endothelial barrier functions were revealed by immunfluorescence microscopy, measurement of transendothelial electrical resistance and FITC-dextran flux as well as by quantification of VE-cadherin-mediated adhesion using laser tweezers. Activation of Rho A resulted in break-down of endothelial barrier functions in all endothelial cell types except microvascular myocardial endothelial cells. Activation of Rac 1 and Cdc42 as well as pharmacological inhibition of Rho kinase stabilized endothelial barrier function in all endothelial cell types. Moreover, inactivation of all three GTPases as well as inactivation of Rac 1 alone resulted in endothelial barrier-breakdown in all endothelial cell types. From these data we conclude that Rac 1 is a highly important regulator required for maintenance of endothelial barrier function. In the second part of the study, we characterized the role of Rho GTPases in cAMP-mediated barrier stabilizing effects in microvascular endothelium. Therefore, we analyzed cAMP-induced effects on transendothelial electrical resistance, Rho GTPase activity and cell junction morphology in human dermal microvascular endothelial cells. To increase intracellular cAMP levels we used the cAMP-analogue 8-pCPT-2’-O-Me-cAMP (O-Me-cAMP) or combined treatment with adenylat cyclase-stimulating agent forskolin together with phosphodiesterase 4 inhibitor rolipram. In this approach O-Me-cAMP is used to selectively activate the Epac/Rap 1 pathway whereas forskolin/rolipram-induced increase of cAMP triggers both protein kinase A (PKA)- and Epac/Rap 1-dependent mechanisms. Measurement of transendothelial electrical resistance revealed barrier stabilizing effects of both Epac/Rap 1 and PKA signaling pathways. Barrier stabilization was accompanied by changes in cell junction morphology and both O-Me-cAMP and forskolin/rolipram treatment strongly activated Rac 1 without affecting Rho A activity. Moreover, endothelial cells displayed changes in actin distribution and cortactin localization typical for activation of Rac 1. To investigate the role of Rac 1 activation in cAMP-mediated barrier stabilization we performed Rac 1 inhibition studies. Pharmacological inhibition of Rac 1 activity decreased transendothelial electrical resistance which was accompanied by formation of intercellular gaps. Under these conditions the efficacy of increased cAMP to stabilize endothelial barrier functions was reduced and O-Me-cAMP had no effect. This indicates that barrier-stabilizing effects of cAMP are at least in part mediated by Rac 1-dependent mechanisms which are induced via PKA and Epac/Rap 1 signaling. Next, to address the importance of cAMP and of Rac 1 under conditions of impaired endothelial barrier integrity we used the physiological permeability-increasing mediator thrombin. Thrombin induced a transient breakdown of endothelial barrier function accompanied by increased stress fiber and gap formation in human dermal microvascular endothelial cells. Rac 1 was significantly inactivated whereas Rho A was strongly activated 5 and 15 min after thrombin treatment. Additionally, cAMP levels were decreased. After 60 min Rac 1 and Rho A activity as well as cAMP levels reached baseline values and endothelial barrier function was restored. Increase of cAMP completely blocked endothelial barrier breakdown and largely prevented thrombin-mediated effects on Rac 1 and Rho A activity indicating that reduction of cAMP was the primary mechanism causing the thrombin response. When Rac 1 was inactivated in parallel, both O-Me-cAMP and forskolin/Rolipram were not effective to prevent thrombin-induced endothelial barrier breakdown.
KW  - Endothelbarriere Rho-GTPasen
KW  - Rac 1
KW  - Rho A
KW  - Endothelbarriere
KW  - Rho-GTPasen
KW  - Rac 1
KW  - Rho A
KW  - Endothel
KW  - endothelial barrier
KW  - Rho GTPases
KW  - Rho A
KW  - Rac 1
KW  - thrombin
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-33471
ER  -