610 Medizin und Gesundheit
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Endothelial–platelet interactions in influenza‐induced pneumonia: A potential therapeutic target
(2020)
Every year, influenza viruses spread around the world, infecting the respiratory systems of countless humans and animals, causing illness and even death. Severe influenza infection is associated with pulmonary epithelial damage and endothelial dysfunction leading to acute lung injury (ALI). There is evidence that an aggressive cytokine storm and cell damage in lung capillaries as well as endothelial/platelet interactions contribute to vascular leakage, pro‐thrombotic milieu and infiltration of immune effector cells. To date, treatments for ALI caused by influenza are limited to antiviral drugs, active ventilation or further symptomatic treatments. In this review, we summarize the mechanisms of influenza‐mediated pathogenesis, permissive animal models and histopathological changes of lung tissue in both mice and men and compare it with histological and electron microscopic data from our own group. We highlight the molecular and cellular interactions between pulmonary endothelium and platelets in homeostasis and influenza‐induced pathogenesis. Finally, we discuss novel therapeutic targets on platelets/endothelial interaction to reduce or resolve ALI.
Invasive Aspergillosis (IA) is an opportunistic infection caused by Aspergillus, a ubiquitously present airborne pathogenic mold. A growing number of studies suggest a major host genetic component in disease susceptibility. Here, we evaluated whether 14 single-nucleotide polymorphisms within NFκB1, NFκB2, RelA, RelB, Rel, and IRF4 genes influence the risk of IA in a population of 834 high-risk patients (157 IA and 677 non-IA) recruited through a collaborative effort involving the aspBIOmics consortium and four European clinical institutions. No significant overall associations between selected SNPs and the risk of IA were found in this large cohort. Although a hematopoietic stem cell transplantation (HSCT)-stratified analysis revealed that carriers of the IRF4rs12203592T/T genotype had a six-fold increased risk of developing the infection when compared with those carrying the C allele (ORREC = 6.24, 95%CI 1.25–31.2, P = 0.026), the association of this variant with IA risk did not reach significance at experiment-wide significant threshold. In addition, we found an association of the IRF4AATC and IRF4GGTC haplotypes (not including the IRF4rs12203592T risk allele) with a decreased risk of IA but the magnitude of the association was similar to the one observed in the single-SNP analysis, which indicated that the haplotypic effect on IA risk was likely due to the IRF4rs12203592 SNP. Finally, no evidence of significant interactions among the genetic markers tested and the risk of IA was found. These results suggest that the SNPs on the studied genes do not have a clinically relevant impact on the risk of developing IA.
Sowohl NFAT- (Nukleäre Faktoren aktivierter T-Zellen) als auch MEF2- (’myosin-enhancer factor 2’) Transkriptionsfaktoren spielen eine wichtige Rolle bei der Differenzierung, Proliferation oder Apoptose vieler eukaryotischer Zellen. Sie sind in einer Vielzahl von Zellen aktiv und können dort die Transkription ihrer Zielgene nach Stimulation der Zellen mit anschließendem Calcium-Einstrom aktivieren. Dabei kooperieren sie oft mit anderen Transkriptionsfaktoren. Kurz vor Beginn dieser Arbeit erschienen zwei Veröffentlichungen, die eine Kooperation von MEF2D mit NFATc2 bei der Aktivierung des nur77-Promotors, der bei der negativen Selektion von T-Zellen aktiv ist, beschrieben. Im Rahmen dieser Arbeit sollte nun das Bindungsverhalten verschiedener NFAT-Proteine an den nur77-Promotor und ihre Kooperationsfähigkeit mit MEF2D bei der Aktivierung des nur77- und anderer Promotoren untersucht werden. Es konnte gezeigt werden, dass verschiedene NFAT-Faktoren direkt an ein Oligonukleotid des nur77-Promotors (von Position -274 bis -247 bp reichend) binden. Diese Bindung wird zwar durch eine Bindung von MEF2-Faktoren an den Promotor unterstützt, ist jedoch nicht wesentlich beeinträchtigt, wenn MEF2-Faktoren aufgrund von einer Mutation in ihrer Bindungssequenz nicht binden können. Dagegen führt eine Mutation der NFAT-Bindungsstelle zu einer aufgehobenen Bindung von NFAT-Faktoren an den Promotor. Desweiteren zeigte sich, dass nicht nur endogenes NFATc2 sondern auch verschiedene NFATc1-Isoformen an den Promotor binden können. In ihrer Fähigkeit mit MEF2D zu kooperieren, zeigte sich kein Unterschied zwischen den getesteten NFAT-Isoformen NFATc1/αA, NFATc1/αC oder NFATc2. So aktivierten in Transfektionsversuchen in Jurkat T-Zellen und 293 T-Zellen alle NFAT-Proteine die Luciferase-Reporter-Gen-Konstrukte gemeinsam mit MEF2D in etwa additiver Weise. Dies konnte an verschiedenen Luciferase-Reporter-Genen (nur77-gesteuert, hFasL-gesteuert und desmin-gesteuert) nachgewiesen werden, was auf eine mögliche Kooperation der verschiedenen NFAT-Faktoren mit MEF2D (und evtl. auch anderen MEF2-Faktoren) nicht nur bei der Apoptose von T-Zellen sondern auch in anderen Zellen hinweist.
Ochratoxin A ist ein Schimmelpilzmetabolit, der in vielen Nahrungsmitteln des Menschen vorkommt und in <80% der Blutproben nachweisbar ist. OTA wirkt hauptsächlich auf die Niere, und hier unter anderem durch Apoptose. Im täglichen Leben sind wir jedoch vielen Nephrotoxinen gleichzeitig ausgesetzt. Somit untersuchten wir die apoptoseinduzierende Wirkung verschiedener Substanzen, wie Antibiotika, NO-Donoren, H2O2, CdCl2, Cisplatin, Cyclosporin A und unterschiedliche pH-Werte in Kombination mit OTA. Bedingt durch die hohe Zahl möglicher Kombinationen verwendeten wirt ein schnelles und effizienztes Apoptose-Screening. Wir bestimmten Caspase-3 Aktivität und Proteingehalt direkt an Zellen, die in 96-Well Platten angesät wurden. Apoptose wurde mittels DNA-Leiterbildung bestätigt, Nekrose durch die Aufnahme von Trypanblau in die Zelle bestimmt. Die untersuchten Zellinien umfassten: LLC-PK1 und IHKE-Zellen (proximaler Tubulus) und MDCK-C7-Zellen (Sammelrohr). Unsere Ergebnisse zeigen, dass die apoptoseinduzierende Wirkung von OTA von homöostatischen und nephritogenen Agenzien beeinflusst wird, denen die Zellen simultan mit OAT ausgesetzt werden. So beobachteten wir, abhängig von der Kombination antagonistische, additive und potenzierende Effekte. Potenzierung der Wirkung von OTA wurde u.a. für H2O2, Cadmiuim und Cisplatin b eobachtet, während NO-Donoren, Amphotericin B und Angiotensin II eine hemmende Wirkung aof OTA hatten. Cyclosporin A, Cephalexin und Gentamicin zeigten überwiegend additive Wirkung. Das Ausmass der INteraktionen war zwischen den einzelnen Zellininen unterschiedlich und somit zelltyp-, konzentrations- und toxinabhänigig.