Recent research shows, that gut microbiome can influence various functions of the organism and is able to communicate with the brain. The data also show that changes in the composition of gut microbiome can influence behavior and stress reactions and vice versa, psychological state of the organism can cause changes in gut microbiome. The aim of this master's thesis was to examine changes of HPA activation and local metabolism of glucocorticoids caused by stress in the presence or absence of gut microbiome. We therefore used germ-free mice and studied the effect of stress in pituitary, adrenal gland, colon and spleen. We found that, stress has different impact on gene expression in adrenal gland, colon and spleen in the presence or absence of gut microbiome. In contrast, there wasn't any significant effect of stress on pituitary in germ free mice and their conventionaly colonized counterparts.

RUNX1 est un facteur de transcription essentiel pour l’hématopoïèse et joue un rôle important dans la fonction immunitaire. Des mutations surviennent dans ce gène chez 5 à 13% des patients atteints de leucémie myéloïde aiguë (LMA) (RUNX1mut) et définissent un sous-groupe particulier de LMA associé à un pronostic défavorable. En conséquence, il est nécessaire de procéder à une meilleure caractérisation génétique et de concevoir des stratégies thérapeutiques plus efficaces pour ce sousgroupe particulier de LMA. Bien que la plupart des mutations trouvées dans le gène RUNX1 dans la LMA soient supposément acquises, des mutations germinales dans RUNX1 sont observées chez les patients atteints du syndrome plaquettaire familial avec prédisposition aux hémopathies malignes (RUNX1-FPD, FPD/AML). En outre, 44 % des individus atteints évoluent vers le développement d’une LMA. Suite au séquençage du transcriptome (RNA-Seq) d’échantillons de la cohorte Leucégène, nous avons montré que le dosage allélique de RUNX1 influence l’association avec des mutations coopérantes, le profil d’expression génique et la sensibilité aux médicaments dans les échantillons primaires de LMA RUNX1mut. Aussi, la validation des mutations trouvées chez RUNX1 a mené à la découverte que 30% des mutations identifiées dans notre cohorte de LMA étaient d’origine germinale, révélant une proportion plus élevée qu’attendue de cas de mutations RUNX1 familiales. Un crible chimique a, quant à lui, révélé que la plupart des échantillons RUNX1mut sont sensibles aux glucocorticoïdes (GCs) et nous avons confirmé que les GCs inhibent la prolifération des cellules de LMA et ce, via l’interaction avec le récepteur des glucocorticoïdes (Glucocorticoid Receptor, GR). De plus, nous avons observé que les échantillons contenant des mutations RUNX1 censées entraîner une faible activité résiduelle étaient plus sensibles aux GCs. Nous avons aussi observé que la co-association de certaines mutations, SRSF2mut par exemple, et les niveaux de GR contribuaient à la sensibilité aux GCs. Suite à cela, la sensibilité acquise aux GCs a été obtenue en régulant négativement l’expression de RUNX1 dans des cellules LMA humaines, ce qui a été accompagné par une régulation positive de GR. L’analyse de transcriptome induit par GC a révélé que la différenciation des cellules de LMA induite par GCs pourrait être un mécanisme en jeu dans la réponse antiproliférative associée à ces médicaments. Plus important encore, un criblage génomique fonctionnel a identifié le répresseur transcriptionnel PLZF (ZBTB16) comme un modulateur spécifique de la réponse aux GCs dans les cellules LMA sensibles et résistantes. Ces observations fournissent une caractérisation supplémentaire de la LMA RUNX1mut, soulignant l’importance de procéder à des tests germinaux pour les patients porteurs de mutations RUNX1 délétères. Nos résultats ont également identifié un nouveau rôle pour RUNX1 dans le réseau de signalisation de GR et montrent l’importance d’investiguer le repositionnement des GCs pour traiter la LMA RUNX1mut dans des modèles précliniques. Enfin, nous avons fourni des indications sur le mécanisme d’action des GCs, en montrant que PLZF s’avère un facteur important favorisant la résistance aux GCs dans la LMA. / RUNX1 is an essential transcription factor for definite hematopoiesis and plays important roles in immune function. Mutations in RUNX1 occur in 5-13% of Acute Myeloid Leukemia (AML) patients (RUNX1mut ) and are associated with adverse outcome, thus highlighting the need for better genetic characterization and for the design of efficient therapeutic strategies for this particular AML subgroup. Although most RUNX1 mutations in AML are believed to be acquired, germline RUNX1 mutations are observed in the familial platelet disorder with predisposition to hematologic malignancies (RUNX1-FPD, FPD/AML) in which about 44% of affected individuals progress to AML. By performing RNA-sequencing of the Leucegene collection, we revealed that RUNX1 allele dosage influences the association with cooperating mutations, gene expression profile, and drug sensitivity in RUNX1mut primary AML specimens. Validation of RUNX1 mutations led to the discovery that 30% of RUNX1 mutations in our AML cohort are of germline origin, indicating a greater than expected proportion of cases with familial RUNX1 mutations. Chemical screening showed that most RUNX1mut specimens are sensitive to glucocorticoids (GC) and we confirmed that GCs inhibit AML cell proliferation via interaction with the Glucocorticoid Receptor (GR). We observed that specimens harboring RUNX1 mutations expected to result in low residual RUNX1 activity were most sensitive to GCs, and that co-associating mutations, such as SRSF2mut, as well as GR levels contribute to GC-sensitivity. Accordingly, acquired GC-sensitivity was achieved by negatively regulating RUNX1 expression in human AML cells, which was accompanied by upregulation of the GR. GC-induced transcriptome analysis revealed that GC-induced differentiation of AML cells might be a mechanism at play in the antiproliferative response to these drugs. Most critically, functional genomic screening identified the transcriptional repressor PLZF (ZBTB16) as a specific modulator of the GC response in sensitive and resistant AML cells. These findings provide additional characterization of RUNX1mut AML, further stressing the importance of germline testing for patients carrying deleterious RUNX1 mutations. Our results also identified a novel role for RUNX1 in the GR signaling network and support the rationale of investigating GC repurposing for RUNX1mut AML in preclinical models. Finally, we provided insights into the mechanism of action of GCs, which positions PLZF as an important factor promoting resistance to glucocorticoids in AML.

Einleitung Zytokine bewirken maßgeblich die Kommunikation und Koordination der zellulären und humoralen Effektorsysteme der angeborenen und erworbenen Immunität. Die Immunzellen stellen selbst die Hauptproduzenten der Zytokine dar. Pro- und anti-inflammatorische Zytokine nehmen nicht nur innerhalb der Zellkommunikation ablaufender Immun- und Entzündungsreaktionen eine Schlüsselrolle ein, sondern sind somit ebenso am Ablauf von Pathogenesen zahlreicher Erkrankungen beim Pferd beteiligt. Trotz verschiedener Studien anhand unterschiedlicher Modelle existiert keine einheitliche Datenlage zu validierten, vergleichbaren in vivo-nahen Zellkultursystemen, die es erlauben die Kinetiken equiner Zytokine als Grundlage zur weiterführenden Erforschung von Zytokinwechselwirkungen sowie zur Testung potentieller Arzneimittel abzubilden. Aktuell werden insbesondere Glukokortikoide weiterhin aufgrund ihrer anti-inflammatorischen und immunmodulatorischen Eigenschaften häufig, aber in Bezug auf Zytokine unspezifisch zur Therapie equiner Erkrankungen eingesetzt. Ziele der Untersuchung Das Ziel der vorliegenden Studie bestand darin, eine einfache, schnelle, günstige und reproduzierbare Methodik zur ex vivo-Messung von Zytokinen (Tumornekrosefaktor-alpha [TNF-α], Interleukin-1 Rezeptor-Antagonist [IL-1Ra] und Interferon gamma [IFN-γ]) und deren zeit- und konzentrationsabhängige Freisetzung in der equinen Vollblutzellkultur zu entwickeln. Anhand dessen sollte weiterführend der Effekt der Glukokortikoide Dexamethason (DEX) und Hydrocortison (HC) auf die Produktion von TNF-α, IL-1Ra und IFN-γ im equinen Vollblut untersucht werden. Zurzeit sind Zytokine, ihre Freisetzung sowie das Eintreten ihrer vermittelten Effekte Gegenstand der gegenwärtigen Forschung, mit dem Ziel spezifische Wechselwirkungen aufzuzeigen und somit zielgerichtete Therapeutika etablieren zu können. Insbesondere Pferde, die eine Anfälligkeit gegenüber mit Sepsis einhergehenden Erkrankungen oder für equines Asthma aufweisen, könnten davon profitieren. Material und Methoden Hierfür wurde Pferdevollblut, in den Verdünnungen zu 10%, 20% und 50% eingesetzt und mit Lipopolysaccharid (LPS), einer Kombination aus Phytohämagglutinin, Concanavalin A, Pokeweed-Mitogen und LPS (PCPwL) oder equinem rekombinantem TNF-a (erTNF-α) zur Zytokinfreisetzung stimuliert. Zur Erstellung der Zytokinkinetiken wurden Zellkulturüberstände zu verschiedenen Zeitpunkten gesammelt und die Konzentrationen von TNF-α, IL-1Ra und IFN-γ mit spezifischen enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) analysiert. In weiterführenden Versuchen wurden in der etablierten equinen Vollblutzellkultur DEX und HC in Konzentrationen von 10-12 - 10-5 M eingesetzt, um die LPS- oder PCPwL- induzierte Zytokinfreisetzung zu modulieren. Statistische Analysen erfolgten über die Berechnungen der Mittelwerte mit den dazugehörigen Standardfehlern. Signifikanzen wurden über ein- und zweifaktorielle ANOVA bestimmt. Ergebnisse Die durchgeführten Untersuchungen ergaben, dass die optimale Detektion der Zytokine in equinen Vollblutzellkulturen mit einem Blutanteil von 20% durchgeführt werden kann. TNF-α, IL-1Ra und IFN-γ wurden zeitabhängig freigesetzt und zeigten unterschiedliche Freisetzungskinetiken. Die PCPwL- induzierte TNF-α- und IL-1Ra-Freisetzung stiegen jeweils kontinuierlich über 24 - 48 Stunden an. In ähnlicher Weise erreichte die LPS- stimulierte TNF-α-Konzentration ein Maximum zu Zeitpunkten zwischen 8 - 12 Stunden und begann daraufhin abzufallen, wohingegen die Konzentration von IL-1Ra 24 Stunden später gipfelte und vielmehr fortgeführt über 48 Stunden hinaus akkumulierte. Equines rekombinantes TNF-α konnte ebenso die IL-1Ra-Freisetzung induzieren. Die PCPwL-induzierte IFN-γ-Freisetzung begann zeitversetzt und verlief kontinuierlich ansteigend über 48 - 72 Stunden. In weiterführenden konzentrationsabhängigen Untersuchungen konnte anhand der equinen Vollblutzellkultur eine stärkere Suppression der LPS-induzierten TNF-α- und IL-1Ra-Produktion sowie der PCPwL-induzierten IFN-γ-Produktion durch DEX als durch HC nachgewiesen werden. DEX hemmte die Zytokinfreisetzung mit einer mittleren inhibitorischen Konzentration (IC50) von 0,09 μM (TNF-α), 0,453 μM (IL-1Ra) und 0,001 μM (IFN-γ), während HC IC50 Werte von 1,45 μM (TNF-α), 2,96 μM (IL-1Ra) und 0,09 μM (IFN-γ) aufwies. Schlussfolgerungen Schlussfolgernd kann zusammengefasst werden, dass sich das Model der equinen Vollblutzellkultur hervorragend eignet, um nach erfolgreicher Mitogenstimulation den zeitabhängigen Freisetzungsverlauf von Zytokinen evaluieren zu können. Somit bietet das Model der equinen Vollblutzellkultur durch die Vorteile einer einfachen, günstigen Durchführung im in vivo-nahen, physiologischen Milieu, die Möglichkeit den Zytokinstatus gesunder sowie kranker Pferde zu beurteilen und stellt seinen Nutzen und die Verlässlichkeit unter Beweis potentielle Arzneimittel und immunologische Zusammenhänge des Pferdes untersuchen zu können.:INHALTSVERZEICHNIS I ABBILDUNGSVERZEICHNIS III TABELLENVERZEICHNIS III ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS IV 1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 3 2.1 Allgemeine wissenschaftliche Hintergründe 3 2.1.1 Das Blut und das Immunsystem des Pferdes 3 2.1.1.1 Zusammensetzung des equinen Blutes 3 2.1.1.2 Allgemeiner Aufbau des Immunsystems 4 2.1.2 Zytokine und Entzündungsreaktionen - Mediation der Immunantwort durch Zytokine und Chemokine 14 2.1.2.1 Pro-inflammatorische Zytokine: Tumornekrosefaktor-α und Interferon-γ 17 2.1.2.2 Anti-inflammatorische Zytokine: Interleukin-1 Rezeptor-Antagonist 19 2.2 Therapeutische Beeinflussung der Zytokin- und Mediator-Freisetzung 21 2.2.1 Inhibition der Zytokinfreisetzung durch Glukokortikoide 21 2.2.2 Inhibition der Zytokinfreisetzung durch weitere Pharmaka und Substanzen 23 2.2.2.1 NSAID 23 2.2.2.2 Small molecules und Anti-Zytokinantikörper 24 2.3 Equine Zellkulturmodelle zur Zytokindetektion 25 2.3.1 Stimulation der Zytokinfreisetzung 26 2.3.2 Vollblutzellkultursysteme und Systeme mit isolierten Zellen 27 2.4 Fragestellung der Dissertation 30 3 PUBLIKATIONEN 31 3.1 Freisetzungskinetik von TNF-α und IL-1Ra im equinen Vollblut 32 3.2 Modulation der Freisetzung von TNF-α, IL-1Ra und IFN-γ in der equinen Vollblutzellkultur durch Glukokortikoide 40 4 DISKUSSION 45 4.1 Zytokinfreisetzung im equinen Vollblut 46 4.2 Der Einfluss von Glukokortikoiden auf die Zytokinfreisetzung 52 4.3 Schlussfolgerungen 56 4.4 Ausblick 56 5 ZUSAMMENFASSUNG 58 6 SUMMARY 60 7 LITERATURVERZEICHNIS 62 8 ANHANG 72 8.1 Freisetzungskinetik von IFN-γ 72 8.2 Konzentration von TNF-α, IL-1Ra und IFN-γ in der equinen Vollblutzellkultur 72 9 DANKSAGUNG 74 / Introduction The communication and coordination between the cellular and humoral effector compartments of the innate and adaptive immunity were mainly accomplished by cytokines. Immunocompetent cells themselves represent the main source for cytokines. Pro- and anti-inflammatory cytokines not only play a pivotal role within the cell signaling of expiring immune- and inflammatory reactions but also take part in the pathogenesis of several equine diseases. Despite various studies based on different experimental setups no uniform availability of data about validated, comparable in vivo cell culture systems exists which enables the description of the kinetically time course of cytokines as foundation of further investigations of cytokine interactions as well as the testing of potential drugs. These days especially glucocorticoids are still frequently used for treatment of equine diseases because of their anti-inflammatory and immunomodulatory, but with respect to cytokines unspecific properties. Objectives of the investigations The aim of the study was to develop an easy, quick, cheap and reproducible ex vivo method for measuring cytokines (tumor necrosis factor alpha [TNF-α], interleukin-1 receptor antagonist [IL-1Ra] and interferon gamma [IFN-γ]) and their time- and concentration-dependent release in the equine whole blood cell culture. Whereby the impact of the glucocorticoids dexamethasone (DEX) and hydrocortisone (HC) on production of TNF-α, IL-1Ra and IFN-γ should be investigated subsequently. Currently, cytokines, their release and eventuation of their mediated effects are objects of actual research with the aim to reveal specific interactions and thus be able to establish purposeful therapeutic agents. This could be beneficial especially for horses which display a susceptibility to septic diseases or equine asthma. Material and Methods Therefore horse whole blood diluted to 10%, 20% and 50% was stimulated with lipopolysaccharide (LPS), a combination of phytohemagglutinin, concanavalin A, pokeweed mitogen and LPS (PCPwL) or equine recombinant TNF-α (erTNF-α). To generate cytokine kinetics TNF-α, IL-1Ra and IFN-γ were analyzed in culture supernatants, which were collected at different time points using specific enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA). In further investigations within the equine whole blood cell culture DEX and HC were applied with concentrations between 10-12 and 10-5 M to modulate LPS- or PCPwL-induced cytokine release. Statistics were performed by calculation of means with associated standard errors. Statistical significances were assessed by one- and two-way analysis of variance. Results The evaluations revealed that cytokines could be detected optimal in whole blood cell cultures with 20% blood volume. TNF-α, IL-1Ra and IFN-γ were released time-dependently and differing kinetics were displayed. PCPwL-induced TNF-α and IL-1Ra release was enhanced continuously over 24 - 48 hours, respectively. Similarly, LPS-stimulated TNF-α was at maximum at time points between 8 - 12 hours and started to decrease thereafter, whereas IL-1Ra peaked 24 hours later and rather continued to accumulate beyond 48 hours. ErTNF-α could induce also the IL-1Ra release. PCPwL- induced IFN-γ release started time displaced and showed a continuously enhanced course over 48 - 72 hours. In subsequent investigations within equine whole blood cell culture, LPS-induced TNF-α and IL-1Ra as well as PCPwL-induced IFN-γ production were more potently suppressed concentration-dependently by DEX than by HC. DEX inhibited cytokine release with the inhibition concentration (IC50) 0.09 μM (TNF-α), 0.453 μM (IL-1Ra) and 0.001 μM (IFN-γ), whereas HC with IC50 values of 1.45 μM (TNF-α), 2.96 μM (IL-1Ra) and 0.09 μM (IFN-γ). Conclusion In conclusion our results could suggest the eminent suitability of equine whole blood cell culture to assess the release of a variety of cytokines following successful mitogen stimulation. Therefore the model of the equine whole blood cell culture provides, because of its advantages including simple and cheap performance in an in vivo close physiological ambient, the opportunity to evaluate the cytokine status of healthy and diseased horses. Furthermore it could give the proof of its benefit and reliability to evaluate potential equine drugs and immunological coherences of the horse.:INHALTSVERZEICHNIS I ABBILDUNGSVERZEICHNIS III TABELLENVERZEICHNIS III ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS IV 1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 3 2.1 Allgemeine wissenschaftliche Hintergründe 3 2.1.1 Das Blut und das Immunsystem des Pferdes 3 2.1.1.1 Zusammensetzung des equinen Blutes 3 2.1.1.2 Allgemeiner Aufbau des Immunsystems 4 2.1.2 Zytokine und Entzündungsreaktionen - Mediation der Immunantwort durch Zytokine und Chemokine 14 2.1.2.1 Pro-inflammatorische Zytokine: Tumornekrosefaktor-α und Interferon-γ 17 2.1.2.2 Anti-inflammatorische Zytokine: Interleukin-1 Rezeptor-Antagonist 19 2.2 Therapeutische Beeinflussung der Zytokin- und Mediator-Freisetzung 21 2.2.1 Inhibition der Zytokinfreisetzung durch Glukokortikoide 21 2.2.2 Inhibition der Zytokinfreisetzung durch weitere Pharmaka und Substanzen 23 2.2.2.1 NSAID 23 2.2.2.2 Small molecules und Anti-Zytokinantikörper 24 2.3 Equine Zellkulturmodelle zur Zytokindetektion 25 2.3.1 Stimulation der Zytokinfreisetzung 26 2.3.2 Vollblutzellkultursysteme und Systeme mit isolierten Zellen 27 2.4 Fragestellung der Dissertation 30 3 PUBLIKATIONEN 31 3.1 Freisetzungskinetik von TNF-α und IL-1Ra im equinen Vollblut 32 3.2 Modulation der Freisetzung von TNF-α, IL-1Ra und IFN-γ in der equinen Vollblutzellkultur durch Glukokortikoide 40 4 DISKUSSION 45 4.1 Zytokinfreisetzung im equinen Vollblut 46 4.2 Der Einfluss von Glukokortikoiden auf die Zytokinfreisetzung 52 4.3 Schlussfolgerungen 56 4.4 Ausblick 56 5 ZUSAMMENFASSUNG 58 6 SUMMARY 60 7 LITERATURVERZEICHNIS 62 8 ANHANG 72 8.1 Freisetzungskinetik von IFN-γ 72 8.2 Konzentration von TNF-α, IL-1Ra und IFN-γ in der equinen Vollblutzellkultur 72 9 DANKSAGUNG 74

Sammanfattning Sedan sjukdomen Covid-19s uppdykande i början av 2020 har forskning pågått för att karaktärisera sjukdomen ur alla tänkbara vinklar för att på kortast möjliga tid bereda väg för ett fungerande botemedel. Effektiva läkemedel som kan minska risken för allvarligt sjuka patienter att avlida i sjukdomen behövs; många preparat har föreslagits och testats och i Sverige har hittills två läkemedel godkänts för Covid-19. Ett av dessa är kortikosteroiden dexametason som godkänts för Covid-19-patienter i behov av syrgas eller respirator. Syftet med detta arbete var att undersöka hur effektiv kortikosteroidbehandling av svårt sjuka Covid-19-patienter var i jämförelse med standardbehandling utan kortikosteroider. En litteratursökning gjordes i PubMed och i covid-nma efter randomiserade kliniska studier av kortikosteroider jämfört med standardbehandling till patienter med Covid-19. Ur resultatet som inkluderade 7 kontrollerade studier med 7784 svårt sjuka patienter från 11 länder och fem kontinenter, gjordes en sammanvägning av den primära utfallsvariabeln mortalitet 28 dagar efter randomisering varpå relativ risk (RR) räknades ut individuellt per studie och sammanvägt för alla studier. Analysen gjordes också med den mest dominanta studien borträknad. Vidare utforskades möjliga samband mellan sjukdomsgrad och effektstorlek, dels genom ett försök till metaregression av studiemortalitet och andningshjälpsnivå mot RR som var inkonklusivt, men också genom att leta efter speciellt sjuka undergrupper i studierna. 3 studier rapporterade mortalitet efter 28 dagar, 1 studie rapporterade mortalitet efter 21 dagar, 2 studier rapporterade död på sjukhus och en studie rapporterade död efter 15 dagar. Testade preparat var dexametason, hydrokortison och metylprednisolon. Av 2885 patienter som randomiserats till någon kortikosteroid, dog 739, medan det av de 4899 som randomiserats till standardbehandling dog 1347 patienter vilket gav en icke signifikant RR på 0,93 (95% CI 0,86–1,01). Vid borträkning av den största studien som bestod av relativt friskare patienter erhölls en starkare och signifikant effekt med RR 0,80 (95% CI 0,70–0,92) baserat på 257 av 781 döda i steroidgrupperna jämfört med 237av 578 döda i någon kontrollgrupp med standardbehandling. Resultatet var även i linje med analysen av olika sjuka undergrupper från största studien som visade bäst effekt hos de med invasiv mekanisk andningshjälp (absolut riskreduktion 12,1%) samt en icke signifikant försämring hos de friskaste patienterna utan syrgasbehov. Sammantaget tyder dessa resultat på att behandling av svårt sjuka Covid-19-patienter med kortikosteroider minskar mortaliteten efter 28 dagar. Dessutom ger studien en stark indikation på att bästa effekten fås om kortikosteroiderna ges till patienter där den systemiska inflammationen i lungorna nått en gasutbyteshämmande nivå / ABSTRACT Since the emergence of the new corona virus disease, Covid-19, much research effort has gone into characterising every possible angle of the disease to pave the way for a possible cure in the shortest possible time. Effective therapies are needed that will reduce the risk of dying for severely to critically ill Covid-19 patients. Many existing therapies have been suggested, tested and repurposed for the treatment of Covid-19 but so far only two drugs have been approved in Sweden for this indication, namely the antiviral drug remdesivir and the corticosteroid dexamethasone. Corticosteroids are both immunosuppressive and anti-inflammatory and when they were administered previously for severe acute respiratory syndrome (SARS), middle east respiratory syndrome (MERS) and influenza they were found to increase the time to rid the body of virus. The purpose of this study was to investigate evidence found in the research literature of how effective corticosteroids are in reducing the risk of dying as compared to standard treatment with no corticosteroids when administered to hospitalised patients with severe Covid-19. A literature search was made in the PubMed and covid-nma databases for randomized clinical studies of corticosteroids versus standard treatment to patients with Covid-19. The result included 7 studies with 7784 patients from 11 countries and 5 continents which all reported death as an outcome in groups that were receiving corticosteroids compared to groups that were receiving standard care. The studies used one of the following corticosteroids as intervention: dexamethasone, methylprednisolone and hydrocortisone in different doses. In the groups receiving standard care, 1347 patients out of 4899 died while in the corticosteroid groups 739 of 2885 patients died. When doing a statistical calculation these figures indicated that the risk of dying when getting corticosteroids was 93% of the risk when not getting corticosteroids, however the difference was not statistically significant. After omitting the largest study from the material, that contributed the absolute majority of total participants, who were deemed relatively healthy or well taken care of, the results were instead that 257 out of 781 died in the steroid groups and 237 of 578 died in the control groups. This later comparison among supposedly sicker patients, gave a statistically significant 8,1% lower absolute risk of dying in the corticosteroid groups; an effect that could also be expressed as for every 25 patients treated, 2 more lives would be saved. A further control of a more severely sick subgroup of patients from the largest study, in need of invasive mechanical ventilation, revealed an absolute reduction of the risk of dying when given corticosteroids of 12,1%. This group showed the most effectful response to the administered corticosteroids in this study which could also be expressed as 1 more life saved for every 8 patients treated. Another sub group analysis of the patients from the largest study that were not in need of any type of oxygen support, indicated on the other hand a possible harm of corticosteroids. This potentially harmful effect was however not statistically significant. In summary, the results of this study imply that administration of corticosteroids to patients with severe Covid-19 will reduce the risk of dying. The greatest effect is seen in those patients that has reached a level of illness were the gas exchange in the lungs is impaired by the inflammation. Furthermore, caution must be taken not to introduce harm by giving corticosteroids to patients with milder disease in which the immunosuppressive properties of the drug could lead to unintended worsening of the illness.

Although strong protective immune response is essential for preventing invasion by pathogens, equivalent responses against antigens originating from commensal bacteria can lead to chronic inflammatory diseases, such as inflammatory bowel disease (IBD). Manipulating the mucosal immune responses with microbial antigens might be an excellent tool to IBD therapy or prevention. Our aim was to gain some insight into the regulation of the intestinal inflammation and to isolate bacterial immunomodulatory components that could be used in intestinal inflammation therapy and prevention. One particular mechanism of how healthy colon tissue regulates the inflammation during acute experimental colitis is through modulation of bioavailability of glucocorticoids (GCs) in gut mucosa. Here, we show that intestinal inflammation changes the local GC metabolism, which ultimately leads to decrease in inflammatory readiness of cells in the gut mucosa and in mesenteric lymph nodes. This pre-receptor regulation of GC function could represent an important homeostatic function of the gut mucosa. The actual triggers of intestinal inflammation in IBD seem to be either microbial dysbiosis or microbes with special "pathogenic" abilities, which both could be rectified by feeding with probiotics. Here, we report that oral feeding with live...

Although strong protective immune response is essential for preventing invasion by pathogens, equivalent responses against antigens originating from commensal bacteria can lead to chronic inflammatory diseases, such as inflammatory bowel disease (IBD). Manipulating the mucosal immune responses with microbial antigens might be an excellent tool to IBD therapy or prevention. Our aim was to gain some insight into the regulation of the intestinal inflammation and to isolate bacterial immunomodulatory components that could be used in intestinal inflammation therapy and prevention. One particular mechanism of how healthy colon tissue regulates the inflammation during acute experimental colitis is through modulation of bioavailability of glucocorticoids (GCs) in gut mucosa. Here, we show that intestinal inflammation changes the local GC metabolism, which ultimately leads to decrease in inflammatory readiness of cells in the gut mucosa and in mesenteric lymph nodes. This pre-receptor regulation of GC function could represent an important homeostatic function of the gut mucosa. The actual triggers of intestinal inflammation in IBD seem to be either microbial dysbiosis or microbes with special "pathogenic" abilities, which both could be rectified by feeding with probiotics. Here, we report that oral feeding with live...

Da topische Glucocorticoide im Vergleich zur parenteralen Anwendung weniger systemische (Neben)Wirkungen haben können, werden sie bevorzugt in der Human- und Veterinärmedizin eingesetzt. Jedoch konnte bei vielen Untersuchungen gezeigt werden, dass topische Glucocorticoide je nach Applikationsdauer, -ort, Wirkstoffpotenz, -dosis und Behandlungsfläche ausgeprägte messbare Reaktionen wie Suppression der HHNA und der Immunzellen hervorrufen können. Beim Pferd wurden jedoch dahingehend bisher keine Untersuchungen durchgeführt. Da Glucocorticoide im Pferdesport auch dopingrelevant sind wurde der Frage nachgegangen, ob nach der dermalen Applikation eines niederpotenten Glucocorticoidpräparates auf die Haut gesunder Pferde systemische Effekte auftreten können und ob ein, nach perkutaner Resorption auftretender, Wirkstoffspiegel im Blut gemessen werden kann. Im Rahmen dieser Dissertation standen 10 erwachsene, klinisch gesunde Versuchspferde zur Verfügung. Die Versuchsdurchführung erfolgte in 3 Phasen. Vor Behandlungsbeginn (Tag 0) wurden von jedem Pferd die Kontrolldaten erfasst. Die Applikation der Dexamethasonformulierung erfolgte über einen Zeitraum von 10 Tagen. 2 mal täglich wurden 50 g einer 0,017 %igen Dexamethasonemulsion auf eine definierte Hautfläche (30 x 50 cm) aufgetragen. Die Blutentnahmen zur Gewinnung der Proben erfolgten am 2., 6., 8., und 10. Tag der Behandlung. Die Nachbehandlungsphase erstreckte sich über einen Zeitraum von 20 Tagen ohne die Dexamethasonanwendung. Hier erfolgte die Probengewinnung an den Tagen 3, 7, 11, 14 und 20 nach Absetzen der Behandlung. Aus den gewonnenen Plasmaproben wurden die Konzentrationen von Cortisol, Insulin, T3 und T4 mittels Radioimmunoassay bestimmt, sowie die ACTH-Konzentrationen mittels Chemilumineszenz-Enzymimmunometrischem Assay. Darüber hinaus wurden die hämatologischen und blutchemischen Parameter gemessen. Die Funktion des negativen Feetback-Mechanismus der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse wurde mittels eines ACTH-Stimulationstests überprüft. Während der Behandlung konnte eine ausgeprägte Suppression der Nebennierenrindenfunktion, gekennzeichnet durch die signifkante Abnahme der basalen Cortisolkonzentration, auf weniger als 10 % der Ausgangswerte vor der Behandlung gemessen werden. Auch der ACTH-Stimulationstest am 8. Behandlungstag zeigte einen signifikant geringeren Anstieg des Kortisolspiegels (< 50 %) als vor der Behandlung. Weiterhin kam es während der dermalen Verabreichung von Dexamethason zu einer progressiven, signifikanten Zunahme des Serumglucosespiegels bis um das 1,5 fache des Kontrollwertes. Parallel dazu stieg der Plasmainsulinspiegel um das 3-fache des Ausgangswertes vor Behandlungsbeginn. Die Plasmakonzentration von T3 zeigte einen leichten behandlungsbedingten Abfall, wohingegen der Plasma-T4-Spiegel einen deutlichen Rückgang auf 50 % des Ausgangswertes zeigte. Die endokrinologischen Veränderungen waren nach Absetzen der Behandlung alle reversibel. Weiterhin kam es zu einer signifikanten Reduktion der eosinophilen Granulozyten und der Lymphozyten, während die Zahl der Neutrophilen zunahm. Plasmakonzentrationen von Dexamethason konnten mit einem Maximalwert am 8. Tag der Behandlung (1542,10 ± 567 pg/ml) gemessen werden. Diese Ergebnisse belegen, dass bei der dermalen Applikation von Dexamethason eine perkutane Wirkstoffresorption in einem Umfang stattfindet, dass die typischen systemischen Glucocorticoidwirkungen auftreten. Es kann somit auch davon ausgegangen werden, dass die topische Verabreichung schwach wirksamer Glucocorticoidformulierungen eine gewisse Dopingrelevanz besitzt.

La sécurité d’attachement joue un rôle significatif dans la gestion du stress. En effet, elle permet à l’enfant de se réguler, tant sur le plan comportemental, émotionnel que physiologique. Le présent mémoire, qui s’inscrit dans une optique de valorisation des données de recherche, vise à investiguer, d’un point de vue longitudinal, le lien entre la sécurité d’attachement et la synchronisation physiologique des mécanismes de stress chez les dyades mère-enfant. En étudiant la réactivité de l’axe hypothalamo-pituito-surrénalien (HPS) qui régule le cortisol, souvent désigné comme l’hormone du stress, cette étude cherche à comprendre les mécanismes d’harmonisation physiologique de la réponse de stress chez les dyades. Les données qui ont servi à ce projet de mémoire proviennent d’une étude longitudinale de 1995 qui portait sur des mères adolescentes. Bien que les résultats des analyses corrélationnelles ne permettent pas d’identifier des différences significatives entre les différents types d’attachement, les résultats des analyses de variances mixtes à mesures répétées suggèrent que chez les dyades mères-enfants, l’harmonisation du cortisol salivaire se développerait de façon significative entre le 9e et 15e mois, et ce, indépendamment du type d’attachement de l’enfant. Ces résultats suggèrent que, dans les contextes de réactivité au stress, l’harmonisation de l’axe HPS des dyades mères-enfants serait un mécanisme physiologique normatif qui se développe à travers le temps. / Attachment security plays a significant role in stress management. Indeed, it allows the child to regulate his behavior, emotions and physiology. The present dissertation, which is part of a research data valuation approach, aims to investigate, from a longitudinal point of view, the link between attachment security and the physiological synchronization of stress mechanisms in mother-child dyads. By studying the reactivity of the hypothalamo-pituitary-adrenal (HPA) axis that regulates cortisol, often referred to as the stress hormone, this study seeks to understand the mechanisms of physiological attunement of the stress response in dyads. The data for this dissertation project came from a 1995 longitudinal study of adolescent mothers. Although the results of the correlational analyses did not identify significant differences between the different types of attachment, the results of the repeated measures analysis of variance using mixed models, suggest that within mother-child dyads, the attunement of salivary cortisol would develop significantly between the 9th and 15th month of age, independently of the child's type of attachment. These results suggest that, in contexts of stress reactivity, the attunement of the HPS axis of mother-infant dyads would be a normative physiological mechanism that develops over time.

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Le stress en début de vie (ELS) est associé à une susceptibilité accrue au développement de troubles liés au stress, tels que le trouble dépressif majeur (TDM). L'amygdale latérale (AL), une région du cerveau importante pour la régulation des comportements émotionnels et cognitifs, est vulnérable aux effets du ELS. Cependant, les mécanismes par lesquels l'ELS altère le comportement ne sont pas très bien définis. Auparavant, de nombreuses études se sont concentrées sur les mécanismes neuronaux qui sous-tendent les troubles comportementaux induits par le stress, mais le rôle des cellules gliales dans ce circuit reste indéterminé. Pourtant, les astrocytes, un type de cellule gliale, sont des déterminants clés du comportement. Nous avons donc cherché à identifier le rôle des astrocytes dans les effets de l'ELS sur le comportement dépendant de l'AL. Pour ce faire, nous avons utilisé un modèle de rongeur avec séparation maternelle, limitation de la litière et de la nidification pour reproduire les effets de l'ELS sur le cerveau en développement afin d’évaluer ses effets à long terme sur les astrocytes et le comportement dépendant de l'amygdale latérale. Bien que l'ELS n'ait pas eu d'influence sur le comportement anxieux des souris, ce dernier a altéré de manière significative la détection des menaces, un processus cognitif qui implique la capacité de distinguer avec précision un son menaçant précédemment appris (le stimulus conditionné) d'un son non menaçant dans un contexte nouveau. De plus, la diminution de la sensibilité au stress des astrocytes par la suppression des récepteurs glucocorticoïdes astrocytaires a amélioré de manière significative la fonction cognitive chez les souris ELS et naïves. Globalement, nos résultats suggèrent que les astrocytes jouent un rôle central dans la régulation des effets de l'ELS sur les troubles cognitifs. Ces données soulignent l'importance des astrocytes comme cibles thérapeutiques potentielles pour atténuer le dysfonctionnement cognitif, un symptôme omniprésent de la psychopathologie. / Early Life Stress (ELS) is associated with an enhanced susceptibility to the development of stress-related disorders, such as major depressive disorder (MDD). The lateral amygdala (LA), a brain region important for the regulation of emotive and cognitive behaviours is vulnerable to the effects of ELS. However, the mechanisms by which ELS impairs behaviour are poorly defined. Previously, research has focused on the neuronal mechanisms underlying stress-induced behavioural impairments, however the role of glial cells in this circuitry remains undetermined. Astrocytes, a type of glial cell, are key determinants of behaviour. Hence, we aimed to identify the role of astrocytes in the effects of ELS on LA-dependent behaviour. To accomplish this, we used a rodent model of maternal separation and limited bedding and nesting to replicate the effects of ELS on the developing brain by assessing its long-term effects on astrocytes and lateral-amygdala dependent behaviour. Although ELS did not influence anxiety-like behaviour in mice, ELS significantly impaired threat-detection, a cognitive process involving the ability to accurately distinguish between a previously learned threatening tone (the conditioned stimulus) and a non-threatening tone in a novel context. Additionally, decreasing astrocyte stress sensitivity by deleting astrocyte glucocorticoid receptors significantly enhanced cognitive function in both ELS and naïve mice. Overall, our results suggest that astrocytes are pivotal in the regulation of the effects of ELS on cognitive impairment. This data highlights the importance of astrocytes as potential therapeutic targets for mitigating cognitive dysfunction, a pervasive symptom of psychopathology.