Essen, Univ., Diss., 2001. / Computerdatei im Fernzugriff. Buch-Ausg. u.d.T.: Burlon, Oliver: Expression und Aufreinigung von Connexinen für ESR-spektroskopische Untersuchungen / vorgelegt von Oliver Burlon.

Essen, Univ., Diss., 2001. / Computerdatei im Fernzugriff. Buch-Ausg. u.d.T.: Burlon, Oliver: Expression und Aufreinigung von Connexinen für ESR-spektroskopische Untersuchungen / vorgelegt von Oliver Burlon.

Essen, Universiẗat, Diss., 2001.

Ischemic heart disease is a major cause of death worldwide. Identifying the mechanisms mediating cardiac resistance to injury (‘cardioprotection’) can contribute to therapies for cardiac injury. These studies investigated the role of the membrane channel forming protein connexin43 (Cx43), a downstream effector of PKCε-mediated cardioprotection. In isolated cardiomyocytes FGF-2/PKCε –induced cytoprotection is mediated by Cx43 phosphorylation at PKCε-target site, serine(S)262. Hypothesis (1). PKCε-mediated cardioprotection increases Cx43 phosphorylation at PKCε-target sites and prevents ischemia and/or reperfusion-induced Cx43 remodeling. Rat hearts were subjected to protective treatments (ischemic preconditioning, FGF-2, diazoxide), followed by 30 min global ischemia and/or 60 min reperfusion. All treatments elicited above-physiological levels of phospho(p)S262-Cx43 and pS368-Cx43 (P*Cx43), which were sustained during global ischemia, and reperfusion, and accompanied by attenuation of ischemia-induced Cx43 dephosphorylation, and prevention of Cx43 lateralization. Cx43 is present in cardiac subsarcolemmal (SSM) but not interfibrillar (IFM) mitochondria. Hypothesis (2). FGF-2 exerts protective effects on both mitochondrial populations, but is associated with mitochondrial (mito) P*Cx43 state in SSM, and mediated by mitoCx43 function. FGF-2 treatment increased calcium tolerance in SSM and IFM by 2.9- and 1.7-fold, respectively, compared to controls. In the presence of Gap27, a Cx43 hemi-channel blocker, the salutary effect of FGF-2 were lost in SSM but not IFM, indicating a functional role for Cx43. FGF-2 increased levels of PKCε, pPKCε and Tom-20 translocase in SSM and IFM. In SSM, FGF-2 increased pS262-and pS368-Cx43 by 30-fold and 8-fold, compared to controls. Stimulation of untreated SSM with a PKC activator (phorbol 12-myristate 13-acetate; PMA) also increased pS262-and-S368-Cx43 and calcium tolerance, which was prevented by εV1-2, a PKCε-inhibiting peptide. The effect of FGF-2 on isolated cardiac mitochondria is unknown. Hypothesis (3). FGF-2 exerts a direct protective effects on SSM. Direct stimulation of SSM with FGF-2 increased pS262-and-S368-mitoCx43, and calcium resistance to mPTP, and was dependent on mitoPKCε. FGF receptor inhibitors, SU5402 and FGFR neutralizing antibodies, blocked the effect of FGF-2, suggesting a FGFR1-like protein is responsible for the direct protective effects of FGF-2. This new intracellular mechanism of cytoprotection implies that endogenous intracellular levels of FGF-2 may determine constitutive levels of cardiac mitochondrial resistance to mPTP.

Bochum, Univ., Diss., 2005.

Universiẗat, Diss., 2004--Marburg.

Gap Junctions als wichtigste Elemente der Zelle zur Ermöglichung einer interzellulären Kommunikation erlauben eine koordinierte Antwort auf externe und interne Stimuli und somit ein Zusammenspiel von Zellgruppen und Organen im Gesamtorganismus. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss einer mittelfristigen und chronischen Stimulation neonataler Rattenkardiomyozyten durch Insulin und den Wachstumsfaktoren Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1), Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Transforming Growth Factor-β (TGF-β) und Fibroblast Growth Factor-2 (FGF-2) auf die Expression der Connexine 40, 43 und 45 untersucht. Dabei zeigte sich unter der Insulin-Stimulation eine konzentrationsabhängige Regulation der Connexin 43 (Cx43) Expression. Die Exposition gegenüber IGF-1 hatte einen signifikanten Anstieg der Cx43 Proteinmenge zur Folge. Unter 24stündiger VEGF- oder FGF-2-Stimulation fand sich dagegen diesbezüglich kein relevanter Unterschied. Die Analysen nach langfristiger Exposition gegebenüber TGF-β zeigten eine signifikante Abnahme der Cx43 Proteinmenge bei unveränderter Cx43 mRNA. Zur Erfassung mittelfristiger Veränderungen wurden die Kardiomyozyten jeweils 3 Stunden mit den Wachstumsfaktoren VEGF und TGF-β inkubiert. Dabei zeigte sich jeweils eine signifikante Zunahme der Cx43 Proteinmenge und –mRNA. Die Connexine 40 und 45 waren in den ventrikulären Kardiomyozyten nur spärlich nachweisbar und durch keinen der untersuchten Faktoren signifikant induzierbar.

Connexins are a family of gene products sharing a similar topology that mediate transmembrane and intercellular diffusion of ions and small molecules through hemichannels (HCs) and gap junction channels (GJCs), respectively, and participate in intracellular signaling through protein-protein interaction. Connexin 37 (Cx37) and Cx40 are co-expressed by endothelial cells, suggesting a unique role for each connexin in regulating cellular function. Through gene knockout studies in mice, Cx37 was found to regulate vascular cell proliferation while Cx40 regulates conduction of upstream vasomotor signals and leukocyte infiltration. The unique functions of Cx37 and Cx40 result in contrasting effects of ischemic injury in mice lacking expression of either Cx37 or Cx40 genes. Cx37 knockout mice (Cx37-/-) have significantly improved recovery due to an increase in both vasculogenesis and angiogenic processes. In the current studies, the mechanism by which Cx37 mediates cellular proliferation is explored by examining the role of functional GJCs and HCs. Channel function is necessary, but HC function is not sufficient for Cx37-mediated suppression of proliferation. These results suggest that Cx37 requires a competent GJC that supports a specific conformation of the carboxyl terminus that is able to interact with necessary growth regulatory protein(s). Conversely, Cx40-/- mice have reduced angiogenic and arteriogenic processes and impaired post-ischemic recovery. In the current study, we explored the inflammatory response following the femoral artery ligation (FAL) surgery, in wildtype (WT) and Cx40-/- mice. Cx40-/- mice had an excessive infiltration of activated neutrophils to the ischemic gastrocnemius muscle and a prolonged presence of activated macrophages. We depleted mice of circulating neutrophils during the induction of ischemia to evaluate if the excessive infiltration of neutrophils impaired recovery and found no improvement in post-ischemic recovery in either WT or Cx40-/- mice. These data indicate that, although Cx40-/- mice have a pro-inflammatory state that results in an excessive and prolonged presence of leukocytes post-ischemia, reduction of acute leukocyte infiltration does not improve post-ischemic recovery. Additional information is necessary to determine the mechanisms by which Cx37 and Cx40, individually or in concert with each other, regulate endothelial cell function and arterial vascular response to ischemic injury.

Verschiedene Forschungsergebnisse der letzten zehn Jahre ergaben, dass die weitaus häufigeren, nicht-syndromalen Schwerhörigkeiten durch Mutation eines Gens (GJB2-Gen) entstehen, welches im Cortischen Organ des Innenohrs exprimiert wird. Das GJB2-Gen (Connexin-26-Gen), dessen Veränderung etwa 50 % der Fälle von autosomal rezessiver Schwerhörigkeit ausmacht, liegt im Chromosomenbereich 13q11–12. Aktuell identifiziert sind mehr als 70 weitere Loki, die in Verbindung mit nicht-syndromalen Formen von Schwerhörigkeit stehen. Die Prävalenz von NSHL beträgt nach neusten Studien ca. 1,33 pro 1000 Neugeborenen. In Würzburg wurden bis zum Jahr 2011 auf der Neugeborenenstation der Frauenklinik der Universitätsklinik in einem bewährten zweistufigen Neugeborenen-Hörscreening ca. 12853 Babys untersucht. Ziel des Neugeborenen-Hörscreenings ist eine frühestmögliche Erkennung von Schwerhörigkeit bei Neugeborenen, damit durch die Behandlung eine ungehinderte Sprachentwicklung gewährleistet werden kann. In dieser Arbeit wurde der Zusammenhang zwischen der Mutation im Connexin-26-Gen und dem Grad, dem Verlauf und der Konfiguration der Hörminderung untersucht. Hierfür wurden 59 Patienten im Alter von 1 bis 15 Jahren mit beidseitigen, nicht-syndromalen Hörstörungen der Schallempfindung verschiedenen Grades rekrutiert. Mithilfe der molekulargenetischen Befunde konnten Veränderungen im Connexin-26-Gen diagnostiziert werden. Anschließend wurde versucht, unter Zuhilfenahme aller vorhandenen Befunde der individuellen Audiogramm- und BERA- oder ASSR-Befunde eine Genotyp-Phänotyp-Korrelation abzuleiten. / Different research studies in the last ten years resulted, that the more frequently and non-syndromal hearing loss result of mutation in the gene (GJB2-Gen), witch express in cortical organ the inner ear. The GJB2-Gen (Connexin-26-Gen) plays a decisive role in the 50% the autosomal recessive cases of hearing loss and it is localized on chromosome 13q11–12. Up to now there are more than 70 Loci identified, witch also connected with the non-syndromal hearing loss. The prevalence of NSHL amounts according to the newest studies about 1,33 per 1000 newborn. Until 2011, about 12853 babies have been examined at the neonatal ward of the gynecological university hospital in Würzburg in a proven two-stage newborn hearing screening. Goal of the screening was, to detect deafness in neonates as early as possible. Consequently, unhindered language development throughout the treatment can be assured . In this thesis, the relation between mutation in connexin-26 gene and the degree, course and configuration of hearing loss was investigated. For this purpose, 59 patients aged 1 to 15 years with bilateral, non-syndromic hearing loss of a variety acoustic perception form, were gathered. Using molecular genetic examenation methods, changes of the connexin-26 gene were diagnosed. Subsequently, by analyzing all available findings of individual audiogram and BERA or ASSR, a genotype-phenotype correlation was established.

Tübingen, Univ., Diss., 2004.