Ulm, Univ., Diss., 2008.

Ulm, Univ. Diss., 2005.

Zugl.: Berlin, Charité, Universiẗat-Med., Diss., 2004.

In einem experimentellen Schädel-Hirn-Trauma-Modell der fokalen Kälteläsion bei der Maus wurde die Effektivität der B1R-Blockade untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchung dokumentierten auf der Suche nach einer grundlegenden spezifischen Therapie des vasogenen traumatischen Hirnödems die B1R-Blockade als einen potentiellen Ansatz zu Reduktion der sekundären Hirn-schäden. Zum Einen konnte durch die selektive Blockade von B1R mit dem Präparat R-715 nach einer fokalen Kälteläsion im Mausmodell die Hirnschädigung um etwa 75 % gegenüber den Tieren der Kontrollgruppen reduziert werden. Zum Anderen lässt sich nach der B1R-Blockade u. a. eine signifikante Abschwächung des vasogenen Hirnödems um etwa 50 % im Vergleich zu den Tieren der Kontrollgruppen feststellen. Die Reduktion der sekundären Hirnschädigung durch die B1R-Blockade 24 Stunden nach der Läsionsinduktion macht die selektive B1R-Blockade als kausaler Therapie-ansatz eine interessante Behandlungsoption des posttraumatischen vasogenen Hirnödems. / B1R knockout mice showed less neuronal damage and developed significantly smaller brain lesions compared to wild-type controls (2.5±2.6 mm3 vs 11.5±3.9 mm3, mean±SD respectively; n=7; p=0.0008). Pharmacological blockade of B1R with the selective antagonist R-175 likewise salvaged lesioned tissue (2.6±1.4 mm3 vs 12.2±6.1 mm3, mean±SD respectively; n=7; p=0.0034), reduced vasogenic edema and gene expression of vasoactive and proinflammatory cytokines in the lesioned cortex. In contrast, B2R inhibition with Hoe-140 was less effective (p=0.0667). Inhibition of B1R attenuates brain damage in mice and may open new avenues for the management of clinical head injuries.

Humboldt-Universiẗat, Diplomarbeit--Berlin, 2007.

Die Blut-Hirn-Schranke reguliert den Transport von Molekülen aus dem Blut in das Gehirn und aus dem Hirngewebe in das Blut. Die Grundlage dieser für den Erhalt der Homöostase im Gehirn wichtigen Schranke bilden zwischen Endothelzellen der Gehirnkapillaren (BCECs) entwickelte, besonders dichte Zonulae Occludentes (Tight Junctions). Viele Krankheiten, zum Beispiel die Multiple Sklerose, gehen mit einer Dysfunktion der BBB einher, die molekularen Grundlagen verschiedener Störungen und damit die Therapiemöglichkeiten sind bisher jedoch oftmals noch unbekannt. Ein grundlegendes Problem der Forschung an der BBB war bislang das Fehlen eines geeigneten immortalisierten in vitro-Modelles zum Verständnis der Differenzierung und Regulierung der Schrankenfunktion. Es gelang nun erstmals, aus murinen BCECs ein solches in vitro-Modell der BBB zu entwickeln, welches wichtige Charakteristika der BBB in vivo aufweist. Zu den Eigenschaften der BBB in vivo zählen allgemein ein hoher transendothelialer elektrischer Widerstand (TER) von bis zu 2000  x cm², die Expression der TJ-Proteine Occludin, Claudin-1, Claudin-3 und Claudin-5 sowie eine geringe Rate transzellulärer Transportvorgänge. Die Entwicklung einer immortalisierten Zelllinie als in vitro-Modell der BBB beinhaltete das Bereitstellen einer möglichst natürlichen Umgebung für die Endothelzellen. Durch Zugabe von Wachstums- und Differenzierungsfaktoren sowie Serumreduktion im Differenzierungsmedium konnte eine dichte Schrankenfunktion induziert werden, welche sich anhand von TER-Messungen nachweisen ließ. Mittels immuncytochemischen und molekularbiologischen Methoden wurde außerdem die Expression verschiedener TJ-Proteine in den immortalisierten BCECs gezeigt. Die Permeabilität der BBB wird durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst. So war zu erkennen, dass Glucocorticoide und Insulin die Barrierenfunktion der BBB induzieren und die Zugabe dieser Faktoren die in vitro-Kultivierung von BCECs ermöglicht, ohne dass diese dabei für die BBB in vivo wesentliche Charakteristika verlieren. Diese Ergebnisse stimmen überein mit anderen Studien, denenzufolge für die Induktion und Aufrechterhaltung komplexer Tight Junctions bei kultivierten Endothelzellen Glucocorticoide förderlich sind. Auch klinisch wird dieser Einfluss von Glucocorticoiden bereits genutzt: so konnten im Falle der Multiplen Sklerose Therapieerfolge durch die Gabe von Corticosteroiden erzielt werden. / The blood brain barrier is responsible for regulation of transport between blood and brain, thus keeping up the brain's homeostasis. Tight Junctions in between brain capillary endothelial cells are the basis for barrier properties. Many diseases are going hand in hand with or are caused by a leakage within the blood brain barrier. Research was often limited by the lack of a proper in vitro model of the blood brain barrier. Aim of this study was to establish an in vitro model of the blood brain barrier and investigate regulation mechanisms. After cell isolation from murine brains certain growth- and differentiation supplements were added, cells were afterwards investigated regarding typical blood brain barrier properties. These are certain tight junction proteins (e.g. occludine, claudins), a high transendothelial electrical resistance as well as a low rate of transcellular transport. Our results showed the isolated brain capillary endothelial cells to be displaying those properties, thus building a valid in vitro model of the blood brain barrier.

Bei einem SHT handelt es sich um eine mechanische Schädigung des Hirngewebes, verursacht durch eine Gewalteinwirkung auf den Kopf. Diese initiale Schädigung des Hirngewebes weitet sich nachfolgend aus. Wirksame Therapien, um diese sekundären Pathomechanismen zu inhibieren, gibt es nicht. Sofern das SHT überlebt wird, ist es eine der häufigsten Ursachen für bleibende Behinderungen. Wichtige Pathomechanismen, welche zur Ausweitung der Hirnschädigung beitragen, sind das posttraumatische Hirnödem und Entzündungsreaktionen. Beides wird durch die Aktivierung des so-genannten Kallikrein-Kinin-Systems begünstigt. In der vorliegenden Arbeit wurde dieses System 1 Stunde nach experimentellem SHT durch die Applikation des C1-Inhibitors gehemmt und am nachfolgenden Tag die Auswirkungen bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Behandlung nach der Hirnverletzung zu einer Reduktion des Hirnödems und der Entzündungsreaktion führt. Die Bildung von Thromben in den Hirngefäßen ist geringer als in Kontrolltieren, vermutlich da der C1-Inhibitor auch die intrinsische Gerinnungs-kaskade hemmt. Insgesamt führt die Behandlung zu kleineren Hirnläsionen als in entsprechenden Kontrolltieren. Hiermit stellt der C1-Inhibitor ein potenzieller Therapieansatz bei SHT dar. Jedoch bleibt es offen, inwiefern sich diese Ergebnisse auf das menschliche SHT übertragen lassen. / Traumatic brain injury is a mechanical disruption of brain tissue caused by a violent effect on the head. This initial damage to the brain tissue subsequently expands. There are no effective therapies to inhibit these secondary pathomechanisms. The brain injury is one of the major causes of death and disability. Posttraumatic cerebral edema and inflammatory reactions are important pathomechanisms that contribute to the expansion of brain damage. Both are enhanced by the activation of the kallikrein-kinin system. In the present study, this system was inhibited 1 hour after experimental brain injury by the application of the C1 inhibitor and the effects were evaluated on the following day. The results show that this treatment leads to a reduction of brain edema and inflammatory response after brain injury. The formation of microthrombi in the brain vessels is less than in control animals, presumably because the C1 inhibitor also inhibits the intrinsic coagulation cascade. Overall, the treatment leads to smaller brain lesions than in control animals. The C1 inhibitor thus represents a potential therapeutic target for traumatic brain injury. However, it remains unclear how these results can be transferred to human brain injury.

Ulm, Univ., Diss., 2008.

Regensburg, Univ., Diss., 2010.

Universiẗat, Diss., 2003--Frankfurt (Main).