Universiẗat, Diss., 2005--Würzburg.

Morbus Cushing ist die häufigste Ursache für endogenes Cushing-Syndrom und führt auf Grund eines kortikotropen Hypophysenadenoms zu einem Glucocorticoid Überschuss und wiederum zu einer hohen Morbidität und Mortalität. Die Ursache hierfür sind unter anderem somatische Mutationen in den Deubiquitinasen USP8 und USP48. Das Ziel dieser Arbeit war es mittels der CRISPR/Cas9-Methode, die Mutationen USP8 und USP48 in Zelllinien zu etablieren und diese für Cushing-Syndrom Analysen zu verwenden. Hierfür wurden in dieser Arbeit gRNAs für USP8 und USP48 designt, welche anschließend in die humane embryonale Zelllinie HEK293AD Zellen transfiziert wurden. Diese Zellen wurden zu monoklonalen Zellen vereinzelt. Ziel war einen Knock-out von USP8 bzw. USP48 zu generieren. Es konnte ein erfolgreicher Zellklon generiert werden mit einem Knock-out von USP48. Ebenfalls konnte ein Genomediting von USP8 in Exon 20 durchgeführt werden. Zusammenfassend konnte die CRISPR/Cas9 Methode für ein M. Cushing-Zellmodells etabliert und eine gute Ausgangsbasis für weitere Experimente (z.B. ein gezielter Knock-in von USP8- und USP48- Mutationen) generiert werden. / Cushing disease (CD) is the most common reason for endogenous Cushing syndrome (CS). It is caused by corticotrope adenoma of the pituitary resulting in hypercortisolism that is associated with high morbidity and mortality. One of the underlying reasons are the activating mutations of the deubiquitinase USP8 and USP48. The objective of this work was to establish the USP8 and USP48 mutations in cell lines by the CRISPR/Cas9 method in order to use them for further CS analyses. Therefore, we designed gRNAs against USP8 and USP48 which were transfected into the human embryonal cell line of HEK293AD cells. Those cells were separated to generate monoclonal cell lines entailing the knock-out of either USP8 or USP48. We successfully provided a cell clone with a knock-out of USP48. Furthermore, we were able to edit the genome of USP8 in exon 20. In summary we were able to establish the CRISPR/Cas9 method for a CD cell model and provided a good baseline for further experiments (i.e., creating a knock-in of USP8 and USP48 mutations).

Tregs dienen zur Aufrechterhaltung der Balance im Immunsystem. Die Infektion, Aktivierung oder Induktion von Tregs durch Pathogene kann diese Balance empfindlich stören, eine Immunsuppression zur Folge haben und zur Ausbildung von Autoimmunerkrankungen oder Persistenzen beitragen. Das MV verfügt nicht nur über vielfältige Mechanismen der Immunsuppression, während einer MV-Infektion herrschen zudem Bedingungen vor, welche die Zahl und Aktivität von Tregs beeinflussen könnten. Aufgrund der Expression von Reifungsmarkern auf Trn ist zudem eine präferenzielle Infektion dieser Zellpopulation denkbar. MV-Infektionen können sowohl die akute MV-Enzephalitis, eine Autoimmunerkrankung, nach sich ziehen, als auch die Persistenz SSPE ausbilden. Ob diese Komplikationen mit spezifischen Aberrationen in der Menge und Aktivität von Tregs im Zusammenhang stehen, war bisher nicht bekannt. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass auf unstimulierten Trn der Reifungsmarker und MV-Rezeptor CD150 exprimiert wird und es in Folge dessen in vitro zu einer präferentiellen nicht produktiven Infektion und Depletion von Trn kommt. Ex vivo ließ sich ein deutlicher Depletionseffekt während der frühen akuten MV-Enzephalitis nachweisen, der nach Vaczinierung eines gesunden Probanden und Challenge eines immunisierten Affen nicht auftrat. Ob dieser Depletionseffekt ursächlich für die Enzephalitis ist, oder es sich um einen Begleiteffekt handelt ließe sich an Modellorganismen durch mitogene Manipulation der Trn während einer MV-Infektion untersuchen. Auch bei SSPE kann es zu einer Depletion von Trn kommen, dies scheint jedoch nicht mit der Progression dieser Erkrankung im Zusammenhang zu stehen. Wahrscheinlich ist dagegen ein Zusammenhang mit der Induktion von Tregs. In MV-stimulierten Proben von SSPE-Patienten wurde im Mittel signifikant mehr IL-10 exprimiert als in den Kontrollen. In Proben seropositiver gesunder Spender wurde IL-10 in den ersten Stunden nach MV-Stimulation fast ausschließlich von induzierten Tregs exprimiert. Weitere Versuche sind nötig, um die Evidenz zu steigern und zu ermitteln, ob auch in Patientenproben die frühe IL-10 Expression nach MV-Stimulation von induzierten Tregs dominiert wird. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass es sowohl bei der MV-Enzephalitis als auch bei SSPE zu signifikanten Wechselwirkungen mit Tregs kommt. Ob sich eine MV-Enzephalitis auch ohne Depletion von Trn ausbilden kann und ob die Ausbildung von SSPE erhöhte IL-10 Expression voraussetzt, werden weitere Untersuchungen ergründen müssen. / Treg are supposed to keep the balance throughout the immune system. Infection, activation and induction of Treg by pathogens can interrupt with this balance. Immunosuppression autoimmunity and viral persistence can result from this interference. MV does not only cause immunosuppression during infection by multifaceted mechanisms, but also effects circumstances known to interfere with the frequency and activity of Treg. Due to the expression of maturity markers on the surface of Trn a preferential infection of this cell population by MV seems possible. MV-infection can involve both, acute MV-encephalitis, an autoimmune disease, and the virus persistence SSPE. It was not investigated until now, if thous complications are associated to specific aberrations in the frequency and activity of Treg. In this paper it was demonstrated that CD150, which is both a maturity marker and a MV-receptor, is expressed on unstimulated Trn. Due to this expression the Trn are infected preferentially and non productively in vitro leading to apoptosis. Ex vivo a noticeable depletion effect was detected during the early acute MV-encephalitis. This effect did not accure after vaccination of a healthy proband, and the challenge of an immunised monkey. Mitogenic manipulation of Trn in model organisms during MV-infection could give advice, if this depletion effect is causal to MV-Encephalitis or rather a concomitant effect. Depletion of Trn can also arise in the presence of SSPE, but this seems not to interfere with the progression of disease. By contrast there is presumable an interrelation of SSPE with the induction of Tregs. In MV-stimulated probes from SSPE-patients the median IL-10 expression was significantly higher than in controls. Probes from seropositive healthy donators were used to identify the IL-10 expressing cells. During the first hours after MV-stimulation IL-10 was mainly expressed by induced Treg. Subsequent investigations are necessary to enhance the evidence and to determine if induced Treg also dominate the early IL-10 expression after MV-stimulation in patient probes. To give a resume you could claim that there are significant interrelations between MV-encephalitis respectively SSPE and Treg. If a depletion of Trn is necessary for the development of MV-encephalitis and if increased levels of IL-10 expression are required for the formation of SSPE has to be examined in further experiments.

L'ostréiculture, dominée par l'élevage de l'huître creuse Crassostrea gigas, représente plus de 70% du chiffre d'affaire réalisé par l'aquaculture française. Au sein des écosystèmes aquatiques, les bactéries appartenant au genre Vibrio forment l'un des groupes bactériens les plus abondamment représentés. Deux espèces, Vibrio splendidus et Vibrio aestuarianus, sont fréquemment associées et de façon récurrente, à des mortalités sévissant dans les élevages d'huître creuse Crassostrea gigas, le plus souvent en période estivale. Ce travail de thèse avait pour objectifs d'étudier des interactions Vibrio-huître et leurs modulations en fonction de la virulence des pathogènes et des paramètres génétiques et physiologiques de l'hôte. Le développement d'outils de détection et de quantification sensibles et spécifiques et la maîtrise de protocoles d'infection expérimentale à Vibrio ont permis d'explorer des mécanismes de virulence, d'étudier la variabilité de la sensibilité des huîtres à ces Vibrio et de caractériser la pathogenèse. L'étude de la diversité spécifique des souches bactériennes isolées dans un contexte de mortalité estivale sur une large échelle de temps et d'espace a permis de montrer la prédominance épidémiologique du groupe V. splendidus et de l'espèce V. aestuarianus associée aux épisodes de mortalité estivale de C. gigas en France. Une corrélation ayant été observée entre pouvoir pathogène et activité métalloprotéasique, un test phénotypique prédictif de la virulence des souches a été proposé. L'exploration du phénomène de synergie dans la pathogénicité des deux souches observé en co-injection expérimentale a conduit à la mise en évidence de l'existence d'un système de quorum sensing régulant aux niveaux intraspécifique (V. splendidus) et interspécifique (V. splendidus/V. aestuarianus) la production et l'expression au niveau transcriptionnel des gènes codant les métalloprotéases Vsm et Vam des deux souches étudiées. L'analyse statistique des cinétiques de mortalité obtenues chez des familles de demi-frères diploïdes et triploïdes soumises à un protocole de co-infection standardisée révèle une sensibilité accrue des huîtres à cette vibriose expérimentale, en période de gamétogenèse active. Les huîtres triploïdes soumises à cette même infection expérimentale n'ont présenté aucun avantage significatif. L'existence d'une base génétique de la sensibilité des huîtres aux vibrioses expérimentales a été illustrée par l'évaluation des sensibilités de quatorze familles de la cinquième génération (G5) issue du programme de sélection divergente réalisée dans le cadre de MOREST. Cette étude a également permis la description de co-infections à herpès virus OsHV-1 et V. aestuarianus suggérant une multi-étiologie des phénomènes de mortalité estivale. Une étude de pathogenèse à V. splendidus et V. aestuarianus réalisée par cohabitation a visé l'exploration des interactions liant l'huître creuse C. gigas et les Vibrio virulents, V. splendidus et V. aestuarianus, ou non virulents présents naturellement dans la flore endogène de l'hémolymphe ou dans l'eau des aquariums. Cette nouvelle approche a permis de mettre en évidence la rapidité de transmission des Vibrio virulents des huîtres infectées aux huîtres sentinelles en moins de deux heures, accompagnée d'une perturbation significative, précoce et transitoire de la réponse immunitaire de l'hôte au niveau transcriptionnel au cours des six premières heures de cohabitation. La prise en charge différentielle des Vibrio pathogènes et des Vibrio commensaux par l'huître suggère l'existence de mécanismes conduisant à une spécificité des réponses de l'huître visant l'élimination des Vibrio pathogènes et le maintien d'une flore vibrionacée endogène probablement bénéfique pour C. gigas.

Techn. Universiẗat, Diss., 2005--Darmstadt.

Strahlentherapie im Beckenbereich, wie bei einer Tumortherapie häufig nötig, führt zur Mitbestrahlung der Harnblase. Dieses Normalgewebe zeigt hierbei eine akute und eine späte Strahlenreaktion. Während die akute Strahlenreaktion vollständig reversibel ist, ist die späte Reaktion irreversibel und progradient. Die Strahlenreaktion wurde mittels intravesikaler Zystometrie über das Blasenvolumen ermittelt. Getestet wurden Heparin und PPS als Glykosaminoglykane. Im Rahmen der Arbeit konnte gezeigt werden, dass die akute Strahlenreaktion durch intravesikale Applikation von Glykosaminoglykanen beeinflusst werden kann, und zwar im Sinne einer Reduktion der Reaktion. Die späte Reaktion selbst dagegen nicht. Dafür konnte aber gezeigt werden, dass eine starke konsekutive Komponente der späten Reaktion vorhanden ist. Damit beeinflusst das Maß der akuten Strahlenreaktion die Schwere der späten Reaktion. Eine Verringerung der Reaktionshäufigkeit in der akuten Phase führt zu einer Reduktion der Reaktionshäufigkeit in der Spätphase. / Radiation therapy in the pelvic region leads to a radiation of the bladder too. This normal tissue shows an acute and a late reaction. Whereas the acute one is completely reversible the chronic one is irreversible an progradient. The radiation reaction was measured as a reduction of the volume of the bladder by intravesical cystotonometry. Heparin and PPS were tried as GAG’s. In these examinations could be shown that it is possible to influence the acute reaction by intravesical application of GAG’s . In contrast the chronic phase an influence was impossible. Otherwise it could be proved that there is a high consecutive component in the chronic reaction. That means that a reduction in the frequency of the acute reaction leads to a reduction of the frequency of the chronic reaction.

Seit 1983 ist das Konzept des Mukosa-assoziierten lymphatischen Gewebes (MALT) im Magen auf dem Boden einer chronischen Helicobacter(H.)-pylori-Infektion bekannt. Viele epidemiologische, biologische und molekulargenetische Studien haben die Rolle von H. pylori in der Lymphomgenese unterstützt. Bis heute wurden weltweit mehr als 650 Patienten mit gastralem MALT-Lymphom und H.-pylori-Infektion antibiotisch behandelt. Bei etwa 75% der Fälle kann mit Hilfe dieser Therapie eine komplette Lymphomremission induziert werden. Klinische prädiktive Faktoren helfen dabei, Patienten bezüglich ihres Risikos besser zu stratifizieren und damit die Probabilität des Ansprechens zu verbessern. Neue zytogenetische Erkenntnisse haben zudem dazu beigetragen, ein besseres Verständnis der Lymphomgenese zu erlangen. Mit der kürzlich beschrieben Translokation t(11;18) (q21;q21) könnte in Zukunft ein prädiktiver genetischer Faktor verfügbar sein. / The Role of Helicobacter pylori Infection for the Development and Treatment of Gastric MALT Lymphomas Since 1983, it is well known that mucosa-associated lymphoid tissue (MALT)-type lymphoma of the stomach is due to chronic Helicobacter pylori (H. pylori) infection. Many epidemiological, biological, and moleculargenetic studies have implicated the role of H. pylori in lymphomagenesis. Nowadays, more than 650 patients with gastric MALT lymphoma worldwide have been treated with antibiotics for H. pylori infection, achieving a complete remission in about 75% of cases. Clinical predictive factors help to stratify patients into risk groups, and help to predict the probability of lymphoma remission. New insights into cytogenetics have also contributed to the understanding of lymphomagenesis, and with the newly identified translocation t(11;18)(q21;q21) we might have also a genetic factor at hand to predict treatment response. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

In der vorliegenden Arbeit wurden drei Studien zur Diagnostik und Therapie frühkindlicher Fütterungsstörungen bei Frühgeborenen durchgeführt. Für der FAS-Studie wurde die Fütteraversionsskala (FAS) mit dem Ziel Fütterungsstörungen bei Frühgeborenen mit einem möglichst effizienten Fragebogen zu diagnostizieren. Das Verfahren wurde anhand einer Stichprobe von 46 Frühgeborener unterhalb 2000g Geburtsgewicht im korrigierten Alter von 9 -12 Monaten evaluiert. Die interne Konsistenz beträgt r=.83, die Reliabilität r=.82. Die Validität konnte mit r=.72 bestimmt werden. Bei einem kritischen Cut-Off Wert von >/=2 konnte die FAS alle Fälle von Nahrungsverweigerung erfassen. In der EFFS-Studie wurde das Essverhalten und Fütterungsprobleme von 21 Frühgeborenen im 1., 6. und 12. Lebensmonat mittels eines strukturierten Interviews erfasst. Die Annahme, dass reifungsbedingte und interaktionelle Fütterungsstörungen sich im Auftretensalter unterscheiden, konnte bestätigt werden. Nahrungsverweigerung ging in dieser Studie nicht in jedem Fall mit einer hohen FAS einher. Dieses ist unter Umständen auf die Durchführung als Interview zurückzuführen. Deshalb sollte die FAS nicht als Interview durchgeführt werden.In der TEFF-Studie wurde ein Therapieverfahren zur Behandlung von Fütterungsstörungen bei Frühgeborenen evaluiert. Dafür wurden 21 Frühgeborene mit Fütterungsstörungen vor und nach Therapiebeginn das Auftreten von Störungssymptomatik und der FAS erfasst. Verglichen wurden diese Fälle mit einer Kontrollgruppe. Mittelwertsunterschiede zwischen Interventions- und Kontrollgruppe vor der Intervention waren hinsichtlich FAS und Symptomatik hoch signifikant. Nach der Intervention traten signifikant weniger Symptome auf, der FAS war signifikant niedriger. Zwischen der Kontrollgruppe und der Interventionsgruppe erreichten Mittelwertsunterschiede nach Interventionsabschluss keine Signifikanz.

Signaling pathways of regulated necrosis, such as necroptosis and ferroptosis, contribute to acute kidney injury (AKI), but the role of pyroptosis is unclear. Pyroptosis is mediated by the pore-forming protein gasdermin D (GSDMD). Here, we report a specific pattern of GSDMD-protein expression in the peritubular compartment of mice that underwent bilateral ischemia and reperfusion injury (IRI). Along similar lines, the GSDMD-protein expression in whole kidney lysates increased during the first 84 h following cisplatin-induced AKI. Importantly, unlike whole kidney lysates, no GSDMD-protein expression was detectable in isolated kidney tubules. In IRI and cisplatin-induced AKI, GSDMD-deficient mice exhibited hypersensitivity to injury as assessed by tubular damage, elevated markers of serum urea, and serum creatinine. This hypersensitivity was reversed by a combined deficiency of GSDMD and the necroptosis mediator mixed lineage kinase domain-like (MLKL). In conclusion, we demonstrate a non-cell autonomous role for GSDMD in protecting the tubular compartment from necroptosis-mediated damage in IRI.

Morbus Whipple (MW) ist eine chronische multisystemische Infektionskrankheit, die durch das Bakterium Tropheryma whipplei verursacht wird. Während asymptomatische Trägerschaften und selbst-limitierende Infektionen mit T. whipplei häufig vorkommen, ist die chronische Manifestation des MW sehr selten. Die geringe Inzidenz des MW bei ubiquitärer Verbreitung der Erreger deutet auf eine Assoziation mit prädisponierenden Faktoren bei der Entstehung der Erkrankung hin. Die zugrundeliegenden Faktoren und Mechanismen der Manifestation sind nicht ausreichend geklärt, sodass die vorliegende Arbeit die T-Zell-Reaktivität auf die Antigenpräsentation sowie die Interaktion von T. whipplei mit peripheren monozytären Zellen (PBMC) in vitro analysierte. Hierbei wiesen allogene PBMC von MW-Patienten bei produktiver Präsentation des T. whipplei GrpE Antigens über den MHC-I-Komplex einen vermehrten Anteil Perforin+ CD8+ T-Zellen auf. Die Interferon-g Produktion zeigte sich nach optimierter GrpE Präsentation mit gesunden Kontrollen vergleichbar, wodurch erstmalig nachgewiesen wurde, dass die verminderte T-Zell-Reaktion in MW-Patienten auf eine Dysfunktion im Zuge der Antigenpräsentation zurückzuführen ist. Die Infektion in vitro differenzierter Makrophagen mit vitalen T. whipplei resultierte in einer Reduktion der HLA-DR und CC-18 Expression. Stimulationen mit Bakterienlysat und -überstand induzierten keine phänotypischen Änderungen, wodurch die Hypothese einer aktiven Immunmodulation durch T. whipplei gestützt wurde. Transkriptomanalysen führten zur Identifikation von 105 Kandidaten-Gene, die die chronische Manifestation des MW bedingen könnten. Die klinische Relevanz der Gene ist in weiteren Studien zu prüfen, ebenso wie die Bedeutung CD14+ depletierter Zellen für die Pathogenese des MW. Diese gelangten im Zuge einer prospektiven Pilotstudie erstmalig in den Fokus und deuten darauf hin, dass neben Monozyten weitere Zellen in die systemische Verbreitung von T. whipplei involviert sind. / Whipple’s disease (WD) is a chronic systemic infection with the ubiquitous bacterium Tropheryma whipplei. Whereas self-limiting infections with T. whipplei occur frequently and lead to a protective immunity, a chronic manifestation of WD is rare and seems to be associated with predisposing immunological factors. These underlying factors have not yet been sufficiently understood. The present work analysed T cell reactivity against T. whipplei antigens and interaction of the pathogen with peripheral blood mononuclear cells in vitro. Upon stimulation with bacterial lysate, recombinant GrpE or Hsp70 of T. whipplei, the proportions of activated CD4+ and CD8+ T cells were significantly lower in WD-patients as compared to healthy controls. Productive presentation of GrpE antigens via the MHC-I complex resulted in an increase of perforin+ CD8+ T-cells in WD-patients. The proportion of interferon-gamma+ CD8+ T cells was comparable to healthy controls, thus demonstrating that the reduced T cell response in WD-patients is not due to a T cell defect, but to a dysfunction in antigen presentation. T. whipplei infection of in vitro differentiated macrophages significantly reduced the expression of HLA-DR and CC-18 in WD-patients and controls, whereas bacterial lysate and bacterial supernatant did not induce phenotypic changes. These findings supported the hypothesis of an active immunomodulation by T. whipplei, resulting in reduced antigen presentation and enabling intracellular persistence. Microarray based transcriptome analysis identified 105 candidate genes that may be related to the chronic manifestation of WD. Clinical relevance of these genes has to be examined in further studies, as well as the importance of CD14+ depleted cells for the pathogenesis of WD. The detection of bacterial DNA in CD14+ depleted cells in the course of a prospective pilot study indicated that, in addition to monocytes, other cells are involved in the systemic distribution of T. whipplei.