Der Typ I Plasminogenmangel ist eine seltene Multisystemerkrankung mit einer gestörten extravaskulären Fibrinolyse, die zur Ausbildung fibrinreicher Pseudomembranen auf Schleimhäuten führt. Kausale Therapien existieren bisher nicht, Fallberichte beschreiben jedoch eine Besserung der Symptomatik bei Patientinnen bei Einnahme oraler Kontrazeptiva. Östrogen wirkt im Körper über Rezeptoren durch Beeinflussung der Genexpression an bestimmten regulatorischen Elementen im Bereich der Promotoren (Estrogen responsive Elements (EREs)). Dies führte zu der Fragestellung, ob und durch welche Promotorelemente der Plasminogen Promotor durch Östrogen regulierbar und die Genexpression hierdurch modulierbar ist. Hierfür wurden verschiedene Promotorkonstrukte mit und ohne regulatorische Elemente kloniert und mittels Dual Luciferase Reporter Assay analysiert. In silico wurden 2 EREs (-11,5 kb und +4,2 kb relativ zur Transkriptionsstartstelle) identifiziert und anschließend ebenfalls in den Konstrukten getestet. Der kleinste „Plasminogenminimalpromotor“ war nicht durch Östrogen beeinflussbar. Proximale Promotorelemente wie die DNAse hypersensitive Region II mit einer beschriebenen Estrogen Responsive Unit sowie ein -2,4kb umfassendes Promotorkonstrukt wirkten unter Östrogenstimulation hemmend auf die Promotoraktivität. Ursächlich dafür sind wahrscheinlich weitere Interaktionen des Östrogen Rezeptors mit transkriptionsmodulierenden Proteinen, z.B. sind Interaktionen vermittelt über eine AP-3 Bindungsstelle denkbar. Die hemmenden Effekte konnten als Plasminogen-Gen-spezifisch und Leberzell-spezifisch demonstriert werden. Im Gegensatz dazu lösten beide vor die Minimalpromotoren klonierten EREs eine starke Stimulation aus, die sich auch in nichthepatischen Zelllinien - dort jedoch in geringerem Ausmaß ¬- zeigte. Somit sind diese EREs starke Enhancer, die eine Leberspezifität aufweisen. Die in der Summe komplexe Regulation der Östrogen-vermittelten Plasminogen Transkriptionskontrolle lässt auf eine Mitwirkung zusätzlicher Faktoren schließen. Um den in vitro Effekt der scheinbar widersprüchlichen Ergebnisse zu untersuchen, wurden humane Leberzellen einer Primärzellkultur mit Östrogen stimuliert und anschließend hinsichtlich der Plasminogen Expression untersucht. Diese Methode ließ sich jedoch aufgrund der Limitierung des Probenmaterials auf Leberbiopsien von Patienten mit gastrointestinalen Karzinomen mit Lebermetastasierung, damit einhergehend fehlender Östrogenrezeptorexpression, sowie fehlender Plasminogenexpression nicht etablieren, sodass hier der Nachweis des wirklichen Effektes des Östrogeneinflusses nicht gelang. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass sich der Plasminogen Promotor durch Östrogen regulieren lässt. Der genaue Mechanismus und der in vitro Effekt ließ sich jedoch nicht abschließend klären und bedarf weiterer Forschung. Eine vielversprechende Fortführung der Arbeit, besonders im Hinblick auf adäquate Therapieoptionen des Typ I-Plasminogenmangels, wäre die Etablierung eines geeigneten Zellmodells und die Erprobung weiterer Plasminogen modifizierender Substanzen.

Der Typ I Plasminogenmangel ist eine seltene Multisystemerkrankung mit einer gestörten extravaskulären Fibrinolyse, die zur Ausbildung fibrinreicher Pseudomembranen auf Schleimhäuten führt. Kausale Therapien existieren bisher nicht, Fallberichte beschreiben jedoch eine Besserung der Symptomatik bei Patientinnen bei Einnahme oraler Kontrazeptiva. Östrogen wirkt im Körper über Rezeptoren durch Beeinflussung der Genexpression an bestimmten regulatorischen Elementen im Bereich der Promotoren (Estrogen responsive Elements (EREs)). Dies führte zu der Fragestellung, ob und durch welche Promotorelemente der Plasminogen Promotor durch Östrogen regulierbar und die Genexpression hierdurch modulierbar ist. Hierfür wurden verschiedene Promotorkonstrukte mit und ohne regulatorische Elemente kloniert und mittels Dual Luciferase Reporter Assay analysiert. In silico wurden 2 EREs (-11,5 kb und +4,2 kb relativ zur Transkriptionsstartstelle) identifiziert und anschließend ebenfalls in den Konstrukten getestet. Der kleinste „Plasminogenminimalpromotor“ war nicht durch Östrogen beeinflussbar. Proximale Promotorelemente wie die DNAse hypersensitive Region II mit einer beschriebenen Estrogen Responsive Unit sowie ein -2,4kb umfassendes Promotorkonstrukt wirkten unter Östrogenstimulation hemmend auf die Promotoraktivität. Ursächlich dafür sind wahrscheinlich weitere Interaktionen des Östrogen Rezeptors mit transkriptionsmodulierenden Proteinen, z.B. sind Interaktionen vermittelt über eine AP-3 Bindungsstelle denkbar. Die hemmenden Effekte konnten als Plasminogen-Gen-spezifisch und Leberzell-spezifisch demonstriert werden. Im Gegensatz dazu lösten beide vor die Minimalpromotoren klonierten EREs eine starke Stimulation aus, die sich auch in nichthepatischen Zelllinien - dort jedoch in geringerem Ausmaß ¬- zeigte. Somit sind diese EREs starke Enhancer, die eine Leberspezifität aufweisen. Die in der Summe komplexe Regulation der Östrogen-vermittelten Plasminogen Transkriptionskontrolle lässt auf eine Mitwirkung zusätzlicher Faktoren schließen. Um den in vitro Effekt der scheinbar widersprüchlichen Ergebnisse zu untersuchen, wurden humane Leberzellen einer Primärzellkultur mit Östrogen stimuliert und anschließend hinsichtlich der Plasminogen Expression untersucht. Diese Methode ließ sich jedoch aufgrund der Limitierung des Probenmaterials auf Leberbiopsien von Patienten mit gastrointestinalen Karzinomen mit Lebermetastasierung, damit einhergehend fehlender Östrogenrezeptorexpression, sowie fehlender Plasminogenexpression nicht etablieren, sodass hier der Nachweis des wirklichen Effektes des Östrogeneinflusses nicht gelang. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass sich der Plasminogen Promotor durch Östrogen regulieren lässt. Der genaue Mechanismus und der in vitro Effekt ließ sich jedoch nicht abschließend klären und bedarf weiterer Forschung. Eine vielversprechende Fortführung der Arbeit, besonders im Hinblick auf adäquate Therapieoptionen des Typ I-Plasminogenmangels, wäre die Etablierung eines geeigneten Zellmodells und die Erprobung weiterer Plasminogen modifizierender Substanzen.:I Bibliografische Beschreibung und Referat…………………………………………………………………………………………II II Abkürzungsverzeichnis……………………………………………………………………………………………………………………III 1. Einleitung und Hintergrund…………………………………………………………………………………………………………….1 1.1. Plasminogen und Typ I Plasminogenmangel……………………………………………………………………1 1.2. Organisation des Plasminogen Gens und des Plasminogen Promotors……………………..…….2 1.3. Östrogen und dessen Signaltransduktion…………………………………………………………………………3 2. Überleitung zur Originalpublikation – Fragestellung……………………………………………………………………….5 3. Originalpublikation………………………………………………………………………………………………………………….……..7 4. Diskussion und Ausblick………………………………………………………………………………………………………………..15 5. Zusammenfassung………………………………………………………………………………………………………………………..17 6. Literaturverzeichnis……………………………………………………………………………………………………………………...19 III Eigenständigkeitserklärung..………………………………………………………………………………………………………….IV IV Curriculum vitae…………………………………………………………………………………………………………………………….V V Liste der Publikationen…….…………………………………………………………………………………………………………….VI VI Danksagung………………………………………………………………………………………………………………………………….VII