Η ύπαρξη Διαδικτύου παρέχει την δυνατότητα μεταφοράς δομημένης πληροφορίας, μέσω πολλών διαφορετικών εφαρμογών. Μια από τις πλέον χρησιμοποιούμενες εφαρμογές αποτελεί το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, το οποίο υπάρχει από την αρχή κιόλας του Διαδικτύου. Τα τελευταία χρόνια έχει κάνει την εμφάνιση της μια νέα σημαντική εφαρμογή η τηλεϊατρική, η οποία περιλαμβάνει μηχανισμούς παρόμοιους με το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζονται τα πρωτόκολλα μορφοποίησης μηνυμάτων Διαδικτύου RFC 822, RFC 2822, RFC 2045 της κατηγορίας MIME καθώς και το RFC 2231. Αποτελούν κάποια από τα βασικότερα πρωτόκολλα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου και κατ’επέκταση την βάση για την ανάπτυξη της τηλειατρικής. Ταυτόχρονα γίνεται μια εκτενής αναφορά στα βασικότερα πρωτόκολλα καθορισμού δομής μορφότυπων που χρησιμοποιούνται στην ιατρική πληροφορική. Πιο συγκεκριμένα στο κεφάλαιο 1 παρουσιάζεται το πρωτόκολλο RFC 822 το οποίο καθορίζει το μορφότυπο και τη σημασιολογία των περιεχόμενων του μηνύματος ηλεκτρονικού ταχυδρομείου. Το συγκεκριμένο πρότυπο ενώ είναι ικανοποιητικό για αποστολή μηνυμάτων κειμένου ASCII δεν είναι επαρκές για μεταφορά μορφών κειμένου μη –ASCII. Στο κεφάλαιο 2 γίνεται εκτενής αναφορά στο πρωτόκολλο RFC 2822, το οποίο αποτελεί μια πιο ενημερωμένη έκδοση του RFC 822 ώστε να απεικονίζει την τρέχουσα πρακτική. Καθορίζει αυστηρά την δομή περιεχομένων μηνυμάτων κειμένου ASCII, ενώ ταυτόχρονα δεν λαμβάνει κανένα μέτρο για αποστολή μηνυμάτων πολυμέσων. Στο κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται το RFC 2045 της κατηγορίας MIME, το οποίο είναι μια ανεξάρτητη προδιαγραφή που απλά συμπληρώνει το RFC 822. Το πρωτόκολλο αυτό ορίζει τις απαραίτητες πρόσθετες κεφαλίδες στο μήνυμα, ώστε να μπορέσει να σταλεί περιεχόμενο διαφορετικό από κείμενο ASCII. Χρησιμοποιώντας πεδία ετικέτας "MIME- Version", "Content-Type" και "Content-Transfer-Encoding", είναι δυνατό να περιλαμβάνονται με έναν τυποποιημένο τρόπο, αυθαίρετοι τύποι δεδομένων με συμμορφούμενα RFC 822 μηνύματα ταχυδρομείου. Έτσι κανένας περιορισμός που επιβάλλεται από το RFC 822 δεν παραβιάζεται. Στο κεφάλαιο 4 περιγράφεται το πρότυπο RFC 2231, το οποίο καθορίζει τις επεκτάσεις που εξετάζουν διαφόρους περιορισμούς που προκύπτουν από την χρήση παραμέτρων MIME σε πεδία ετικέτας τύπου περιεχομένου και διάθεσης στο Internet. Όλες αυτές οι επεκτάσεις εφαρμόζονται σε ένα μοντέλο που είναι απόλυτα συμβατό σε συντακτικό επίπεδο με υπαρκτές MIME εφαρμογές. Τέλος στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα βασικά πρωτόκολλα καθορισμού δομής μορφοτύπων που χρησιμοποιούνται στον τομέα της τηλειατρικής. Αναλύονται οι λειτουργικές προδιαγραφές της υπηρεσίας WADO. Παρουσιάζεται το IHE XDS σχεδιάγραμμα ολοκλήρωσης, που επιλαμβάνεται του προβλήματος της διαλειτουργικότητας του ΗΑΥΠ. (Hλεκτρονικό Aρχείο Yγειονομικής Περίθαλψης - ΗΑΥΠ -Electronic Healthcare Record – EHR). Το ΗΑΥΠ αποτελεί έναν βασικό ερευνητικό τομέα στην ιατρική πληροφορική. / The existence of the Internet provides the possibility to transfer structured information through many different applications.One of the most used applications is the e-mail, which exists from the very beginning of the Internet. Recently a new important application, the telemedicine, appears which includes operations similar to e-mail.In this diploma thesis the protocols for the format of Internet messages RFC 822, RFC 2822, the RFC 2045 of the category of MIME and also the RFC 2231 are presented. These are some of the most basic e-mail protocols and thus the basis for the development of telemedicine. Simultaneously there is a comprehensive reference to the basic protocols that establish a structure format and are used in Medical Informatics.Specifically, Chapter 1presents the protocol RFC 822, which defines the format and semantics of the contents of the e-mail. Atlhough this protocol is sufficient for ASCII text messages sending, it’s not for non-ASCII text messages.In Chapter 2 there is reference to protocol RFC 2822, which is a more updated version of RFC 822, in order to reflect current practice. It strictly defines the structure of contents of text messages while it makes no provision for the transmission of multimedia messages. In Chapter 3 we present the RFC 2045 of the category MIME which is an independent specification that complements RFC 822.This protocol provides the necessary additional header in the mail in order to sent content of non-ASCII text. By using header fields "MIME- Version","Content-Type"and"Content-Transfer-Encoding ", it’s possible arbitrary data types with compliant mail messages to be included in a standard way. Because of this any restriction imposed by RFC 822, is being violated. In Chapter 4 , we describe the standard RFC 2231 which defines the extensions considering different restrictions that arise from the use of MIME parameters in content type and content-disposition header fields in Internet e-mail.All these extensions are applicable to a model which is completely compatible in syntax level with already existing applications. Finally in Chapter 5 we present the basic protocols that determine structure formats and are used in telemedicine. Also the functional specifications of the WADO are analyzed here.The IHE XDS layout integration is presented that address the problem of interoperability of HER. The HER is a key research field in medical informatics.

Submitted by Luiza Maria Pereira de Oliveira (luiza.oliveira@ufpe.br) on 2017-07-20T16:29:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Rafaela Maria Seabra Silva.pdf: 1206163 bytes, checksum: 40c5b3e504a66706b66919d7543260cc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T16:29:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Rafaela Maria Seabra Silva.pdf: 1206163 bytes, checksum: 40c5b3e504a66706b66919d7543260cc (MD5) Previous issue date: 2010-03-05 / Leucemia é a neoplasia hematológica mais comum na infância. Sua etiologia não está elucidada sendo provável uma interação gene-ambiente. O ácido fólico é uma vitamina do complexo B transportado para a célula pela proteína carreadora de folato reduzido. Enzimas importantes no metabolismo do ácido fólico são: A metilenotetrahidrofolato redutase, metionina sintase, e timidilato sintase. Este foi um estudo exploratório com caso-controle. A população amostral foi diferente para cada um dos polimorfismos estudados sendo constituída de amostras oriundas do CEONHPE/HUOC e INCa. A detecção dos genótipos foi realizada através PCR–RFLP para os polimorfismos MTHFR 677, MS 2756 e RFC1, seguida de digestão enzimática, por PCR para as repetições em tandem no gene TS e PCR alelo-específica para o polimorfismo MTHFR 1298. Não observamos diferença estatisticamente significante na freqüência genotípica dos polimorfismos A2756G MS e nas repetições em tandem 2R/3R no promotor do gene TS. O genótipo mutante RFC 80AA foi relacionado a diminuição do risco de desenvolvimento de leucemias agudas e LLA no CEONHPE, LMA no INCa e leucemias agudas e LMA, na análise CEONHPE e INCa. A presença do alelo 677T foi associada ao aumento do risco de leucemias agudas e LLA. Enquanto a presença do genótipo MTHFR 1298CC foi associado a uma significativa redução do risco. O resultado deste estudo sugere a associação dos polimorfismos RFC G80A, MTHFR A1298C e MTHFR C677T com a susceptibilidade a LA infantil. / Leukemia is the most common hematologic malignancy in childhood. Its etiology is not elucidated and is likely a gene-environment interaction. Folic acid is a vitamin B complex transported to the cell by binding protein of reduced folate. Important enzymes in the metabolism of folic acid are: The methylenetetrahydrofolate reductase, methionine synthase, and thymidylate synthase. This was an exploratory study with case-control. The sample population was different for each of the polymorphisms studied was made up of samples from CEONHPE / HUOC and Cancer Institute. Genotype detection was performed by PCR-RFLP for the polymorphisms MTHFR 677, MS 2756 and RFC1, followed by enzymatic digestion, by PCR for the tandem repeats in the TS gene and allele-specific PCR for the MTHFR 1298 polymorphism. No statistically significant difference in genotype frequency of polymorphisms A2756G MS and tandem repeats in the 2R/3R TS gene promoter. The mutant RFC 80AA genotype was related to decreased risk of developing acute leukemia and in CEONHPE ALL, AML and INCa in acute leukemias and AML, and the analysis CEONHPE Cancer Institute. The presence of 677T allele was associated with increased risk of acute leukemia and ALL. While the presence of the MTHFR 1298CC genotype was associated with a significant reduction in risk. The result of this study suggests the association of polymorphisms G80a RFC, MTHFR A1298C and MTHFR C677T with susceptibility to AL's.

This thesis deals with methodology for measuring transmission parameters of internet connection. The aim of the thesis is to cover and compare known methods used for testing. Based on the research then design and realize an application that will provide those kind of measurements.

Proliferating cell nuclear antigen (PCNA) is a key factor involved in Eukaryotic DNA replication and repair, as well as other cellular pathways. Its importance comes mainly from two aspects: the large numbers of interacting partners and the mechanism of facilitated diffusion along the DNA. The large numbers of interacting partners makes PCNA a necessary factor to consider when studying DNA replication, either in vitro or in vivo. The mechanism of facilitated diffusion along the DNA, i.e. sliding along the duplex, reduces the six degrees of freedom of the molecule, three degrees of freedom of translation and three degrees of freedom of rotation, to only two, translation along the duplex and rotational tracking of the helix. Through this mechanism PCNA can recruit its partner proteins and localize them to the right spot on the DNA, maybe in the right spatial orientation, more effectively and in coordination with other proteins. Passive loading of the closed PCNA ring on the DNA without free ends is a topologically forbidden process. Replication factor C (RFC) uses energy of ATP hydrolysis to mechanically open the PCNA ring and load it on the dsDNA. The first half of the introduction gives overview of PCNA and RFC and the loading mechanism of PCNA on dsDNA. The second half is dedicated to a diffusion model and to an algorithm for analyzing PCNA sliding. PCNA and RFC were successfully purified, simulations and a mean squared displacement analysis algorithm were run and showed good stability and experimental PCNA sliding data was analyzed and led to parameters similar to the ones in literature.

This semester work focuses on the basic characteristics of the VDSl2 and G.fast technologies that allow to transfer data using old telephone lines. The theoretical part of the work describes the main parameters of all currently known profiles for VDSL and G.fast. There is also a description of DMT modulation, used in both types of DSL connections. Moreover, the theoretical part presents a vectoring technique that helps to increase the data transfer rate using a twisted pair. The work also provides methods for testing networks using the recommendations of RFC 2455, ITU-T Y.1564 and RFC6349. The practical part of this thesis contains all conducted tests and measuring, which were described in detail. The results od these tests were presented in the format of graphs and tables.

L'engagement des récepteurs de forte affinité pour les IgE (RFcγI), qui contiennent des motifs d'activation nommés ITAM, induit l'activation des mastocytes et des basophiles. Les récepteurs de faible affinité pour les IgG (RFcγIIB) contiennent des motifs d'inhibition nommés ITIM et inhibent l'activation cellulaire lorsqu'ils sont coagrégés aux récepteurs à ITAM. Les RFcγIIB inhibent également la prolifération cellulaire induite par les récepteurs à activité tyrosine kinase comme Kit. Les propriétés inhibitrices des RFcγIIB reposent sur le recrutement de l'inositol phosphatase SHIP1, qui dégrade le Phosphatidyl Inositol tri-phosphate PI(3,4,5)P3, une molécule impliquée dans de nombreuses voies de signalisation. Au cours de ma thèse, j'ai montré que lorsqu'ils sont coagrégés avec les RFcγI, les RFcγIIB, inhibent non seulement l'activation induite par ces RFcγI (cis-inhibition), mais aussi l'activation induite par d'autres RFcγI et la prolifération induite par Kit. Nous avons appelé cette nouvelle propriété, la trans-inhibition. De même, la coagrégation de Kit avec les RFcγIIB inhibe l'activation des mastocytes induite par les RFcγI. La trans-inhibition peut être également induite dans les basophiles murins et humains. Finalement, la coagrégation de Kit et des RFcyIIB inhibe la prolifération, dépendante de l'oncogène Abl, d'un mastocytome murin. En conclusion, la trans-inhibition est un nouveau mécanisme de régulation, dépendant de SHIP1, qui induit un état d'anergie de la cellule, l'empêchant de répondre à des signaux d'activation et de prolifération

El objetivo general del presente trabajo de título es un caso real de integración entre el ERP de SAP y los legacy del área de logística de una compañía distribuidora de combustible en Chile utilizando los principios que el patrón de diseño SOA ofrece y con la ayuda de herramientas comerciales que implementan y facilitan la integración entre sistemas computacionales heterogéneos. El área de logística de la compañía cuenta con una variedad de aplicaciones legacy Web del tipo J2EE que utilizan de manera independiente y que les permiten realizar la programación de los pedidos de combustible que sus clientes efectúan, asignación de los pedidos a los distintos camiones tanques, modificaciones y cancelaciones que se deban realizar a los pedidos, medición de eficiencia de los transportes y viajes efectuados, etc. La integración se basó en los conceptos que el patrón SOA indica como mejor práctica con la ayuda de plataformas tecnológicas de la línea WebSphere de IBM tales como MessageBroker, MQ, Adaptadores del MessageBroker para comunicarse con el ERP y con el sistema operativo sobre el cual funciona que es Os/400 sobre iSeries, etc. Las principales decisiones tomadas durante el proyecto dicen relación con casos en los cuales se decidió hacer pasar el flujo de datos por la plataforma SOA instalada y cuando no hacerlo porque entregaba mejores prestaciones, tiempos de respuesta y seguridad. Durante todo el proyecto estos fueron temas de discusión y análisis dado que cada caso en la práctica trae un análisis individual que debe ser enfrentado bajo la mirada de conveniencia para la empresa, entendiéndose que estas conveniencias podrían ser tiempos de respuesta, puntos de falla, servicio e imagen al cliente. En el detalle del trabajo se tomaron decisiones relacionadas con el tipo y formato de mensajes que transportan los datos entre las aplicaciones que participan del proceso de despacho de combustibles. Detalles como saber cuántos campos de datos son necesarios por mensaje, que separadores debían acordarse y ser utilizados, como serían tratados los encolamientos de los mensajes según si prioridad, los mensajes devuelta que deben ser enviados para cerrar los ciclos de cada proceso que se gatillen, etc. Cada una de estas decisiones en los distintos mensajes de datos que se gatillan en cualquier sentido dentro del proceso de despacho de combustible muestra los esfuerzos principales sobre los cuales se concentró el presente trabajo de título. El resultado final fue un conjunto de aplicaciones del tipo Web y legacy que se comunican con el ERP de SAP para lograr de manera exitosa el despacho de combustible desde las plantas de la compañía; todo esto con la ayuda de una infraestructura conformada por filesystem y carpetas compartidas, plataformas de integración de IBM, flujo de mensajes que transmiten los datos, etc. Se concluye que los proyectos de integración si bien logran el objetivo principal sobre el cual se basan, carecen aún de la madurez necesaria en su diseño o bien en los productos comerciales que existen hoy en el mercado, dado que muchas decisiones se debieron tomar descartando lo que eran las mejores prácticas de SOA en beneficio de obtener una solución acorde a las necesidades de la compañía. La mirada de performance y eficiencia de los procesos es muy difícil dimensionarla y considerarla durante este tipo de proyectos y deben ser enfrentados, por lo general, posteriormente a su puesta en marcha, cuando los datos cuantitativos del funcionamiento entregan muchos más antecedentes que ayuden a encontrar las oportunidades de mejoras y los cuellos de botella que deben ser solucionados.

Folate sind als Überträger von C1-Fragmenten verschiedener Oxidationsstufen direkt an der Nukleinsäuresynthese beteiligt und spielen somit eine entscheidende Rolle im Zellstoffwechsel. So kann ein suboptimaler Folatstatus zur Ausprägung einer klinischen Symptomatik führen, die sich primär in Zellen mit hoher Teilungsrate manifestiert. Dabei gilt die megaloblastäre Anämie als Leitsymptom für einen akuten Folatmangel. Herausragende Bedeutung besitzen Folate in der Schwangerschaft, wo ihnen bei der Entwicklung des fetalen Nervensystems eine besondere Rolle zukommt. Bei einem zu niedrigen Serumfolatspiegel der Mutter steigt das Risiko für embryonale Missbildungen wie Neuralrohrdefekte stark an. Die weitere medizinische Relevanz der Folate steht momentan im Fokus der Forschung, wie z. B. der protektive Effekt in Bezug auf bestimmte Krebsformen, die Risikoreduktion für verschiedene kardiovaskuläre Erkrankungen sowie Zusammenhänge zwischen dem Folatstatus und neurologischen Störungen (Alzheimer, Depressionen). Allerdings kann Folat als essentielles Vitamin von Säugetieren nicht selbst synthetisiert werden, sondern muss aus externen Quellen über den Verdauungstrakt aufgenommen werden. Die Resorption aus dem Darm erfolgt nach aktuellem Kenntnisstand insbesondere über den Reduced Folate Carrier (RFC, SLC19A1) und den Proton-Coupled Folate Transporter (PCFT, SLC46A1). Trotz der Existenz dieser spezifischen Transporter ist der Folatmangel des Menschen der häufigste Vitaminmangel in Mitteleuropa. Er lässt sich durch eine ausschließlich ernährungsphysiologische Problematik nur unzureichend erklären. Interessanterweise besitzen sowohl das PCFT-Gen als auch das RFC-Gen in ihrer Promoterregion verschiedene Regulationselemente, unter anderem auch funktionell aktive DREs (Dioxin Response Element), die als Bindungsstelle für einen ligandenaktivierten Transkriptionsfaktor, den nukleären Arylhydrocarbon-Rezeptor (AhR), dienen. DREs wurden bisher hauptsächlich bei fremdstoffmetabolisierenden Enzymen wie z. B. Cytochrom P450-Isoenzymen gefunden und vermitteln bekanntermaßen die toxischen und karzinogenen Effekte von AhR-Liganden. Von besonderem Interesse sind in diesem Zusammenhang ubiquitär verbreitete Umweltkontaminanten wie die polyzyklischen und die halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK, HAK), da sie in der Umwelt sehr persistent sind und sich dadurch in der Lebensmittelkette anreichern. Infolgedessen wurde im Rahmen dieser Studie der mögliche Einfluss von AhR-Liganden wie TCDD (2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin) und B[a]P (Benzo[a]pyren) auf die carriervermittelte intestinale Folatresorption beim Menschen untersucht sowie die Regulation der Transportproteine RFC und PCFT auf transkriptioneller Ebene experimentell überprüft. Als adäquates in vitro Modell diente dabei die humane Kolonzelllinie LS180, für die zunächst eine Charakterisierung erfolgte. Mittels RT-PCR wurde der Nachweis erbracht, dass alle am Folattransport beteiligten Import-und Exportcarrier auf mRNA-Ebene exprimiert werden. Für die Transportproteine RFC und PCFT erfolgte über den Western Blot auch der Nachweis auf Proteinebene. Die Funktionalität der AhR-Signalkaskade, die über methylcholanthrenartige Induktoren wie TCDD zur Induktion von Cytochrom P450 führt, konnte im Folgenden mittels Ethoxyresorufin-O-deethylase-Assay (EROD) überprüft werden. Es zeigte sich nach Induktion mit TCDD (0,01 - 10 nM) oder B[a]P (0,01 - 1 μM) über 12 – 96 h ein hochsignifikanter, dosis- und zeitabhängiger Effekt auf die Cyp1A1 vermittelte Enzymaktivität der Ethoxyresorufin-O-deethylase in den LS180-Zellen. Dabei konnten ligandenabhängige Unterschiede im Induktionsmuster ermittelt werden. Im Anschluss wurde im intestinalen Zellmodell die initiale konzentrations- und zeitabhängige Folataufnahme bei pH 5.5 über funktionelle Aufnahmeversuche mit Tritium-markierter Folsäure untersucht und charakterisiert. Sie stellte sich als aktiver, sättigbarer Prozess dar, wobei in den unbehandelten LS180-Zellen ca. eine Verdreifachung der intrazellulären Radioaktivität über einen Zeitraum von 2,5 min beobachtet werden konnte. Als kinetische Parameter wurden ein Km-Wert von 27,91 μM sowie ein Vmax-Wert von 281,2 pmol/min berechnet. Nachfolgende Untersuchungen mit den spezifischen Inhibitoren Raltitrexed (RTX) und Pemetrexed (PMX) konnten zeigen, dass sowohl PCFT als auch RFC an der funktionellen Folsäureaufnahme bei einem pH-Wert von 5.5 in dem gewählten Versuchsaufbau beteiligt sind. Der RFC scheint jedoch einen etwas höheren Anteil an der Gesamtaufnahme zu haben als der PCFT. In LS180-Zellen, die vorher mit den Modellsubstanzen TCDD (1 bzw. 10 nM) oder B[a]P (0,1 bzw. 1 μM) über 24 - 120 h inkubiert wurden, konnte eine zeit- und dosisabhängige, statistisch signifikante Reduktion der carriervermittelten Folatresorption beobachtet werden, wobei die maximale Verminderung der Aufnahmerate ca. 75 % betrug. Da sich dieser Effekt durch die AhR-Antagonisten Salicylamid (SAL) und CH-223191 (CH) dosisabhängig umkehren ließ, erfolgt die Regulation vermutlich über den AhR-Signalweg. Um den Mechanismus der Regulation zu klären, wurde mit Hilfe der quantitativen qRT-PCR unter Verwendung von TaqMan-Sonden die Genexpression von RFC und PCFT nach Vorbehandlung mit 1 - 10 nM TCDD oder 0,1 – 1 μM B[a]P über 12 - 120 h untersucht. Analog zu den Aufnahmeversuchen konnte hier eine zeit- und dosisabhängige Reduktion beider Transporter auf transkriptioneller Ebene beobachtet werden. Auch führte eine Vorbehandlung mit CH und SAL wiederum zu einer Umkehr des Effektes, wobei CH wahrscheinlich einen ligandenselektiven AhR-Antagonisten darstellt. Zusammenfassend konnte durch die vorliegende Arbeit nachgewiesen werden, dass Cytochrom P450-Induktoren über die AhR-Signalkaskade die carriervermittelte Folatresorption in humanen Kolonzellen herabregulieren. Es erscheint anhand der gewonnen Erkenntnisse möglich, dass die Folathomoöstase durch verschiedene Umweltkontaminanten wie z. B. TCDD negativ beeinflusst werden kann und als Folge daraus auch eventuell der Folatmangel der Bevölkerung in Industrienationen zumindest teilweise erklärbar wird. Es ist darüber hinaus denkbar, dass auch andere Fremdstoffe die Folataufnahme beeinflussen, da große planare Strukturen häufig über den AhR-Weg wirken. Weiterführende Studien sind notwendig, um das Verständnis für den Einfluss von Umweltkontaminanten auf die intestinale Folataufnahme zu verbessern.

The master’s thesis consists of several parts. Describes the technology 10 Gbps Ethernet. Analyzer Ixia and Endace presents, especially their use for traffic analysis and stress testing the network devices. It deals with documents RFC concerning the routers and switch testing. Thesis includes the reports of tests switches and router performed by RFC 2544 and RFC 2889 documents. Part of the thesis is dedicated to COMBO FPGA cards. Documentations to the analyzers is created in this thesis and macro is on the CD for presentation of measurement results.

Folate sind als Überträger von C1-Fragmenten verschiedener Oxidationsstufen direkt an der Nukleinsäuresynthese beteiligt und spielen somit eine entscheidende Rolle im Zellstoffwechsel. So kann ein suboptimaler Folatstatus zur Ausprägung einer klinischen Symptomatik führen, die sich primär in Zellen mit hoher Teilungsrate manifestiert. Dabei gilt die megaloblastäre Anämie als Leitsymptom für einen akuten Folatmangel. Herausragende Bedeutung besitzen Folate in der Schwangerschaft, wo ihnen bei der Entwicklung des fetalen Nervensystems eine besondere Rolle zukommt. Bei einem zu niedrigen Serumfolatspiegel der Mutter steigt das Risiko für embryonale Missbildungen wie Neuralrohrdefekte stark an. Die weitere medizinische Relevanz der Folate steht momentan im Fokus der Forschung, wie z. B. der protektive Effekt in Bezug auf bestimmte Krebsformen, die Risikoreduktion für verschiedene kardiovaskuläre Erkrankungen sowie Zusammenhänge zwischen dem Folatstatus und neurologischen Störungen (Alzheimer, Depressionen). Allerdings kann Folat als essentielles Vitamin von Säugetieren nicht selbst synthetisiert werden, sondern muss aus externen Quellen über den Verdauungstrakt aufgenommen werden. Die Resorption aus dem Darm erfolgt nach aktuellem Kenntnisstand insbesondere über den Reduced Folate Carrier (RFC, SLC19A1) und den Proton-Coupled Folate Transporter (PCFT, SLC46A1). Trotz der Existenz dieser spezifischen Transporter ist der Folatmangel des Menschen der häufigste Vitaminmangel in Mitteleuropa. Er lässt sich durch eine ausschließlich ernährungsphysiologische Problematik nur unzureichend erklären. Interessanterweise besitzen sowohl das PCFT-Gen als auch das RFC-Gen in ihrer Promoterregion verschiedene Regulationselemente, unter anderem auch funktionell aktive DREs (Dioxin Response Element), die als Bindungsstelle für einen ligandenaktivierten Transkriptionsfaktor, den nukleären Arylhydrocarbon-Rezeptor (AhR), dienen. DREs wurden bisher hauptsächlich bei fremdstoffmetabolisierenden Enzymen wie z. B. Cytochrom P450-Isoenzymen gefunden und vermitteln bekanntermaßen die toxischen und karzinogenen Effekte von AhR-Liganden. Von besonderem Interesse sind in diesem Zusammenhang ubiquitär verbreitete Umweltkontaminanten wie die polyzyklischen und die halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK, HAK), da sie in der Umwelt sehr persistent sind und sich dadurch in der Lebensmittelkette anreichern. Infolgedessen wurde im Rahmen dieser Studie der mögliche Einfluss von AhR-Liganden wie TCDD (2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin) und B[a]P (Benzo[a]pyren) auf die carriervermittelte intestinale Folatresorption beim Menschen untersucht sowie die Regulation der Transportproteine RFC und PCFT auf transkriptioneller Ebene experimentell überprüft. Als adäquates in vitro Modell diente dabei die humane Kolonzelllinie LS180, für die zunächst eine Charakterisierung erfolgte. Mittels RT-PCR wurde der Nachweis erbracht, dass alle am Folattransport beteiligten Import-und Exportcarrier auf mRNA-Ebene exprimiert werden. Für die Transportproteine RFC und PCFT erfolgte über den Western Blot auch der Nachweis auf Proteinebene. Die Funktionalität der AhR-Signalkaskade, die über methylcholanthrenartige Induktoren wie TCDD zur Induktion von Cytochrom P450 führt, konnte im Folgenden mittels Ethoxyresorufin-O-deethylase-Assay (EROD) überprüft werden. Es zeigte sich nach Induktion mit TCDD (0,01 - 10 nM) oder B[a]P (0,01 - 1 μM) über 12 – 96 h ein hochsignifikanter, dosis- und zeitabhängiger Effekt auf die Cyp1A1 vermittelte Enzymaktivität der Ethoxyresorufin-O-deethylase in den LS180-Zellen. Dabei konnten ligandenabhängige Unterschiede im Induktionsmuster ermittelt werden. Im Anschluss wurde im intestinalen Zellmodell die initiale konzentrations- und zeitabhängige Folataufnahme bei pH 5.5 über funktionelle Aufnahmeversuche mit Tritium-markierter Folsäure untersucht und charakterisiert. Sie stellte sich als aktiver, sättigbarer Prozess dar, wobei in den unbehandelten LS180-Zellen ca. eine Verdreifachung der intrazellulären Radioaktivität über einen Zeitraum von 2,5 min beobachtet werden konnte. Als kinetische Parameter wurden ein Km-Wert von 27,91 μM sowie ein Vmax-Wert von 281,2 pmol/min berechnet. Nachfolgende Untersuchungen mit den spezifischen Inhibitoren Raltitrexed (RTX) und Pemetrexed (PMX) konnten zeigen, dass sowohl PCFT als auch RFC an der funktionellen Folsäureaufnahme bei einem pH-Wert von 5.5 in dem gewählten Versuchsaufbau beteiligt sind. Der RFC scheint jedoch einen etwas höheren Anteil an der Gesamtaufnahme zu haben als der PCFT. In LS180-Zellen, die vorher mit den Modellsubstanzen TCDD (1 bzw. 10 nM) oder B[a]P (0,1 bzw. 1 μM) über 24 - 120 h inkubiert wurden, konnte eine zeit- und dosisabhängige, statistisch signifikante Reduktion der carriervermittelten Folatresorption beobachtet werden, wobei die maximale Verminderung der Aufnahmerate ca. 75 % betrug. Da sich dieser Effekt durch die AhR-Antagonisten Salicylamid (SAL) und CH-223191 (CH) dosisabhängig umkehren ließ, erfolgt die Regulation vermutlich über den AhR-Signalweg. Um den Mechanismus der Regulation zu klären, wurde mit Hilfe der quantitativen qRT-PCR unter Verwendung von TaqMan-Sonden die Genexpression von RFC und PCFT nach Vorbehandlung mit 1 - 10 nM TCDD oder 0,1 – 1 μM B[a]P über 12 - 120 h untersucht. Analog zu den Aufnahmeversuchen konnte hier eine zeit- und dosisabhängige Reduktion beider Transporter auf transkriptioneller Ebene beobachtet werden. Auch führte eine Vorbehandlung mit CH und SAL wiederum zu einer Umkehr des Effektes, wobei CH wahrscheinlich einen ligandenselektiven AhR-Antagonisten darstellt. Zusammenfassend konnte durch die vorliegende Arbeit nachgewiesen werden, dass Cytochrom P450-Induktoren über die AhR-Signalkaskade die carriervermittelte Folatresorption in humanen Kolonzellen herabregulieren. Es erscheint anhand der gewonnen Erkenntnisse möglich, dass die Folathomoöstase durch verschiedene Umweltkontaminanten wie z. B. TCDD negativ beeinflusst werden kann und als Folge daraus auch eventuell der Folatmangel der Bevölkerung in Industrienationen zumindest teilweise erklärbar wird. Es ist darüber hinaus denkbar, dass auch andere Fremdstoffe die Folataufnahme beeinflussen, da große planare Strukturen häufig über den AhR-Weg wirken. Weiterführende Studien sind notwendig, um das Verständnis für den Einfluss von Umweltkontaminanten auf die intestinale Folataufnahme zu verbessern.