Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-09-30 / Introducao: A busca por uma fonte alternativa de celulas para a Engenharia Tecidual ossea, se deve a morbidade da area doadora e maior dificuldade de expansao in vitro quando da utilizacao de celulas de linhagem osteoblastica, como as celulas da medula ossea. Portanto, a busca de outras fontes celulares para contribuir para esta terapia, se torna fundamental. Objetivo: Avaliar a influencia do fator de crescimento transformante beta1(TGF-ƒÀ1) na diferenciacao celular de fibroblastos dermicos humanos cultivados em esponja de colageno. Metodos: As esponjas de colageno foram cortadas em pecas de 16mm de diametro e 2 mm de espessura sendo distribuidas em quatro grupos denominados de acordo com o meio de cultura: CONTROLE (Padrao); TGF-ƒÀ1 (Padrao acrescido de 10ng/mL de TGF-ƒÀ1); OSTEOG. Padrao acrescido de 0,5ƒÊg/mL de acido ascorbico, 10 mMol/L de ƒÀ-glicerofosfato e 10nMol/L de dexametasona) e OSTEOG.TGF- ƒÀ1(meio osteogenico acrescido de 10ng/mL de TGF-ƒÀ1). As avaliacoes da atividade da fosfatase alcalina (FAL) e quantidade de osteocalcina (OC) foram realizadas no sobrenadante. A interacao das celulas com a esponja de colageno foi avaliada pela exame histologico e a presenca de depositos de calcio fosfato realizada pelo teste de Von Kossa, todas as avaliacoes foram realizadas no segundo, setimo, 14 ‹, 21 ‹, 28 ‹ e 56 ‹dias. Resultados: Atividade da FAL e Quantidade de OC: nao houve diferenca entre os grupos CONTROLE e TGF- ƒÀ1 em nenhuma das avaliacoes e em nenhum dos pontos de avaliacao, no entanto na comparacao com os outros dois grupos, os valores foram significativamente menores, o grupo OSTEOG.TGF- ƒÀ1 obteve valores significativamente. Interacao Celula/Esponja: em todos os grupos as celulas inicialmente estavam na superficie com posterior penetracao para o interior da esponja. Depositos Mineralizados: nao existiu a presenca nos grupos CONTROLE e TGF- ƒÀ1 e nos grupos OSTEOG. e OSTEOG. TGF- ƒÀ1 existiu a presenca de depositos a partir do 14 ‹ dia ate o 56 ‹ dia. Conclusao: O TGF-ƒÀ1 no meio osteogenico, na cultura de fibroblastos dermicos humanos em esponja de colageno, aumentou a atividade da FAL e a quantidade de OC, nao alterando a interacao celula/esponja e a presenca de depositos mineralizados de calcio fosfato na estrutura da esponja de colageno / Introduction: The research of new sources of cells for Tissue Engineering of the human bone, it is necessary because the use of the primary choice for this therapy (bone marrow cell), can result in a morbidity of the donor area and poor expansion in vitro. Therefore, it is important to seek other cellular sources to contribute to this therapy. Objective: To evaluate the influence of transforming growth factor-beta 1 (TGF-â1) in the osteogenic differentiation of human dermal fibroblasts cultured in a collagen sponge. Methods: The collagen sponges were cut in 16x2-mm sections and distributed into four groups according to the culture medium: CONTROL (DMEM culture medium); TGF-â1 (DMEM culture medium with 10 ng/ml of TGF-â1); OSTEOG (DMEM culture medium with 0.5 ìg/ml of ascorbic acid, 10 mmol/l of â-glycerophosphate and 10 nmol/L of dexamethasone); and OSTEOG.TGF-â1 (osteogenic medium with 10 ng/ml of TGF-â1). Measurements of the alkaline phosphatase (ALP) activity and the amount of osteocalcin (OC) in the supernatant, as well as measurement of the penetration of cells in the sponge by histology and measurement of calcium phosphate deposits by the Von Kossa test, were performed on days 2, 7, 14, 21, 28, and 56 . Results: ALP activity and OC level: There were no differences between the CONTROL and TGF-â1 groups in any of the measurements between any of the measurement points. However, the measured values were significantly lower than the OSTEOG and OSTEOG.TGF-â1 groups. The OSTEOG.TGF-â1 group achieved significantly higher. Interaction Cell/Sponge: in all groups the cells were at the top of sponge in the beginning and there were a penetration into the sponge up to the end of the experiments. Deposits of Calcium Phosphate: There were no presence of deposits in the CONTROL and TGF-â1 groups. There were evidence of the deposits in the OSTEOG. and OSTEG. TGF-â1 groups from the 14° day up to 56° day. Conclusion: TGF-â1 in osteogenic medium increased the ALP activity and the OC levels but did not influence the interaction cell/sponge and the presence of mineralized deposits of calcium phosphate into the collagen sponge. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Ziel der vorliegenden Arbeit war die immunhistologische Charakterisierung der Expression der profibrotischen Wachstumsfaktoren Transforming growth factor-beta-1, -beta2 und -beta3 und des Enzyms Matrixmetalloproteinase-2 (MMP-2) im equinen Endometrium während des Zyklus sowie innerhalb der verschiedenen Erscheinungsformen der equinen Endometrose. Zudem wurde der potentielle Einfluss einer gleichzeitig auftretenden Endometritis auf die glanduläre und stromale Wachstumsfaktor- und Enzym-Expression untersucht. Die Ergebnisse dieser Studie sollten klären, ob und inwieweit den untersuchten Wachstumsfaktoren unter Beteiligung von MMP-2 in der Pathogenese der equinen Endometrose eine mit anderen Organfibrosen vergleichbare Schlüsselrolle zukommt. Zu diesem Zweck standen an definierten Tagen entnommene Endometriumbioptate (n=21) von drei zyklisch aktiven, klinisch und gynäkologisch gesunden Maidenstuten sowie Endometriumbioptate von 60 Stuten mit graduell variabler Endometrose unterschiedlichen Charakters und Endometriumbioptate von 22 Stuten mit mittelgradiger Endometrose und gleichzeitiger mittelgradiger eitriger (n=16) bzw. nichteitriger (n=6) Endometritis aus dem Routineeinsendungsmaterial des Institutes für Veterinär-Pathologie der Universität Leipzig zur Verfügung. Die Wachstumsfaktoren TGF-beta1, -beta2 und -beta3 sowie das Enzym MMP-2 zeigen im Zyklus ein typisches, zellspezifisches Reaktionsmuster, das unterschiedlichen Regulations-mechanismen zu unterliegen scheint. Ein Maximum der TGF-beta1-Expression in den luminalen Epithelzellen, Stroma- und Drüsenzellen kann in der endometrialen Sekretionsphase mit Anstieg bzw. einem Maximum der Serumprogesteron-Konzentration beobachtet werden. Im Gegensatz dazu tritt eine Expression von MMP-2 in den Stromazellen in der Sekretionsphase mit Abfall der Progesteronkonzentration im Serum auf. Das luminale Epithel und die Stromazellen zeigen eine maximale Expression von TGF-beta2 beim Vorliegen hoher Progesteronspiegel im Serum bzw. mit Abfall der Serumprogesteron-Konzentration in der Sekretionsphase. TGF-beta3 weist im luminalen Epithel ein ähnliches Expressionsmuster auf, eine deutliche Abhängigkeit zu den Serumhormon-Konzentrationen lässt sich jedoch nicht feststellen. Die stromale Expression von TGF-alpha unterliegt im equinen Endometrium keinen zyklusabhängigen Variationen. Die Stromazellen innerhalb der verschiedenen Endometroseherde zeigen, im Vergleich zum unveränderten Endometrium, vor allem eine verminderte Expression von TGF-alpha. Das Expressionsmuster der TGF-beta-Wachstumsfaktoren ist grundsätzlich variabel, es fällt jedoch auf, dass die Stromazellen insbesondere in inaktiven Endometrosen eine geringere Expression der TGF-beta-Isoformen aufweisen. Ursache ist möglicherweise eine gestörte hormonelle Stimulation bzw. eine stromale Synthesestörung in Folge veränderter epithelial/stromaler Wechselwirkungen. Das Enzym MMP-2 wird dagegen in den Stromazellen aller Endometroseherde, unabhängig von deren Differenzierung und dem Auftreten glandulärer Alterationen, deutlich vermehrt nachgewiesen. Dies ist sehr wahrscheinlich Folge der Extra-zellularmatrix-Akkumulation innerhalb der Endometroseherde und für die fortschreitende Zerstörung der glandulären Basalmembranen verantwortlich. Die glanduläre Expression innerhalb der Endometroseherde gleicht weitgehend der der unveränderten Drüsenzellen, lediglich in destruierenden Endometrosen werden TGF-alpha, TGF-beta2 und MMP-2 in den involvierten Drüsenzellen vermehrt nachgewiesen. Mögliche Ursachen wären eine Diffusion durch die geschädigte glanduläre Basalmembran bzw. eine Anregung der Synthese im Rahmen der epithelialen Wundheilung. Eine Anregung der glandulären und stromalen Expression der untersuchten Wachstumsfaktoren und des Enzyms MMP-2 im Rahmen der Endometrose durch die Anwesenheit von Entzündungszellen konnte nicht nachgewiesen werden. Eine der Leber- und Lungenfibrose ähnelnde, überschießende Wundheilungsreaktion durch eine primär epithelial bedingte, vermehrte TGF-Wachstumsfaktorproduktion sowie direkte Zusammenhänge zwischen der MMP-2- und TGF-beta-Wachstumsfaktor-Expression waren in der equinen Endometrose nicht festzustellen. Da vor allem die Stromazellen in der Endometrose eine veränderte Expression der Wachstumsfaktoren aufwiesen, ist möglicherweise eine primäre stromale Fehldifferenzierung der Ausgangspunkt für die Entstehung der Endometrose. Eine mit der Leber- und Lungenfibrose vergleichbare Schlüsselrolle der TGF-Wachstumsfaktoren in der Pathogenese der equinen Endometrose konnte nicht eindeutig belegt werden.

Ziel der vorliegenden Arbeit war die immunhistologische Charakterisierung der Expression der profibrotischen Wachstumsfaktoren Transforming growth factor-beta-1, -beta2 und -beta3 und des Enzyms Matrixmetalloproteinase-2 (MMP-2) im equinen Endometrium während des Zyklus sowie innerhalb der verschiedenen Erscheinungsformen der equinen Endometrose. Zudem wurde der potentielle Einfluss einer gleichzeitig auftretenden Endometritis auf die glanduläre und stromale Wachstumsfaktor- und Enzym-Expression untersucht. Die Ergebnisse dieser Studie sollten klären, ob und inwieweit den untersuchten Wachstumsfaktoren unter Beteiligung von MMP-2 in der Pathogenese der equinen Endometrose eine mit anderen Organfibrosen vergleichbare Schlüsselrolle zukommt. Zu diesem Zweck standen an definierten Tagen entnommene Endometriumbioptate (n=21) von drei zyklisch aktiven, klinisch und gynäkologisch gesunden Maidenstuten sowie Endometriumbioptate von 60 Stuten mit graduell variabler Endometrose unterschiedlichen Charakters und Endometriumbioptate von 22 Stuten mit mittelgradiger Endometrose und gleichzeitiger mittelgradiger eitriger (n=16) bzw. nichteitriger (n=6) Endometritis aus dem Routineeinsendungsmaterial des Institutes für Veterinär-Pathologie der Universität Leipzig zur Verfügung. Die Wachstumsfaktoren TGF-beta1, -beta2 und -beta3 sowie das Enzym MMP-2 zeigen im Zyklus ein typisches, zellspezifisches Reaktionsmuster, das unterschiedlichen Regulations-mechanismen zu unterliegen scheint. Ein Maximum der TGF-beta1-Expression in den luminalen Epithelzellen, Stroma- und Drüsenzellen kann in der endometrialen Sekretionsphase mit Anstieg bzw. einem Maximum der Serumprogesteron-Konzentration beobachtet werden. Im Gegensatz dazu tritt eine Expression von MMP-2 in den Stromazellen in der Sekretionsphase mit Abfall der Progesteronkonzentration im Serum auf. Das luminale Epithel und die Stromazellen zeigen eine maximale Expression von TGF-beta2 beim Vorliegen hoher Progesteronspiegel im Serum bzw. mit Abfall der Serumprogesteron-Konzentration in der Sekretionsphase. TGF-beta3 weist im luminalen Epithel ein ähnliches Expressionsmuster auf, eine deutliche Abhängigkeit zu den Serumhormon-Konzentrationen lässt sich jedoch nicht feststellen. Die stromale Expression von TGF-alpha unterliegt im equinen Endometrium keinen zyklusabhängigen Variationen. Die Stromazellen innerhalb der verschiedenen Endometroseherde zeigen, im Vergleich zum unveränderten Endometrium, vor allem eine verminderte Expression von TGF-alpha. Das Expressionsmuster der TGF-beta-Wachstumsfaktoren ist grundsätzlich variabel, es fällt jedoch auf, dass die Stromazellen insbesondere in inaktiven Endometrosen eine geringere Expression der TGF-beta-Isoformen aufweisen. Ursache ist möglicherweise eine gestörte hormonelle Stimulation bzw. eine stromale Synthesestörung in Folge veränderter epithelial/stromaler Wechselwirkungen. Das Enzym MMP-2 wird dagegen in den Stromazellen aller Endometroseherde, unabhängig von deren Differenzierung und dem Auftreten glandulärer Alterationen, deutlich vermehrt nachgewiesen. Dies ist sehr wahrscheinlich Folge der Extra-zellularmatrix-Akkumulation innerhalb der Endometroseherde und für die fortschreitende Zerstörung der glandulären Basalmembranen verantwortlich. Die glanduläre Expression innerhalb der Endometroseherde gleicht weitgehend der der unveränderten Drüsenzellen, lediglich in destruierenden Endometrosen werden TGF-alpha, TGF-beta2 und MMP-2 in den involvierten Drüsenzellen vermehrt nachgewiesen. Mögliche Ursachen wären eine Diffusion durch die geschädigte glanduläre Basalmembran bzw. eine Anregung der Synthese im Rahmen der epithelialen Wundheilung. Eine Anregung der glandulären und stromalen Expression der untersuchten Wachstumsfaktoren und des Enzyms MMP-2 im Rahmen der Endometrose durch die Anwesenheit von Entzündungszellen konnte nicht nachgewiesen werden. Eine der Leber- und Lungenfibrose ähnelnde, überschießende Wundheilungsreaktion durch eine primär epithelial bedingte, vermehrte TGF-Wachstumsfaktorproduktion sowie direkte Zusammenhänge zwischen der MMP-2- und TGF-beta-Wachstumsfaktor-Expression waren in der equinen Endometrose nicht festzustellen. Da vor allem die Stromazellen in der Endometrose eine veränderte Expression der Wachstumsfaktoren aufwiesen, ist möglicherweise eine primäre stromale Fehldifferenzierung der Ausgangspunkt für die Entstehung der Endometrose. Eine mit der Leber- und Lungenfibrose vergleichbare Schlüsselrolle der TGF-Wachstumsfaktoren in der Pathogenese der equinen Endometrose konnte nicht eindeutig belegt werden.

Hintergrund. Die gegensätzlichen Wirkungen des L-Arginin-NO-Stoffwechsels bei Nierenerkrankungen wurden nachgewiesen. Die vorliegende Studie untersucht die Haupt-Endstrecke dieses Stoffwechselweges, die NO-cGMP-Signaltransduktion, sowie die Wirkung des spezifischen sGC-Stimulators Bay 41-2272 auf Schädigungs-, Matrixexpansions- und Progressionsphase der Anti-Thy1-induzierten Nierenerkrankungen im Rattenmodell. Methoden. Die anti-Thy1-Antikörperinjektion in zwei Nieren- oder uninephrektomierten Ratten induzierte eine Sequenz der Schädigungs-, Matrixexpansions- und Progressionsphase. Die Effekte der Behandlung mit Bay 41-2272 (10 mg/kg Körpergewicht/Tag) wurden durch die Messungen von systolischem Blutdruck, Proteinurie, Nierenfunktion, glomerulärer und interstitieller Matrixakkumulation, TGF-beta1-, Fibronectin- und PAI-1-Expression, Makrophageninfiltration, alpha1sGC, beta1sGC, sowie basaler und NO-stimulierter renaler cGMP-Produktion ermittelt. Im chronischen Anti-Thy1 Modell wurden die Effekte von Bay 41-2272 mit dem reinen Vasodilator Hydralazin (15 mg/kg Körpergewicht/Tag) verglichen. Ergebnisse. Im Vergleich zu den Kontrollen sind die sGC mRNA Expression und Aktivität signifikant im Matrixexpansionsprotokoll erhört, während sie im Schädigungsprotokoll komplett vermindert sind; im Progressionsprotokoll ist die sGC-cGMP-Kaskade im Tubulointerstitium hochreguliert, während die Aktivität im Glomeruli erniedrigt ist. Im Gegensatz zur Hydralazin-therapie erhörte die Bay 41-2272-Behandlung die glomeruläre und die tubulointerstitielle NO-cGMP-Signaltransduktion. Dies führte zu deutlich verringerten Makrophageninfiltration, Matrixakkumulation sowie einer verbesserten Nierenfunktion. Schlussfolgerung. Die Expression und Aktivität der sGC sind auf Transkriptionsebene im Verlauf der Nierenfibrose hochreguliert und korrelieren eng mit den pathologischen Veränderungen in den einzelnen Krankheitsphasen. Pharmakologische sGC-Stimulation reduzierte die TGF-beta-Überexpression sowie die Matrixakkumulation und verlangsamte den fortschreitenden Verlauf zur tubulointerstitiellen Fibrose und eingeschränkten Nierenfunktion über teilweise blutdruckunabhängige Mechanismen, obwohl die Mesangialzelllyse infolge der verminderten sGC-Expression unbeeinflusst blieb. Die Ergebnisse zeigen, dass die NO-cGMP-Signaltransduktion ein wichtiger antifibrotischer Mechanismus bei Nierenfibrose ist. / Background Controversial effects of L-arginine-NO pathway have been shown on renal disease. The present study analyzes the main downstream of L-arginine-NO pathway, the NO-cGMP signaling in and the effect of the specific sGC stimulator Bay 41-2272 on the injury, matrix expansion and progression phases in the rat model of anti-thy1-induced renal disease. Methods The injection of anti-thy1 antibody into rats with two kidneys or nephrectomized rats caused a sequence of the injury, matrix expansion and progression phases. The effects of Bay 41-2272 (10 mg/kg body weight/d) treatment on systolic blood pressure, proteinuria, kidney function, glomerular and tubulointerstitial matrix protein accumulation, expression of TGF- beta1, fibronectin and PAI-1, macrophage infiltration, alpha1sGC and beta1sGC mRNA expression and basal and NO-stimulated renal cGMP production were determined. In the chronic anti-thy1 model, the effect of Bay 41-2272 was compared side-by-side to the sole vasodilator hydralazine (15 mg/kg body weight/d). Results Compared to controls, sGC mRNA expression and activity were markedly increased in the matrix expansion protocol, while they were almost completely disrupted in the injury protocol; in the progression protocol, sGC-cGMP cascade was up-regulated in the tubulointerstitium, while its activity was decreased in glomeruli. In contrast to hydralazine therapy, Bay 41-2272 treatment enhanced both glomerular and tubulointerstitial NO-cGMP signaling significantly, resulting in markedly reduced macrophage infiltration, matrix expression and accumulation as well as improved kidney function. Conclusion The expression and activity of sGC are highly regulated at the transcriptional level during the course of renal fibrosis, and correlate closely with the pathological changes from the injury over the matrix expansion toward the final progression phase. Further pharmacologic sGC stimulation reduced TGF-beta overexpression and extracellular matrix accumulation and limited the progressive course of this model towards tubulointerstitial fibrosis and impaired renal function at least in part in a blood pressure-independent manner, although it demonstrated no effects on mesangial cell lysis due to lack of the receptor sGC. The results suggest that NO-cGMP signaling represents an important anti-fibrotic pathway in renal fibrosis.

Autoimmune diseases are a group of different diseases which are characterized by an immune disorder leading to decreased tolerance to components of the body itself. These diseases have many factors that trigger such as a decrease of the share or percentage of regulatory T cells (Tregs). The Transforming Growth Factor-beta 1 (TGF-β1) is involved in the suppression of the inflammatory response during the pathogenesis of autoimmune diseases (juvenile idiopathic arthritis, multiple sclerosis, diabetes), through the activation of this cell type. This cytokine is also associated with modulation of an inflammatory response either by increasing Treg cells and by modulating proinflammatory cytokines such as tumor necrosis factor alpha (TNF-α). The components found in both innate immune responses as adaptive must be considered potential targets for developing new drugs immune modulators. Thus, manipulation of Tregs is an attractive strategy for immunotherapy and hence, the use of mimetic peptide to TGF-β1 can be adopted to reduce the effects of severe autologous response, then creating an additional therapy for autoimmunity as well as for the treatment of inflammatory diseases. Our results show that we can select TGF-β1 mimetic peptides since we can prove by bioinformatics both bind to this receptor molecule. Thus, the peptides can be used as immunomodulators to combat inflammation and in the treatment of autoimmune diseases since they can modulate the production of TNF-α and IL-10. / Doenças autoimunes são um grupo de doenças distintas que se caracterizam por uma desordem imunológica levando a diminuição da tolerância aos componentes do próprio organismo. Essas doenças possuem vários fatores que as desencadeiam como a diminuição da ação ou porcentagem de células T regulatórias (Tregs). O Fator Transformante de Crescimento-beta 1 (TGF-β1) está envolvido na supressão da resposta inflamatória durante a patogênese de doenças autoimunes (artrite idiopática juvenil, esclerose múltipla, diabetes), por meio da ativação desse tipo celular. Esta citocina também está associada a modulação de uma resposta inflamatória, seja pelo aumento de células Tregs como pela modulação de citocinas pro-inflamatórias como o Fator de necrose tumoral alfa (TNF-α). Os componentes encontrados em respostas tanto imune inatas quanto adaptativas devem ser considerados potenciais alvos para o desenvolvimento de novos fármacos imuno moduladores. Assim, a manipulação de Tregs é uma estratégia atraente para a imunoterapia e, desta forma, o uso de peptídeos miméticos ao TGF-β1 poderá ser adotado para diminuir as consequências de uma resposta autóloga severa, criando, então, uma terapia complementar para a autoimunidade bem como para o tratamento de doenças inflamatórias. Nossos resultados mostram que conseguimos selecionar peptídeos miméticos a molécula do TGF- β1, uma vez que conseguimos provar por bioinformática que ambos se ligam ao receptor desta molécula. Assim, os peptídeos podem ser utilizados como imunomoduladores para o combate de inflamação e no tratamento de doenças autoimune já que conseguem modular a produção de TNF- α e IL-10. Experimentos in vivo realizados também demonstraram a sua capacidade de diminuir inflamação modulação a migração de neutrófilos e leucócitos. / Mestre em Genética e Bioquímica

Myofibroblast expansion is a critical event in the pathogenesis of liver fibrosis. The activation of hepatic stellate cells (HSC) to myofibroblast (MFB) results in the enhanced production of extracellular matrix (ECM). We have studied the effect of fibroblast growth factor 1 (FGF-1) on liver MFB. In the second part we investigated effect of transforming growth factor β1 (TGF-β1) and FGF-1 on cell line HSC-T6. Cells were cultured on plastic dishes and in 3D collagen gel mimicking fibrotic tissue. MFB were isolated by repeated passaging of nonparenchymal liver cell fraction. The transfer of MFB from plastic dishes to collagen gel resulted in the change in their shape and phenotype. The expression of cytokine TGF-β1 and of MFB markers, α-smooth muscle actin (α-SMA) and cellular fibronectin (EDA-FN) on protein level was significantly decreased in collagen gel. The experiments with SB 431542, the inhibitor of TGF-β receptor type I, showed that EDA-FN and α-SMA are differently regulated. EDA-FN expression is dependent on TGF-β1, while the expression of α-SMA is primarily determined by the environment and modified by TGF-β1. EDA-FN is more sensitive to the U0126, the inhibitor of protein kinases MEK 1 and 2. Collagen gel does not change the expression of metalloproteinase MMP-2 but activates the proenzyme....

Transforming growth factor beta 1 (TGF-beta1) ist ein multifunktionales Zytokin, welches eine Rolle in der Sepsis und in der Sepsis-induzierten Myopathie spielen könnte. Weiterhin könnten erhöhte TGF-beta1-Level zur Muskelschwäche, die mit der Intensivpflege assoziiert ist (engl. intensiv care unit-acquired weakness, ICUAW), beitragen. Der TGF-beta1- Signalweg wurde in Skelettmuskelbiopsien von ICUAW-Patienten heraufreguliert. Secreted frizzled related protein 2 (SFRP2) wurde in einer Gen-Set-Anreicherungsanalyse als das am höchsten regulierte Gen identifiziert. Im Mausmodell führten Sepsis und Hunger zu einer verringerten Sfrp2-Expression, während dies in der Denervation-induzierten Skelettmuskelatrophie nicht festzustellen war. In differenzierten C2C12-Myotuben führte TGF-beta1 zu einer verringerten Sfrp2-mRNA- und Proteinexpression. Luciferase-Assays deuteten auf eine TGF-beta1-abhängige Herunterregulation von Sfrp2 hin, welche auf Promoterebene durch mögliche negative regulatorische Elemente im Sfrp2-Promoter vermittelt wurde. Weiterhin wurde eine TGF-beta1 induzierte Muskelatrophie durch transkriptionelle Repression der myosin heavy chain Gene beobachtet. Im Gegensatz dazu veränderte TGF-beta1 nicht den proteasomalen Abbau muskulärer Proteine. Die Genexpression von Tripartite motif containing 63 und F-box only protein 32 war hingegen leicht herunterreguliert. TGF-beta1-induzierte Atrophie in differenzierten C2C12-Myotuben wurde teilweise durch rekombinantes Sfrp2 aufgehoben. Weiterhin wurde eine direkte physikalische Interaktion zwischen Sfrp2 und TGF-beta1 gefunden, welche diesen Effekt verursacht haben könnte. Zusammengefasst lässt sich feststellen, dass der TGF-beta1- Signalweg eine wichtige Rolle in der ICUAW durch Inhibition der myosin heavy chain Expression spielt. TGF-beta1-abhängige Herunterregulation von Sfrp2 könnte zu einer Feedback-Antwort, die das Ausmaß der Atrophie durch TGF-beta1 verstärkt, führen. / Transforming growth factor beta 1 (TGF-beta1) is a multifunctional cytokine that may play a role in sepsis and in sepsis-induced myopathy. Our group speculated that increased TGF-beta1 could contribute to intensive care (ICU)-acquired weakness (ICUAW), a catastrophic muscle disease in critically ill patients. We found that TGF-beta1 signaling in skeletal muscle biopsies of ICUAW patients was upregulated. Secreted frizzled related protein 2 (SFRP2) was the most regulated gene identified by gene set enrichment analysis (GSEA). I then studied the regulation and function of SFRP2 in different skeletal muscle atrophy models. In three mouse models, downregulated Sfrp2 expression was observed in sepsis and starvation, but not in denervation-induced skeletal muscle atrophy. In differentiated C2C12 myotubes, TGF-beta1 downregulated Sfrp2 expression on both mRNA and protein levels. Luciferase assays suggested that TGF-beta1-dependent downregulation of Sfrp2 was mediated at the promoter level through possible negative regulatory elements in the Sfrp2 promoter. I also observed that TGF-beta1-induced muscle atrophy was accompanied by transcriptional repression of myosin heavy chain genes. In contrast, TGF-beta1 did not increase proteasomal degradation of muscular proteins since gene expression of Tripartite motif containing 63 (Trim63) and F-box only protein (Fbxo32) was not upregulated; instead, they were slightly downregulated. TGF- beta1-induced differentiated C2C12 myotube atrophy was partially reversed by recombinant Sfrp2. This inhibitory effect could have resulted from direct interaction between Sfrp2 and TGF-beta1, since I found a physical interaction between these two proteins. Taken together, TGF-beta1 signaling pathway could play an important role in ICUAW via inhibition of myosin heavy chain expression. TGF-beta1-dependent downregulation of Sfrp2 may establish a feedback loop augmenting the atrophic effect of TGF-beta1.