Hintergrund: Abdominale Adhäsionen entstehen vor allem durch Operationen. Sie können ernste Beschwerden auslösen, wie Dünndarmileus, Infertilität und chronische Schmerzen. Eine allgemein anerkannte Prophylaxe und/oder Therapie existiert trotz intensiver Forschung nicht. Steigende Lebenserwartung und erweiterte Operationsindikationen verschärfen das Problem. Ziel: Diese Studie soll zeigen, dass der Angiogeneseinhibitor Thalidomid postoperative Verwachsungen im Tiermodell hemmt ohne die Wundheilung zu gefährden. Methoden: 40 New Zealand White Kaninchen wurden bei einem operativen Eingriff einmalig intraperitoneal mit Thalidomid oder einem Placebo behandelt. Nach drei oder sieben Tagen wurden die Tiere erneut operiert. Danach wurden Adhäsionsbildung und Angiogenese beurteilt. Von TNF-alpha, einem wichtigen Mediator für Adhäsionen, wurden die Serumspiegel ermittelt. Die Wundheilung wurde durch visuelle Inspektion sowie durch Bestimmung von Berstungsdruck und –stelle kontrolliert. Ergebnisse: Thalidomid hemmt postoperative Adhäsionen. In der Therapiegruppe hatten 75 Prozent der Tiere keine und 25 Prozent minimale Adhäsionen. In der Kontrollgruppe dagegen traten bei knapp 50 Prozent der Tiere mäßige oder dichte Adhäsionen auf. Drei Mechanismen scheinen für die adhäsionsinhibierende Wirkung von Thalidomid verantwortlich zu sein: Hemmung der Angiogenese, Modulation der Fibrinolyse und Reduzierung der Entzündungsreaktion. Das Operationsergebnis gefährdet Thalidomid nicht. Bei der Inspektion wiesen alle Kaninchen regelgerechte Wundverhältnisse auf. Die ermittelten Berstungsdrücke und -stellen zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen Therapie- und Kontrollgruppe. Schlussfolgerungen: Wegen der entscheidenden Rolle der Angiogenese für die Wundheilung, aber auch wegen der teratogenen Effekte von Thalidomid, muss die adhäsionsinhibierende Wirkung von Thalidomid vor einem klinischen Einsatz in weiteren Tierversuchen verifiziert werden. Überprüft werden sollte dabei, ob neben den drei diskutierten Mechanismen, weitere vor allem immunmodulatorische Prozesse die Adhäsionshemmung bewirken. / Background: Abdominal adhesions mainly result from surgery. They can cause severe trouble like small bowel obstruction, female infertility and chronic pain. A generally recognised prevention and/or therapy does not exist despite intensive research. Increasing life expectancy and a wider range of indications for operations make matters worse. Objective: The purpose of the study is to demonstrate that the angiogenesis inhibitor thalidomide inhibits postsurgical adhesions in an animal model without impacting wound healing. Methods: 40 New Zealand White rabbits were treated once in an operation intraperitoneal with either thalidomide or with a placebo. After three or seven days the animals again underwent an operation. Thereafter the adhesions formation and angiogenesis was assessed. The level of TNF-alpha, an important mediator for adhesions, in blood was measured. The wound healing was controlled by visual inspection and the determination of the bursting pressure und location. Resuts: Thalidomid inhibits postsurgical adhesions. In the therapy sample 75 per cent of the animals had no and 25 per cent had minimal adhesions. In the control sample almost 50 per cent of the animals had moderate or dense adhesions. Three mechamisms appear to be responsible for thalidomide to inhibit adhesions: the inhibition of the angiogenesis, the modulation of the fibrinolysis and the reduction of the inflammation. The result of the operation was not impacted by thalidomide. All rabbits showed normal wound healing. The bursting pressure and location did not differ significantly between the therapy and the control sample. Conclusions: Because of the importance of the angiogenesis for wound healing as well as the teratogenic effects of thalidomide, thalidomide must be further analysed in animal tests before being applied in clinical practice. As part of this it should be examined whether in addition to the three mechansims discussed, other proceeses, in particular immune modulating processes contribute to inhibit adhesions.

In der kontroversen Diskussion um die unklare Ätiologie der Appendizits wird oft eine Motilitätsstörungen angeführt. Die Interstitial cells of Cajal sind bedeutend für die Motilität und die Entstehung der Peristaltik im menschlichen Kolon. Bei einigen Motilitätsstörungen des Darmes wurde eine Rarifizierung dieser Zellen beobachtet. Die ICC wuden noch nie in der Appendix vermiformis beschrieben.In dieser Arbeit wurden erstmals die ICC in der Appendix mittels einer immunhistochemischen Färbung durch einen maus-monoklonalen Antikörper ( NCL- cKit) nachgewiesen sowie analysiert. Es konnten keine Subgruppen IC-SMP und IC-MP in der Appendix nachgewiesen werden. Die IC-LM zeigten sich reduziert im Vergleich zum Kolon. Die IC-CM konnten zahlreich und regelmäßig dargestellt werden. Eine unterschiedliche Verteilung bzw. Dichte der ICC in der normalen Appendix, der akut und chronisch entzündeten Appendizits konnte nicht nachgewiesen werden.Schlussfolgernd und in Übereinstimmung mit den Beobachtungen anderer Autoren besitzt die Appendix eine reduzierte Motilität und eine physiologische Koprosthase, die aber allein nicht zu einer Entzündung führt. Erst unter dem Einfluss der aus der Literatur bekannten Kofaktoren wird die Koprosthase verstärkt. Erst dies führt zu einer Alteration der Schleimhaut und zur Appendizitis. / The aetiology of the childlike appendicitis is not generally known, but a motility disorder is discussed. The Interstitial cells of Cajal (ICC) are important for the motility and the development of the peristalsis of the colon. In some motility disorders the ICC are abnormaly distributed. The ICC of the human vermiform appendix has never been examined before. We proved and analysed the ICC of the appendix with the mous-monoclonal antibody against c-kit, (NCL-cKit). We could not identify subtypes of ICC, as IC-SMP or IC-MP in the appendix. The IC-LM were reduced compared to the colon. The IC-CM were numerously and regularly distributed. There were no differences in the reduced incidence of ICC between normal vermiform appendix, acute inflamed and chronic inflamed appendicitis.In conclusion and conformance with other observations the appendix has a physiological motility disorder and koprosthasis. Only if some influences of presumably additional cofactors (e.g. inflamation, lymphoid hyperplasia, obstruction), the koprosthasis is intensified, the mucosa is irritated and the appendicitis is developed.

Schwankungen des arteriellen Blutdrucks (BP) im niederfrequenten Bereich (LF, 0.02-0.2 Hz) sind möglicherweise Ausdruck von endokrinen Regulationssystemen bei der Aufrechterhaltung der kardiovaskulären Homöostase, wie beispielsweise des Renin-Angiotensin-Systems (RAS). Bei Untersuchungen an Ratten mit sogenannter "one-clip, two-kidney" (1C-2K) Goldblatt Hypertonie wurde ein Anstieg der LF Komponente des BP-Powerspektrums unter aktiviertem RAS gefunden. Trotz der bisherigen Untersuchungen blieb jedoch die Frage ungeklärt, ob dieser Anstieg LF(BP)-Power auf einer Stimulation des RAS beruht, oder durch die Blutdruckerhöhung selbst bedingt ist. Aus diesem Grund wurden die Auswirkungen eines stimulierten RAS auf BP-Oszillationen im LF-Bereich in dieser Studie untersucht, während ein Blutdruckanstieg pharmakologisch verhindert wurde. Zweiundzwanzig normotensive Wistar- und siebzehn normotensive Brown-Norway-Katholiek-Ratten wurden aus diesem Grunde chronisch mit einem Telemetriesender instrumentiert. Es erfolgten Blutentnahmen zur Reninaktivitsbestimmung, der BP wurde jeden zweiten Tag telemetrisch aufgezeichnet. Nach drei Wochen wurden die Tiere in zwei Behandlungsgruppen aufgeteilt. Entweder wurden die Tiere einer Behandlung mit Placebo zugewiesen (n=14 bei den Wistar-Ratten und n=8 bei den Brown-Norway-Katholiek-Ratten), oder sie erhielten eine Behandlung mit Hydralazin (n=8 bei den Wistar-Ratten und n=9 bei den Brown-Norway-Katholiek-Ratten, 40-120 mg/kg/Tag). Ein Silberclip (innerer Durchmesser 200 Mikrometer) wurde auf die linke Nierenarterie plaziert, eine erneute Blutentnahme erfolgte und der BP wurde für weitere drei Wochen gemessen. Hiernach wurde die Behandlung beendet, der Clip von der Nierenarterie entfernt und eine letzte Blutabnahme erfolgte. Abschließende Blutdruck-Registrierungen wurden über einen Zeitraum von drei Wochen durchgeführt. Die Power im LF-Bereich wurde aus den aufgezeichneten Blutdrucksignalen berechnet. Nach Implantation eines Nierenclips stieg der BP bei den mit Placebo behandelten Tieren signifikant an (+37 +/- 5.7 mmHg bei den Wistar-Ratten und +50 +/- 7.4 mmHg bei den Brown-Norway-Katholiek-Ratten, p / Low frequency (LF, 0.02-0.2 Hz) blood pressure (BP) fluctuations may result from cardiovascular regulation by endocrine systems such as the renin-angiotensin system (RAS). Studies employing one-clip, two-kidney (1C-2K) Goldblatt hypertension in rats demonstrated an increase in the LF component of the BP power spectrum. However it remains controversial, whether this increase in LF(BP)-Power is due to the stimulation of the RAS or to the elevation in BP itself. Therefore, we investigated the effect of RAS stimulation on LF(BP) fluctuation while the increase in BP was prevented pharmacologically. Twenty-two normotensive Wistar and seventeen Brown-Norway Katholiek rats were chronically instrumented with telemetric BP sensors, blood samples for measurement of the renin activity were taken and BP was monitored every other day. Three weeks later, rats were subjected to oral treatment with either placebo (n=14 in the Wistar rats and n=8 in the Brown-Norway Katholiek rats) or hydralazine (n=8 in the Wistar rats and n=9 in the Brown-Norway Katholiek rats, 40-120 mg/kg/day). A stainless steel clip (inner diameter 200 micrometer) was placed on the left renal artery, again blood samples were taken and BP was recorded for another three weeks. Finally, treatment was discontinued, the clip was removed from the renal artery, a last blood sample was taken and BP was monitored for a final period of three weeks. LF spectral power was calculated off-line from the recorded BP signal. After renal artery clipping BP significantly increased in placebo-treated rats (+37 +/- 5.7 mmHg in the Wistar rats, +50 +/- 7.4 mmHg in the Brown-Norway Katholiek rats, p

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Der systemische Lupus erythematodes (SLE) ist eine Autoimmunerkrankung, bei der eine Vielzahl an Organen betroffen sein kann. Hierbei spielen T-Zellen mit gestörter Zytokinproduktion, insbesondere von IL-2 und IFN-γ, eine besondere Rolle. Mit Fortschreiten der Krankheit sinkt die Anzahl an IL-2-Produzenten und gleichzeitig steigt die Anzahl an IFN-γ-Produzenten. Während die Rolle von IFN-γ in SLE bisher kontrovers diskutiert wird, wirkt sich die verringerte Produktion von IL-2 beispielsweise negativ auf regulatorische T-Zellen aus, was zur Pathogenese der Krankheit beiträgt. In dieser Arbeit erfolgte eine Charakterisierung der Zytokinproduzierenden CD4+ Gedächtnis-T-Zellen in erkrankten NZBxW Mäusen, einem Modell für SLE. Anhand der Produktion von IL-2 und/oder IFN-γ wurde dabei in DN (IFN-γ—IL-2— doppelt negative), IL-2 SP (IFN-γ—IL-2+ einzelpositive), DP (IFN-γ+IL-2+ doppelt positive) und IFN-γ SP (IFN-γ+IL-2— einzelpositive) Zellen unterschieden. Ein mehrstufiges Verfahren der Zellsortierung ermöglichte die Isolierung der vier Zellpopulationen. Genexpressionsanalysen legten offen, dass die während der Krankheit vermehrt vorkommende Population der IFN-γ SP Zellen im Vergleich zu DP Zellen deutliche Unterschiede in ihrem Genexpressionsmuster aufweist. IFN-γ SP Zellen exprimieren u.a. verstärkt Chemokinrezeptoren, co-stimulatorische und co-inhibitorische Moleküle, sowie Apoptose-Marker und zeigen eine verminderte Produktion von Effektorzytokinen. Weiterführende funktionelle Analysen untermauerten die Expressionsdaten und zeigten eine verminderte Proliferationsfähigkeit und verstärkte Apoptose der IFN-γ SP Zellen. Die Daten zeigen, dass der Phänotyp der IFN-γ SP Zellen in erkrankten NZBxW Lupus-Mäusen gestört ist, wodurch die IFN-γ SP Zellen zur Erkrankung beitragen könnten. / Systemic lupus erythematosus (SLE) is an autoimmune disease, which can affect almost every organ system of the body. Thereby altered cytokine production by T cells plays an important role in the pathogenesis of the disease. With disease progression, production of IL-2 decreases and production of IFN-γ increases. It has been shown that IL-2 deficiency affects Treg homeostasis in SLE and thus contributes to its pathogenesis. The role of IFN-γ in SLE is, however, controversial. In this work, a comprehensive characterization of four subpopulations of memory CD4 T cells of diseased NZBxW lupus-prone mice was performed. These cell subsets are DN (IFN-γ—IL-2— double negative), IL-2 SP (IFN-γ—IL-2+ single positive), DP (IFN-γ+IL-2+ double positive) and IFN-γ SP (IFN-γ+IL-2—single positive) cells. A multi-step cell sorting procedure was used to isolate these cell subsets. The data showed that IFN-γ SP cells were characterized by a different gene expression profile than DP cells. In detail, IFN-γ SP cells revealed an enhanced expression of chemokine receptors, co-stimulatory and co-inhibitory molecules as well as apoptosis markers and decreased production of effector cytokines. In addition, functional analyses showed that IFN-γ SP cells were tended to increased apoptosis and decreased proliferation. These data show an altered phenotype of IFN-γ SP cells of diseased NZBxW lupus-prone mice, which might be important for the disease pathogenesis at least in this animal model of SLE.

Die Funktion und Spezifität von Natürlichen-Killer-T-Zellen (NKT) in angeborener und erworbener Immunität ist nicht vollständig geklärt. Die Mehrheit der NKT-Zellen erkennt alpha-galactosylceramid (alphaGalCer), ein Lipid eines marinen Schwamms mit ungeklärter Relevanz. Verschiedene mykobakterielle Lipide wurden isoliert und auf ihre CD1d-Bindung und NKT-Zell-Aktivierung untersucht. Phospatidylinositol-mannosid (PIM) von Mycobacterium bovis BCG konnte als erstes bakterielles NKT-Zell-Antigen identifiziert werden. PIM aktiviert CD1d-abhängig murine und humane NKT-Zellen zur IFN-gamma aber nicht zur IL-4 Produktion. Mehrere andere Lipid-Fraktionen aktivierten ebenfalls NKT-Zellen. Diese Stimulation war entweder eine direkte, T-Zell-Rezeptor (TZR)-vermittelte und/oder indirekte, Toll-like-receptor 2 (TLR2) vermittelte Aktivierung. Iso-globotrihexosylceramide (iGb3) wurde als das endogene NKT-Zell-Antigen beschrieben. IGb3 ist ubiquitär in Lysosomen vorhanden. Dies wirft die Frage nach der Regulation der Antigen-Verfügkarkeit und der Kontrolle der NKT-Zell-Aktivierung auf. Es konnte gezeigt werden dass die Regulation der Antigen-Verfügbarkeit essentiell für die Regulation der NKT-Zell-Aktivität ist. Unkontrolliertes Auftreten und erhöhte Konzentration von iGb3 führte zu einer substantiellen Reduktion der NKT-Zell-Zahl, vermutlich durch Aktivierungs-induziertem-Zelltod. Mit Hilfe von DNS-Microarray Analysen wurden die Gen-Expressionsprofile von naïven NKT-Zellen und klassischen CD4 T-Zellen, regulatorischen T-Zellen, NK-Zellen und aktivierten NKT-Zellen verglichen. Es konnte sowohl ein NKT-Zell-spezifisches Expressionsmuster etabliert als auch eine gemeinsame Expression von Genen in allen verglichenen Zelltypen identifiziert werden. Naive und aktivierte NKT-Zellen zeigen eine erhöhte Expression von Apoptose-regulierenden Genen welches auf eine starke Selbst-Kontrolle zur präzisen Regulation der eigenen Aktivität hinweist. / The function and specificity of Natural Killer T (NKT) cells in innate and acquired immunity still remains elusive. The vast majority of CD1d restricted NKT cells recognise alpha-galactosylceramid (alphaGalCer), derived from a marine sponge, a lipid of unclear physiological significance. Different mycobycterial glycolipids were isolated and examined for binding to CD1d as well as for their capacity of NKT cell stimulation. Phospatidylinositol-mannoside (PIM) derived from Mycobacterium bovis BCG was identified as the first bacterial lipid antigen presented by CD1d. PIM activated both murine and human NKT cells to secrete IFN-gamma but not IL-4 in a CD1d dependent manner. Additionally, several other lipid fractions with NKT cell activation capacities were identified. This activation was either a direct, T-cell-receptor (TCR) mediated and/or an indirect, toll-like-receptor 2 (TLR2) mediated activation. Iso-globotrihexosylceramide (iGb3) was described as the endogenous NKT cell antigen. iGb3 is a ubiquitously present lysosomal glycolipid which raises the question of regulation of antigen availability and NKT cell activation control. It could be shown that regulation of antigen availability plays a crucial role in regulation of NKT cell activation. Moreover, uncontrolled appearance and increased concentrations of the endogenous antigen iGb3 led to substantial decrease in NKT cell number, presumably by activation induced cell death. Using DNA Microarray analysis, the gene expression profiles of naïve NKT cells and classical CD4 T cells, regulatory T cells, NK cells as well as to activated NKT cells were compared. The profiles revealed a NKT cell specific gene expression pattern as well as expression of genes which NKT cells share with NK cells, conventional CD4+ T cells and Treg cells. Both, naïve and activated NKT cells display elevated expression of apoptosis regulating genes providing NKT cells with high degree of self-control to precisely regulate their own activity.

5-Oxo-ETE ist ein chemotaktischer Faktor für Granulozyten, der von der NADP+-abhängigen Dehydrogenase 5h-dh aus dem 5-Lipoxygenaseprodukt 5-HETE gebildet wird. Ziel dieser dreiteiligen Studie war es, die der 5-oxo-ETE-Produktion zugrunde liegenden Regulationsmechanismen aufzuklären. I. Einfluß von myeloider Zelldifferenzierung auf die Expression von 5h-dh in HL-60 und U-937 Zellen. Undifferenzierte HL-60 und U-937 Zellen produzieren vergleichbare Mengen von 5-oxo-ETE wie Monozyten oder Granulozyten. Differenzierung von U-937 Zellen mit PMA verdreifacht die Enzymaktivtät von 5h-dh, während die Behandlung von HL-60 Zellen mit dh-VitD3 diese verdoppelte. Der Einfluß von PMA auf 5h-dh wurde darüber hinaus in Mikrosomen von U-937 Zellen untersucht. Die Behandlung PMA verdreifachte Vmax, liess aber KM unbeeinflußt. II. Regulation der 5-oxo-ETE-Produktion durch oxidativen Stress und Glukose. Da der GSH-Redoxzyklus die Produktion von NADP+ zur Folge hat, stimulierten die Hydroperoxide H2O2 und tBOOH die Synthese von 5-oxo-ETE in U-937 Zellen. Aufgrund seiner Verarbeitung durch den Pentosephosphat Zyklus, der NAD+ in NADPH umwandelt, inhibierte Glucose diesen Effekt von H2O2. Die Synthese von 5-oxo-ETE wurde durch H2O2 auch in humanem Monozyten, Lymphocyten und Thrombozyten, aber nicht in Neutrophilen angeregt. Im Gegensatz zu Monozyten zeigten sich Thrombozyten und Lymphozyten allerdings glukose-resistent. T-BOOH ehöhte auch die Produktion von 5-oxo-ETE nach Zugabe von Ionophore und Arachidonsäure zu mononukleären Blutzellen. III. 5h-dh-Expression in human Strukturzellen. Zunächst rasterten wir mehrere sekundäre Epithelzelllinien und fanden 5h-dh in allen Zellen. Drei Indizien lassen vermuten, daß die epithele 5h-dh der myeloiden entspricht: (i) die enzymatische Aktivtät liegt vor allem in der mikrosomalen Fraktion vor, (ii) bei dem Kofaktor handelt es sich um NADP+ und nicht um NAD+, und (iii) 5S-HETE ist das bevorzugte Substrat. Weitere Studien zeigten, daß auch primäre humane Aorta-Endothelzellen 5h-dh expremieren. Vergleichbar zu Entzündungszellen wird die Produktion von 5-oxo-ETE auch in Endothel- und in Epithelzellen durch oxidativen Stress angeregt. / 5-Oxo-ETE is a highly potent granulocyte chemoattractant that is formed by the NADP+-dependent dehydrogenase 5h-dh by oxidation of the 5-lipoxygenase product 5-HETE. The objective of this study was to investigate underlying regulatory mechanisms of 5-oxo-ETE production in human cells. This matter was addressed from three directions. I. Expression of 5h-dh in HL-60 and U-937 cells and its activity changes during myeloid cell differentiation. Undifferentiated U-937 and HL-60 cells produce similar amounts of 5-oxo-ETE compared to monocytes or neutrophils. Differentiation of U-937 cells with PMA resulted in a 3-fold increase in 5-oxo-ETE production. Similarly, incubation of HL-60 cells with dh-VitD3 induced a 2-fold increase in 5-oxo-ETE production. The impact of PMA on 5h-dh was also investigated in the microsomal fraction of U-937 cells and compared to neutrophil microsomes. PMA treatment leads to a increase of Vmax but does not affect KM. II. Regulation of 5-oxo-ETE by oxidative stress and glucose levels. We found that H2O2 and t-butyl hydroperoxide strongly stimulate 5-oxo-ETE formation by U-937 cells through the GSH redox cycle by providing NADP+. Glucose inhibited the response to H2O2 through its metabolism by the pentose phosphate pathway, which converts NADP+ back to NADPH. 5-Oxo-ETE synthesis was also strongly stimulated by hydroperoxides in blood monocytes, lymphocytes, and platelets, but not neutrophils. Unlike monocytic cells, lymphocytes and platelets were resistant to the inhibitory effects of glucose. 5-Oxo-ETE synthesis following incubation of peripheral blood mononuclear cells with arachidonic acid and calcium ionophore was also strongly enhanced by t-BOOH. III. Expression of 5h-dh in human structural cells. We screened several secondary epithelial cell lines and detected 5h-dh in all cell lines. Epithelial 5h-dh and the inflammatory cell 5h-dh are identical: (i) the enzymatic activity is localized in microsomes, (ii) the cofactor is NADP+, and (iii) 5S-HETE is the preferred substrate. We also found that primary human aortic endothelial cells express 5h-dh. 5-oxo-ETE production by both endothelial and epithelial cells is regulated by oxidative stress in a manner similar to inflammatory cells.

Die vorliegende Arbeit untersucht das Differenzierungsverhalten adulter muriner Knochenmarkzellen im Zentralnervensystem in vivo und in vitro. Hierzu wurden letal bestrahlte Mäuse mit Knochenmark aus transgenen Mausmutanten transplantiert, die das grün fluoreszierende Protein (GFP) unter der Kontrolle des humanen GFAP-Promoters exprimieren. Ein Teil der Rezipienten wurde vier Wochen nach Transplantation einer transienten fokalen cerebralen Ischämie unterzogen, um den Einfluss postischämischer inflammatorischer Vorgänge auf das Differenzierungsverhalten eingewanderter Zellen zu untersuchen. Eine zelluläre Koexpression von GFP und GFAP als Zeichen der Differenzierung hämatogener Zellen zu GFAP-exprimierenden Astrozyten fand sich bei keinem der analysierten Tiere. Für die in vitroVersuche wurden murine Knochenmarkzellen auf Mausastrozyten und auf organotypischen entorhinal-hippocampalen Hirnschnitten kokultiviert. Die hierzu verwendeten Knochenmarkzellen waren entweder retroviral mit GFP transfiziert oder stammten aus zwei verschiedenen transgenen Mausmutanten, von denen eine GFP nahezu ubiquitär unter dem b-Actin-Promoter, die andere GFP unter der Kon-trolle des humanen GFAP-Promoters exprimiert. Während zahlreiche Knochenmarkzellen nach wenigen Tagen der Kokultur die morphologischen Charakteristika ruhender Mikroglia annahmen und Immunoreaktivität für den Makrophagen/Mikroglia-Marker Iba1 aufwiesen, fand sich keine einzige Zelle mit Koexpression von GFP und GFAP. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass adulte murine Knochenmarkzellen bzw. ihre Abkömmlinge im zirkulierenden Blut nicht in GFAP-exprimierende Astrozyten differenzieren. / It has been postulated that adult murine bone marrow cells have the potential to differentiate into cells of neuroectodermal origin. In order to examine whether bone marrow cells can adopt an astroglial fate, various in vivo and in vitro approaches were chosen. Lethally irradiated recipient mice were transplanted with bone marrow derived from transgenic mice which express the green fluorescent protein (GFP) under the control of the human GFAP promoter. Four weeks after transplantation, several animals underwent transient focal cerebral ischemia. Although postischemic inflammatory processes may eventually have a permissive effect on cell differentiation, not a single cells coexpressing GFAP and GFP was found in the brains of all reci-pients examined. For in vitro studies, murine bone marrow cells were co-cultured on astrocytic monolayers or organotypic entorhinal-hippocampal brain slices. Bone marrow cells were either labelled by retroviral transfection with GFP or derived from two different transgenic mouse mutants expressing GFP under the control of the human GFAP-promoter or the murine b-Actin-promoter, respectively. After several days of co-culture bone marrow derived cells developed a ramified morphology and showed immunoreactivity for the monocytic/microglial marker Iba1. However, differentiation of bone marrow derived cells into GFAP-expressing astrocytes was not observed. Our results suggest that adult murine bone marrow cells cannot differentiate into GFAP-expressing astrocytes in vivo or in vitro.

In der Arbeit wurde die Rolle von Bakterien für das Entstehen von Autoimmunität untersucht. Insbesondere wurde untersucht, inwieweit Bakterien entweder spezifisch (über "Kreuzreaktivität") oder antigenunabhängig (über "Bystander-Aktivierung") eine Aktivierung von autoreaktiven CD4+- T-Zellen induzieren können. Es konnte gezeigt werden, dass es bei dem untersuchten, MBP-spezifischen T-Zellrezeptor multiple, natürlich vorkommende, kreuzreaktive Peptide mikrobiellen Ursprungs gibt, die eine Aktivierung der T-Zellen hervorrufen und in vivo experimentelle autoimmune Enzephalomyelitis (EAE) induzieren können. Weiterhin wurde untersucht, inwieweit Lipopolysaccharid (LPS) als unspezifischer Aktivator des Immunsystems eine Aktivierung der autoreaktiven T-Zellen in vitro hervorrufen kann und inwieweit in vivo EAE durch LPS hervorgerufen werden kann. Es wurde gezeigt, dass LPS in vitro einen kleinen Anteil der CD4+ - T-Zellen aktiviert. Wurden den transgenen T+alpha- -Mäusen LPS appliziert, erkrankten diese an EAE. Somit gibt es sowohl in vitro als auch in vivo in den T+alpha- -Mäusen Hinweise für eine Relevanz von "Bystander-Aktivierung". Abschließend wurde diskutiert, inwieweit entweder "Kreuzreaktivität" oder "Bystander-Aktivierung" als Auslöser für Autoimmunität unter physiologischen Bedingungen in Frage kommt. Aufgrund der in dieser Arbeit gezeigten Ergebnisse wurde postuliert, dass keine der beiden Mechanismen alleiniger Auslöser sei, da es aufgrund der Häufigkeit von Infektionen, kreuzreaktiven Peptiden und des Vorkommens von autoreaktiven T-Zellen auch in gesunden Individuen ansonsten sehr viel häufiger zu Autoimmunität kommen müsste. Unter bestimmten Bedingungen könnte die Aktivierung von T-Zellen über Kreuzreaktivität oder über "Bystander-Aktivierung" Autoimmunität auslösen oder verstärken, wenn bereits andere Mechanismen des Immubnsystems, die Autoimmunität verhindern, versagt haben. / In this thesis the role of bacteria for the induction of autoimmunity was investigated. In detail, it was examined whether bacteria are able to activate autoreactive CD4+-T-cells antigen-specific ("cross-reactivity") or antigen-unspecific ("bystander-activation"). It was shown that the examined transgenic MBP-peptide specific T-cell-receptor recognized many natural occurring cross-reactive peptides of microbial origin, which induced an activation of the T-cells in vitro and which could induce autoimmune encephalomyelitis (EAE) in the T-cell-receptor transgenic mice in vivo. Furthermore, it was examined, whether lipopolysaccharide (LPS) as activator of the innate immune system could induce an unspecific activation of the autoreactive T-cells in vitro and whether administration of LPS in the transgenic mice could induce EAE in vivo. It was shown that LPS activates a small percentage of CD4+ - T-cells. Application of LPS to the transgenic T+alpha- mice induced EAE. Therefore, the role of bystander-activation was indicated in vitro and in vivo. Finally, it was discussed, whether either cross-reactivity or bystander-activation could be sufficient for inducing autoimmunity under physiologic conditions. Due to the results presented in this work, it is postulated that none of the both mechanisms could be inductor of autoimmunity alone. If one of these mechanisms was sufficient, autoimmunity in humans should be a frequent event, because infections and autoreactive T cells are both findings which occur in healthy humans very often. However, under certain conditions either cross-reactivity or bystander-activation could trigger or exacerbate autoimmunity, when other mechanisms which inhibit autoimmunity have failed.