Freie Universiẗat, Diss., 2003--Berlin. / Dateiformat. zip, Dateien im PDF-Format. Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2003.

Einleitung Die zytotoxische Wirkung von 5-Fluorouracil auf Bindehaut-Fibroblasten wird gezielt eingesetzt, um die Vernarbung des Sickerkissens zu reduzieren. Zu den dabei auftretenden Nebenwirkungen zählen Epitheliopathien der Hornhaut. Deren Inzidenz und Verlauf sind Gegenstand dieser Arbeit, ebenso wie der Einfluss von 5-FU auf OP-Erfolg und damit vergesellschaftet die Drucksenkung, den Visus, die Sickerkissenentwicklung und die notwendige Medikation. Methoden 103 nicht voroperierte Augen mit präoperativ gesunder Hornhaut wurden eingeschlossen. Alle Augen erhielten während der Trabekulektomie 5mg 5-FU und wurden anhand ihrer postoperativen Behandlung ohne oder mit 5-FU einer unbehandelten Kontrollgruppe, einer Niedrigdosisgruppe (bis max. 35mg) oder einer Hochdosisgruppe (über 35mg) zugeteilt. Dokumentiert wurden Auftreten, Ausdehnung und Dauer von postoperativen Erosionen und das Auftreten und Ausmass von Stippungen während der 5-FU-Serien. Sickerkissenbefund, Visus, IOD und Medikation wurden präoperativ, drei und zwölf Monate postoperativ ausgewertet, ebenso der Hornhautbefund nach drei und zwölf Monaten. Ergebnisse Die Erosioinzidenz war in der Hochdosisgruppe mit 81% signifikant höher als in der Niedrigdosis- (63%) und in der Kontrollgruppe (10%; p=0,046 bzw. p=0,002). Die Erosiones traten durchschnittlich am 21. postoperativen Tag auf, waren durchschnittlich bei 44% der Patienten kleiner als die halbe Hornhaut und nach durchschnittlich zehn Tagen ausgeheilt. Es zeigte sich, dass die Erosionsdauer moderat positiv mit der bis zum Auftritt injizierten 5-FU-Dosis korrelierte (p=0,009). Hornhautstippungen traten bei 90% der Patienten mit postoperativer 5-FU-Gabe während der Injektionsserien auf. Drei Monate postoperativ hatte die Hochdosisgruppe signifikant mehr Hornhaut-Epitheliopathien (59%, davon 9% Erosiones) als die Niedrigdosis- (29%) und die Kontrollgruppe (10%; p=0,001) zu verzeichnen. Ein Jahr nach Trabekulektomie wies nur noch die Hochdosisgruppe noch einen Trend zu Epitheliopathien in Form von Stippungen auf (21%; p=0,09). Der Sickerkissenbefund war in der Niedrigdosisgruppe nach drei und nach zwölf Monaten am Besten (p=0,023 bzw. p=0,042). Der Visus unterschied sich an den Untersuchungszeitpunkten zwischen den Gruppen nicht, er wurde in allen drei Gruppen insgesamt postoperativ schlechter, zeigte jedoch nach einem Jahr eine Besserungstendenz zum Drei-Monatswert, in der Hochdosisgruppe in signifikantem Ausmass (p=0,012). Der Augeninnendruck wurde von präoperativ zu drei Monate postoperativ durchschnittlich um 43% und von präoperativ zu zwölf Monate postoperativ durchschnittlich um 35% gesenkt, letzteres in der Niedrigdosisgruppe (um 45,4%) signifikant stärker als in der Hochdosisgruppe (um 27,9%; p=0,031). Gute und sehr gute OP-Erfolge wurden nach drei Monaten bei durchschnittlich 76% (70%, 80% und 78% in Kontroll-, Niedrig- und Hochdosisgruppe) beobachtet und nach zwölf Monaten bei durchschnittlich 66% der Patienten (60%, 87% und 50% in Kontroll-, Niedrig- und Hochdosisgruppe). Die topische Gesamtmedikation, d.h. Glaukommedikation zuzüglich Oberflächenpflege, war nach drei Monaten in der Hochdosisgruppe signifikant höher als in der Niedrigdosis- und Kontrollgruppe (p=0,003 bzw. p=0,04). Dies galt insbesondere für die Oberflächenpflege (p=0,01 bzw. p=0,041). Eine systemische medikamentöse Drucksenkung war nach drei Monaten nur noch in der Hochdosisgruppe erforderlich (3,45%) und ein Jahr postoperativ war allein die Niedrigdosisgruppe frei von antiglaukomatösen Tropfen. Schlussfolgerung Unerwünschte Komplikationen durch 5-FU-Anwendung treten mit zunehmender Dosierung häufiger auf. Höhere 5-FU-Dosen sind jedoch in Abhängigkeit von der Sickerkissenentwicklung teilweise erforderlich. Bei Hochdosis-Therapie mit 5-FU kann bei erhöhter Nebenwirkungsrate dennoch bei bis zu 50% der Patienten (nach einem Jahr) ein OP-Erfolg gesichert werden. Eine Langzeitschädigung des Epithels durch 5-FU konnte, unabhängig von der Dosis, nicht nachgewiesen werden. Damit ist der postoperative Einsatz von 5-FU nach individueller Abwägung des Risiko-Nutzen-Faktors gerechtfertigt. / Introduction The cytotoxic effect of 5-fluorouracil on conjunctival fibroblasts is specifically used to reduce the scarring of the filtering bleb. The occurring side effects include epitheliopathy of the cornea. Their incidence and progression are the subject of this work, as well as the effect of 5-FU on surgical success and the associated reduction in intraocular pressure, visual acuity, the progression of the filtering bleb and necessary medication. Methods 103 not previously operated eyes with preoperative healthy cornea were included in this retrospective, non-randomised comparative study. All eyes received during trabeculectomy 5mg of 5-FU and were, according to their postoperative treatment with 5-FU, allocated in one of three groups - an untreated control group, a low-dose group (max. 35mg) or a high-dose group (more than 35mg). Occurrence, extent and duration of postoperative erosions and the presence and extent of corneal scratches during the 5-FU series were documented. The documentation also included the filtering bleb findings, visual acuity, intraocular pressure and medication preoperatively, three months and twelve months postoperatively, as well as the corneal findings after three and twelve months. Results The incidence of erosions in the high-dose group was significantly higher (81%) than in the low-dose (63%) and in the control group (10%, p = 0.046 and p = 0.002). The mean appearance of erosions was on the 21. postoperative day, on average 44% of the erosions were less than half the cornea surface and healed after an average of ten days. It was found that the erosion duration correlated moderately positively with the injected 5-FU dose until the appearance of erosions (p = 0.009). Corneal epithelopathy occurred in 90% of patients with postoperative 5-FU treatment during the injection series. Three months postoperatively, the high-dose group had significantly more corneal epitheliopathy (59%, 9% erosions) than the low-dose (29%) and the control group (10%, p = 0.001). One year after trabeculectomy only the high-dose group still showed a trend to epitheliopathy, more precisely corneal scratching (21%, p = 0,09). The filtering bleb findings were in the low-dose group after three and twelve months at best (p = 0.023 and p = 0.042). The visual acuity did not differed in the study period between the groups, in total it became worse in all three groups, but showed an improvement tendency after one year in comparison to the three-month-valu,e in the high dose group to a significant extent (p = 0.012). The mean reduction of intraocular pressure from preoperatively to three months postoperatively was 43% and from preoperatively to twelve months postoperatively 35%, the latter was in the low-dose group significantly higher (45.4%) than in the high-dose group (27.9%; p = 0.031). Good and excellent surgical successes were seen after three months at an average of 76% (70%, 80% and 78% in control, low- and high-dose group) and after twelve months at an average of 66% of the patients (60%, 87% and 50% in control, low- and high-dose group). The total topical medication, that means glaucoma medication plus surface care was after three months in the high-dose group significantly higher than in the low-dose and control group (p = 0.003 and p = 0,04). This was particularly true for surface care medication (p = 0.01 and p = 0.041). A systemic medical treatment for pressure reduction was only in the high-dose group required after three months (3.45%) and one year postoperatively only the low-dose group was without any antiglaucomatous drops. Inference Unwanted complications after 5-FU application occur more frequently with increasing dosage. However, higher doses of 5-FU are sometimes required depending on the filtering bleb findings. In high-dose therapy with 5-FU, a surgical success can still be saved in up to 50% of patients (after one year), but with an increase of side effects. A long-term damage to the epithelium by 5-FU, regardless of the dose, could not be detected. Thus, the post-operative use of 5-FU on the individual assessment of the risk-benefit ratio is warranted.

Freie Universiẗat, Diss., 2006--Berlin. / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format.

Zugl.: Berlin, Freie Univ., Diss., 2008

Zugl.: Berlin, Freie University, Diss., 2009.

Würzburg, Univ., Diss., 2005. / Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2004

Universiẗat, Diss., 2003--Giessen.

Freie Universiẗat, Diss., 2005--Berlin. / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format. Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2005.

In der vorliegenden Arbeit wurden die Effekte des neurotrophen Faktors GDNF auf die Struktur und Funktion der intestinalen Epithelbarriere untersucht. Zellkulturen mit Caco2 beziehungsweise HT29B6 dienten als Modellsysteme für die Epithelschicht der Darmschleimhaut. Transwellsassays und TER-Messungen mittels ECIS-Gerät fungierten als zentrale Untersuchungsmethoden zur Evaluation der funktionellen Barriereeigenschaft der Zellmonolayer. Die morphologischen und quantitativen Veränderungen von Zelljunktionsproteinen wurden mittels indirekter Immunfluoreszenzfärbungen beziehungsweise Western Blot-Untersuchungen dargestellt. Um Migration- und Proliferationsverhalten nach Verletzung des Zellmonolayers zu untersuchen, führten wir in vitro-Scratch-Assays durch. Zunächst wurde bestätigt, dass intestinale Epithelzellen die GDNF-Rezeptoren GFRα1, GFRα2 und RET exprimieren. Es zeigte sich sowohl in Immunfärbungen gegen Junktionsproteine als auch in Permeabilitätsmessungen, dass GDNF zu einer verstärkten Differenzierung der intestinalen Epithelbarriere führt. In Inhibitions- und Aktivierungsexperimenten mit verschiedenen Mediatoren wurde als zugrunde liegender Mechanismus die Inaktiverung der p38 MAPK durch GDNF identifiziert. Weiterhin zeigten Versuche mit epithelialen Wundheilungsassays, dass GDNF, über eine cAMP/PKA-abhängige Induktion der Proliferation, zu einer Verbesserung der Wundheilung führt. In Immunfärbungen und Western Blot-Analysen wurde beobachtet, dass auch intestinale Epithelzelllinien in der Lage sind GDNF zu synthetisieren. Zusammenfassend konnte in der vorliegenden Arbeit erstmals gezeigt werden, dass der neurotrophe Faktor GDNF direkt auf die Differenzierung und Proliferation von kultivierten Enterozyten Einfluss nehmen kann. Die Tatsache, dass intestinale Epithelzellen selbst GDNF synthetisieren und sezernieren können, weist auf einen neuen autokrinen- oder parakrinen Wirkmechanismus des neurotrophen Faktors hin. / Recent data suggest that neurotrophic factors that derive from the enteric nervous system are involved in intestinal epithelial barrier regulation. In this context the glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) was shown to affect gut barrier properties in vivo directly or indirectly by largely undefined processes in a model of inflammatory bowel disease (IBD). Here, we further investigated the potential role and mechanisms of GDNF in the regulation of intestinal epithelial barrier functions. In Western blot analyses of serum-starved intestinal epithelial cell lines Caco2 and HT29B6 significant amounts of GDNF were detected suggesting that enterocytes may represent an additional source of GDNF secretion. Application of recombinant GDNF on Caco2 monolayers for 24h resulted in significant epithelial barrier stabilisation in Caco2 and HT29B6 monolayers with immature barrier functions. Wound healing assays in cell monolayers showed a significantly faster closure of the wounded areas after GDNF application. GDNF augmented cAMP levels and led to significant inactivation of p38MAPK in immature epithelial cells. While inactivation of p38MAPK signalling by SB202190 mimicked GDNF-induced barrier maturation, coincubation of GDNF with p38MAPK activator anisomycin blocked GDNF effects. Increasing cAMP levels by forskolin and rolipram had adverse effects on barrier maturation as revealed by permeability measurements. However, increased cAMP augmented the proliferation rate in Caco2 cells and GDNF-induced proliferation of epithelial cells was abrogated by PKA-inhibitor H89. In summary, our data show that enterocytes represent an additional source of GDNF synthesis. GDNF contributes to wound healing in a cAMP/PKA-dependent manner and promotes barrier maturation in immature enterocytes cells by inactivation of p38MAPK signalling.

Zahlreiche humanpathogene bakterielle Erreger können ihre Fähigkeit zur Kolonisation epithelialer Barrieren optimieren, indem sie mit dem Zellzyklus der infizierten Wirtszelle in Wechselwirkung treten und so die Abschilferung und Erneuerung des Epithels verzögern. Die hierbei wirksamen bakteriellen Effektoren sind als „Cyclomoduline“ bekannt und gelten als neue Klasse bakterieller Pathogenitätsfaktoren. Ziel der vorliegenden Promotionsarbeit war es zu untersuchen, ob durch die Infektion menschlicher pharyngealer Epithelzellen mit N. meningitidis der Zellzyklus der Wirtszelle beeinflusst wird. Mit zwei verschiedenen Untersuchungsmethoden konnte übereinstimmend gezeigt werden, dass die Infektion der Epithelzelllinie Detroit 562 mit verschiedenen Meningokokkenisolaten zu einer signifikanten Akkumulation von Epithelzellen in der G1-Phase führte. Dieser Effekt wurde sowohl von pathogenen Meningokokkenstämmen als auch von Trägerstämmen ausgelöst, jedoch nur durch Isolate, die fähig zur Adhärenz und zur Invasion in die Epithelzelle waren. Durch Hitzebehandlung der Bakterien konnte der Zellzyklusarrest vollständig aufgehoben werden. Ebenso konnte der Effekt durch Inkubation der Epithelzellen mit bakteriellen Kulturüberständen und durch Infektion der Zellen mit E. coli-Stämmen, welche die Meningokokkenadhäsine Opa und Opc überexprimieren, nicht ausgelöst werden. Es konnte weiterhin nachgewiesen werden, dass die Infektion mit N. meningitidis in der Zielzelle zu einer signifikant gesteigerten Expression des CDK-Inhibitors p21WAF1/Cip1 führte, begleitet von einer vermehrten Lokalisation im Zellkern. Auch zeigte sich eine veränderte Proteinexpression der für die G1-Phase relevanten Cycline D und E. Diese scheint sich erst posttranslational zu ereignen, da die unterschiedliche Expression auf mRNA-Ebene nicht festgestellt werden konnte. Zusammenfassend konnte dargestellt werden, dass die Infektion von Pharynxepithelzellen mit lebenden, zur Adhärenz und Invasion fähigen Meningokokkenstämmen in der menschlichen Zielzelle einen Zellzyklusarrest in der G1-Phase verursacht, vermutlich durch veränderte Expression der Zellzyklusregulatoren p21WAF1/Cip1, Cyclin D und Cyclin E. Möglicherweise stellt die Induktion dieses Zellzyklusarrestes einen wichtigen Schritt in der Pathogenese der bakteriellen Kolonisation des oberen Atemwegsepithels durch N. meningitidis dar. / Several microbial pathogens have developed mechanisms to modulate host cell cycle progression in order to improve bacterial colonization of epithelial barriers. The required bacterial effectors were summarized as “cyclomodulins” and have been proposed to be a new class of virulence factors. The objective of this doctoral research study was to analyze the capability of N. meningitidis to interfere with the cell cycle progression in human pharyngeal epithelial cells. Using two different methods for cell cycle analysis, we show that infection of the human pharyngeal epithelial cell line Detroit 562 with different meningococcal isolates induces an arrest of epithelial host cells in the G1 phase. This effect was caused by infection with both pathogenic isolates and carriage isolates, but only by strains able to adhere to and to invade into the host cells. Heat-inactivation of the bacteria prior to infection completely prevented the cell cycle arrest. Moreover treatment of epithelial cells with bacterial supernatants, as well as infection with E. coli strains expressing neisserial adhesins Opa and Opc did not induce the cell cycle arrest. We further demonstrate that infection of Detroit 562 cells with N. meningitidis leads to a significantly increased expression of the CDK-inhibitor p21WAF1/Cip1 in the host cell, as well as its increased nuclear localization. The protein expression of cyclin D and E, which are relevant for progression through the G1 phase, were altered by bacterial infection, too. This effect is most likely induced by posttranslational modification, since bacterial infection did not affect Cyclin D and E mRNA levels. In conclusion, we demonstrate that infection of human pharyngeal epithelial cells with different isolates of N. meningitidis arrests the host cells at the G1 phase, most likely by affecting the expression of the cell cycle regulators p21WAF1/Cip1, cyclin D and Cyclin E. Potentially, induction this cell cycle arrest is an important step in the pathogenesis of meningococcal colonization and further infection.