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41	Untersuchungen zur kapazitationsassoziierten Signaltransduktion in humanen Spermatozoen und Evaluation des MACS-Verfahrens zur Ejakulataufbereitung Kriegel, Christian 17 May 2013 (has links) (PDF) Als Kapazitation bezeichnet man den im weiblichen Reproduktionstrakt stattfindenden Reifungsschritt, der Spermien das volle Fertilisierungspotential verleiht. Die molekularbiologischen Grundlagen dieses für eine erfolgreiche natürliche oder auch artifizielle Befruchtung essenziellen Prozesses sind bis heute nur unvollständig verstanden. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden die mit der Kapazitation einhergehenden funktionellen und strukturellen spermalen Veränderungen untersucht. Die kapazitative Stimulation führte zu einer gesteigerten Motilität bis hin zur Hyperaktivierung, zu einer vermehrt induzierten Akrosomenreaktion und zu einer deutlich reduzierten Apoptoseaktivität. Anhand von Inhibitionsexperimenten wurde die Rolle der potentiellen Signaltransduktoren Caspase-1, Calpain und Calmodulin analysiert. Dabei wies die Calmodulinantagonisierung auf eine ausgeprägte Calciumabhängigkeit aller untersuchten kapazitationsassoziierten Prozesse hin. Die Hemmung von Caspase-1 und Calpain führte zu einer Beeinträchtigung der Motilität und der Akrosomenreaktion ohne das Ausmaß der Apoptoseinduktion zu beeinflussen. Die vorstehend genannten Erkenntnisse wurden zur Evaluation verschiedener Ejakulataufbereitungsprotokolle genutzt. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Kombination des modernen Verfahrens der immunomagnetische Zellseparation mit der etablierten Methode der Dichtegradientenzentrifugation dem einfachen Standard in Bezug auf die Anreicherung hochmotiler Spermien mit minimaler Apoptoseaktivität aus frischen wie auch aus kryokonservierten Ejakulaten deutlich überlegen war. Bedeutsam im Hinblick auf eine mögliche pratische Anwendung der immunomagnetischen Zellseparation erscheint der Befund, dass die durch das kombinierte Anreicherungsverfahren erhaltene Spermatozoensubpopulation im Hamsteroozytenpenetrationstest ein signifikant höheres Fertilisierungspotential zeigte. Spermium Kapazitation Apoptose Fertilität immunomagnetische Zellseparation MACS Hamstereizellen Caspase Calpain Calmodulin Caspase-1 Mitochondrium assistierte Reproduktion Ejakulataufbereitung Dichtegradientenzentrifugation Kryokonservierung Motilität Hyperaktivierung Chlortetracyclinfärbung Akrosomenreaktion Akrosom Sperm Capacitation Apoptosis Fertility Immunomagnetic Cellseparation MACS Hamsteroocyte Caspase Calpaine Calmodulin Caspase-1 Mitochondria Assisted Reproduction Ejaculate Density Gradient Centrifugation Cryopreservation Motility Hyperactivation Chlortetracycline Stain Acrosome Reaction Acrosome ddc:610
42	Untersuchungen zur kapazitationsassoziierten Signaltransduktion in humanen Spermatozoen und Evaluation des MACS-Verfahrens zur Ejakulataufbereitung Kriegel, Christian 16 April 2013 (has links) Als Kapazitation bezeichnet man den im weiblichen Reproduktionstrakt stattfindenden Reifungsschritt, der Spermien das volle Fertilisierungspotential verleiht. Die molekularbiologischen Grundlagen dieses für eine erfolgreiche natürliche oder auch artifizielle Befruchtung essenziellen Prozesses sind bis heute nur unvollständig verstanden. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden die mit der Kapazitation einhergehenden funktionellen und strukturellen spermalen Veränderungen untersucht. Die kapazitative Stimulation führte zu einer gesteigerten Motilität bis hin zur Hyperaktivierung, zu einer vermehrt induzierten Akrosomenreaktion und zu einer deutlich reduzierten Apoptoseaktivität. Anhand von Inhibitionsexperimenten wurde die Rolle der potentiellen Signaltransduktoren Caspase-1, Calpain und Calmodulin analysiert. Dabei wies die Calmodulinantagonisierung auf eine ausgeprägte Calciumabhängigkeit aller untersuchten kapazitationsassoziierten Prozesse hin. Die Hemmung von Caspase-1 und Calpain führte zu einer Beeinträchtigung der Motilität und der Akrosomenreaktion ohne das Ausmaß der Apoptoseinduktion zu beeinflussen. Die vorstehend genannten Erkenntnisse wurden zur Evaluation verschiedener Ejakulataufbereitungsprotokolle genutzt. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Kombination des modernen Verfahrens der immunomagnetische Zellseparation mit der etablierten Methode der Dichtegradientenzentrifugation dem einfachen Standard in Bezug auf die Anreicherung hochmotiler Spermien mit minimaler Apoptoseaktivität aus frischen wie auch aus kryokonservierten Ejakulaten deutlich überlegen war. Bedeutsam im Hinblick auf eine mögliche pratische Anwendung der immunomagnetischen Zellseparation erscheint der Befund, dass die durch das kombinierte Anreicherungsverfahren erhaltene Spermatozoensubpopulation im Hamsteroozytenpenetrationstest ein signifikant höheres Fertilisierungspotential zeigte. info:eu-repo/classification/ddc/610 ddc:610
43	Engineering antibodies to study and improve immunomagnetic isolation of tumour cells Jain, Jayati January 2013 (has links) Cell separation based on antibody-targeted magnetic beads has been widely used in a number of applications in immunology, microbiology, oncology and more recently, in the isolation of circulating tumour cells (CTCs) in cancer patients. Although other cell separation techniques such as size based cell filtration and Fluorescence Activated Cell Sorting have also been in popular use, immunomagnetic cell isolation possesses the advantages of high throughput, good specificity and reduced cell stress. However, certain fundamental features of the cell-bead interface are still unknown. In this study, some of the key features of the cell-bead synapse were investigated in an effort to improve the efficiency of immunomagnetic cell isolation and reduce its dependence on high expressing cell surface markers. A clinically relevant antibody fragment (Fab) against tyrosine kinase receptor HER2 was applied to study the immunomagnetic isolation of HER2 expressing cancer cells. First, the minimum number of target proteins required on a cell for it to be isolated was determined. Second, the importance of the primary antibody affinity was investigated, using a series of Fab mutants with known kinetics and it was shown that despite starting with sub-nanomolar affinity, improving Fab affinity increased cell isolation. Third, the influence of the connection between the primary antibody and the bead was studied by comparing Fab bridged to the magnetic bead via a secondary antibody, Protein L or streptavidin; the high affinity biotin-streptavidin linkage increased isolation sensitivity by an order of magnitude. Fourth, the effect of manipulating cytoskeletal polymerization and cell membrane fluidity using small molecules was tested; cholesterol depletion decreased isolation and cholesterol loading increased cell isolation. The insights from these observations were then applied to isolate a panel of cell lines expressing a wide range of surface HER2. While the standard approach isolated less than 10% of low HER2 expressing cancer cells from spiked rabbit and human blood, our enhanced approach with the optimized cholesterol level, antibody affinity and antibody-bead linkage could specifically isolate more than 80% of such cells. The final part of this work focussed on developing an antibody clamp that could physically restrict the antigen within its binding site on the Fab and prevent antigen dissociation, using the HER2-Fab complex and the anti-myc peptide antibody 9E10. Work from this thesis provides useful insights into the molecular and cellular parameters guiding immunomagnetic cell isolation and can be used to extend the range of target receptors and biomarkers for tumour cell isolation and other types of cell separation, thereby enhancing the power and capacity of this approach. 616.99

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