Mouse strains are frequently used to model human disease states, to test the efficiency of drugs and therapeutic principles. However, the direct translation of murine experimental data to human pathological events often fails due to sufficient differences in the organization of the immune system of both species. Here we give a short overview of the principle differences between mice and humans in defense strategies against pathogens and mechanisms involved in response to pathogenic microorganisms and other activators of the immune system. While in human blood mechanisms of immune resistance are highly prevailed, tolerance mechanisms dominate for the defense against pathogenic microorganisms in mouse blood. Further on, species-related differences of immune cells mainly involved in innate immune response as well as differences to maintain oxidative homeostasis are also considered. A number of disease scenarios in mice are critically reflected for their suitability to serve as a model for human pathologies. Due to setbacks in these studies, novel mouse models were created to bridge the immune system of both species: humanized mice. Accordingly, a special section of this review is devoted to new results applying humanized mouse models taking limitations and prospects into account.

Die chronisch entzündliche Erkrankung des Zahnhalteapparates, die Parodontitis, hat die Karies als Hauptursache für Zahnverlust in Deutschland abgelöst. Um Krank-heitsentstehung und Krankheitsverlauf zu verstehen und Therapiemöglichkeiten zu finden, wurden Tiermodelle für die Parodontitis entwickelt. In der vorliegenden Arbeit sollte durch orale Gabe des humanen parodonthopatho-genen Keims P. gingivalis bei Mäusen eine Parodontitis erzeugt werden. Hierzu wurden WT- und DDR1-KO-Mäuse über mehrere Wochen mit diesem Keim behandelt. Durch den immunhistochemischen Nachweis von Kollagen Typ I und Kollagen Typ III sollten die potenziellen strukturellen Veränderungen im PDL dargestellt werden. Mit den Entzündungsmarkern CD 11b und MMP-13 sollten die Entzündungsreaktionen des PDLs auf die Gabe von P. gingivalis, die dem Alveolarknochenverlust vorausgehen, nachgewiesen werden. Die immunhistochemischen Ergebnisse zeigten, dass weder bei WT- noch bei DDR1-KO-Mäusen eine Parodontitis entstanden war. Das hier angewandte Pardontitismodell scheint nicht verlässlich und reproduzierbar zu sein. Die DDR1-KO-Maus ist für eine Parodontitis nicht empfänglicher und kann somit nicht als praktikables Parodontitismodell dienen.

Mesenchymale Stammzellen bieten eine interessante Option in der regenerativen Medizin, da sie praktisch unlimitiert verfügbar sind. Um das Verhalten von humanen MSC zu studieren, werden Untersuchungen momentan an immundefizienten Mäusen durchgeführt, deren Verwendung kostenintensiv und aufwendig ist. Fra-gestellung war, ob durch Immunisolation (Alginat, Dialyseschlauch, Diffusionskammer) die Knorpel erhaltenden -, bzw. bildenden Eigenschaften von MSC-Konstrukten ebenso gut in immunkompetenten Mäusen untersucht werden können. Gleichzeitig sollte geprüft werden, ob die mit einer Immunabschirmung einhergehende Reduktion der Zellversorgung und damit die Annäherung an die Gelenksituation ihre Mineralisierung vermindern kann und ob Mauszellen für eine Veränderung der vordifferenzierten Knorpelpellets verantwortlich sind. Hierzu wurden hBMSC chondrogen differenziert. Die Zellpellets wurden mit Alginat, dem Dialyseschlauch oder der Diffusionskammer verkapselt und parallel zu unver-kapselten Kontrollpellets subkutan in immundefiziente SCID-Mäuse sowie in immunkompetente BDF1-Mäuse implantiert. Die Explantate wurden mit Alzianblau-, Alizarinrot-, Kollagen Typ II-Färbungen, sowie einer ALU in-situ Hybridisierung mar-kiert und mittels Histologiescore doppelt blind bewertet (MannWhitneyU). Überra-schenderweise zeigten die unverkapselten Kontrollen in den BDF1-Mäusen weder Zeichen von Inflammation noch von Destruktion und 4/5 der Pellets waren auf Kol-lagen Typ-II und Alzianblau positiv. Gleichzeitig war der Grad der Mineralisierung in den BDF1-Mäusen gegenüber SCID-Mäusen reduziert (p = 0,03). Durch Alginat wurde die Mineralisierung in den BDF1 Mäusen (0/8) völlig verhindert, während in den SCID-Mäusen noch 7/8 der Pellets Kalzifizierung zeigten (p = 0,001). Die Verkapselung mit Alginat verglichen mit der Kontrolle führte in beiden Mausstämmen zu höheren Scores für Kollagen Typ II (SCID: p = 0,013, BDF1: p = 0,042) und zeigte gleichzeitig eine Reduktion der Mineralisierung (SCID: p = 0,018, BDF1: p = 0,031). In SCID-Mäusen war außerdem der Alzianblau-Wert gegenüber den Kontrollen erhöht (p = 0,003). Die Diffusionskammer erwies sich als ungeeignet, da die Pellets ihre knorpeligen Eigenschaften verloren. Durch die Verwendung des Dialyseschlauches konnte lediglich in der SCID-Maus eine Erhöhung der Kollagen Typ II (p = 0,03) und eine Reduktion der Kalzifizierung (p = 0,004) erreicht werden. Sowohl im Alginatbead in der BDF1-Maus (1/3 Spendern), als auch im Dialyseschlauch mit Kollagenmembran (2/3 Spendern) konnte eine erfolgreiche in vivo Chondrogenese durchgeführt werden. Zur Untersuchung der in vivo Stabilität knorpeliger MSC-basierter Konstrukte stellt die BDF1-Maus eine attraktive, kostengünstige Alternative mit einer gegenüber der SCID-Maus verringerten Mineralisierungsrate dar. Die in vitro gebildete knorpelige Extrazellulärmatrix erzeugt dabei bereits eine Immunisolation, welche die Transplantatdestruktion verhindert. Ob ein intaktes lymphozytäres System die Knorpelstabilität gegenüber defizienten Immunsystemen begünstigt, muss durch die Untersuchung weiterer Ansätze belegt werden. Im Gegensatz zur Diffusionskammer bietet Alginat das richtige Maß an Versorgungsreduktion, um die Stabilisierung des Knorpelphänotyps der Konstrukte zu ermöglichen.

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Störungen des Lipidstoffwechsels sind entscheidend an der Entstehung atherosklerotisch bedingter kardiovaskulärer Erkrankungen (CVD) beteiligt. Insbesondere erhöhte Plasmakonzentrationen von Low-density-lipoprotein Cholesterin (LDL-C) tragen zur Entstehung von Atherosklerose bei. Apolipoproteine sind strukturelle und funktionelle Bestandteile von Lipoproteinen und damit als mögliche Biomarker und therapeutische Angriffspunkte der CVD Gegenstand aktueller Forschung. Zur experimentellen Untersuchung von kardiovaskulären Erkrankungen ist die Maus das bevorzugte Tiermodell. Im Mausmodell basiert quantitative Proteinanalytik bislang auf Antikörper-abhängigen Methoden (z.B. Western Blot), welche teils ungenau und materialaufwendig sind. Ein Verfahren zur effizienten und quantitativen Analyse von Apoliproteinen (Apos) in Mäusen, welches Flüssigchromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie (LC-MS/MS) nutzt, wurde bislang noch nicht beschrieben. In der vorliegenden Arbeit wurde eine LC-MS/MS Methode zur simultanen Quantifizierung von apoA-I, apoA-II, apoA-IV, apoB total, apoB-100, apoC-I, apoE und apoJ aus murinen Plasmaproben (3 µL) etabliert und validiert. Ausgehend von einer für humane Proben bestehenden Methode wurden die analytischen Bedingungen (z.B. Prüfung der Peptide, Dauer des tryptischen Verdaus, Linearität, Reproduzierbarkeit, Vergleich mit immunologischen Methoden) im Mausmodel ermittelt und optimiert. Anschließend wurde das Verfahren angewendet, um Apo-Plasmakonzentrationen in normocholesterinämischen C57BL/6, sowie in hypercholesterinämischen LDL-Rezeptor-defizienten (LDLR0) und apoE-defizienten Mäusen (ApoE0) zu charakterisieren. Dabei ermittelten wir moderate Unterschiede der Apo-Plasmakonzentrationen zwischen gefastetem und postprandialem Zustand, wobei apoA-IV und apoC-I postprandial erhöht waren und apoJ erniedrigt war. ApoE war in LDLR0 Mäusen 6-fach höher konzentriert als in C57BL/6 Mäusen und wurde erwartungsgemäß in ApoE0 Tieren nicht detektiert. Apo-B48 zeigte die höchste relative Konzentration in Apo-E0 Mäusen (93% des apoB-total), verglichen mit 61% in LDLR0-Mäusen. Zudem wurden Apo-Konzentrationen auf isolierten HDL-Partikeln bestimmt und zwischen den Mauslinien verglichen. Das entwickelte Verfahren kann zur weiteren Charakterisierung von Apos in verschiedenen Mausmodellen eingesetzt werden und damit als Grundlage für weitere Arbeiten zum Verständnis der Pathophysiologie und Funktionsweise von Apos dienen.

Das abdominale Aortenaneurysma definiert eine permanente Dilatation der Bauchaorta auf einen Durchmesser von > 30 mm. Mit einer Prävalenz von ca. 5,5% bei den > 65-jährigen Männern zählt es zwar nicht zu den häufigsten kardiovaskulären Krankheitsbildern, die hohe Letalität im Falle einer Ruptur zwingt uns jedoch nach Therapieoptionen im Sinne einer Primärprävention zu suchen. Die vorliegende Arbeit untersucht erstmals, ob sich eine gesteigerte körperliche Aktivität als eine Option der Primärprävention anbietet. Zunächst konnten wir im Mausmodell zeigen, dass eine 4-wöchige Angiotensin II- Infusion zur Ausbildung eines AAA im Mausmodell führt, was mit einer gesteigerten Mortalität der Tiere vergesellschaftet war. Auf morphologischer Ebene zeigte sich wie erwartet eine deutliche Gefäßdilatation im Vergleich mit der NaCl-infundierten Kontrollgruppe, was auf molekularer Ebene mit einer Erhöhung der Gefäßwanddestabilisierenden Faktoren (ROS, MMPs, Mastzellen) assoziert war. Ein gleichzeitiges tägliches Training der Tiere während der Angiotensin II- Infusion auf einem Laufband reduzierte die Mortalität und zeigte auf morphologischer Ebene eine signifikant geringere Ausprägung des Aortendurchmessers. Molekular induzierte die Trainingsintervention eine Erhöhung gefäßprotektiver Radikal Scavenger-Enzyme. Insgesamt zeigt diese Arbeit, dass die Durchführung regelmäßiger körperlicher Aktivität einen primärpräventiven Einfluss auf die Ausbildung eines AAA hat.:1. Einleitung 1.1 abdominales Aortenaneurysma 1.1.1 Prävalenz, Inzidenz, Letalität 1.1.2 Risikofaktoren 1.1.3 Pathogenese 1.1.4 Tiermodelle 1.2 körperliche Aktivität und ihr Einfluss auf die Gefäßfunktion 1.2.1 Gefäßfunktion 1.2.2 molekulare Mechanismen 2. Fragestellung 3. Material und Methoden 3.1 Studiendesign 3.2 Mausmodell 3.3 Haltung der Versuchstiere 3.4 Trainingsprotokoll 3.5 Pumpenimplantation 3.5.1 Aufbau und Funktionsweise der Pumpe 3.5.2 Implantation der Pumpe 3.6 Asservierung des Gewebes nach Versuchsende 3.6.1 Formalinfixierung 3.7 morphologische Auswertung 3.8 Expressionsanalyse mittels quantitativer PCR 3.8.1 RNA-Isolation/ RNA-Quantifizierung 3.8.2 cDNA-Synthese 3.8.3 Realtime-PCR 3.9 MMP-Aktivitätsmessung mittels Zymographie 3.9.1 Grundlagen der Zymographie 3.9.2 Probenvorbereitung und Zymographie 3.10 Nachweis von reaktiven Sauerstoffspezies mittels DHE-Staining 3.11 Mastzelldetektion mittels Toluidin-Blau-Färbung 4. Resultate 4.1 Überlebenszeit der Mäuse 4.2 Quantifizierung des Aortenaneurysmas 4.3 Quantifizierung der MMP-Aktivität im Aneurysma 4.4 Expression der NAD(P)H-Oxidase 4.5 Nachweis von reaktiven Sauerstoffspezies mittels DHE-Färbung 4.6 Expression von Radikal Scavenger-Enzymen 4.7 Quantifizierung von Mastzellen 4.8 Serum-Lipide 5. Diskussion 5.1 Induktion eines AAA im Mausmodell durch Angiotensin II- Infusion 5.2 Der Effekt körperlicher Aktivität auf die Ausbildung eines AAA 5.3 Entstehung eines AAA durch Ang II- Infusionen 5.3.1 NADP(H)-Oxidase und reaktive Sauerstoffspezies 5.3.1.1 Aktivierung der NAD(P)H-Oxidase durch Ang II 5.3.1.2 NAD(P)H-Oxidase und ihr Auswirkung auf ROS 5.3.2 Matrix-Metalloproteinasen als zentraler Punkt der AAA-Entstehung 5.3.3 Mastzellen und ihre Wirkung auf die AAA-Ausbildung 5.3.4 Veränderungen der Gefäßwand und Ausbildung eines AAA 5.3.5 Radikal Scavenger-Enzyme 5.4 Angriffspunkte körperlicher Aktivität und dessen Einfluss auf die Ausbildung eines AAA 5.4.1 Einfluss körperlicher Aktivität auf die ROS 5.4.2 Einfluss körperlicher Aktivität auf die MMP 5.4.3 Einfluss körperlicher Aktivität auf die Mastzellen 5.4.4 Einfluss körperlicher Aktivität auf die AAA-Ausbildung und die Überlebenszeit der Tiere 6. Zusammenfassung

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Diabetes mellitus ist ein entscheidender Risikofaktor in der Entstehung chronischer Wunden. Hyperglykämien, oxidativer Stress und Mikro- sowie Makroangiopathien führen zu einer pathologisch veränderten Wundheilung. Erhöhte Konzentrationen pro- inflammatorischer Zytokine, neutrophiler Granulozyten, Matrix-Metalloproteasen (MMPs) und geringere Expression von Wachstumsfaktoren resultieren in einem persistierenden Inflammationszustand mit Beeinträchtigung aller Phasen der Wundheilung. Eine offene Wunde begünstigt die bakterielle Besiedlung mit Entwicklung eines polymikrobiellen Biofilms und möglicher Entstehung einer chronischen Wunde. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, herauszufinden, ob die Lokaltherapie mit Polyvinylpyrrolidon-Iod (PVP-I) und liposomalem Polyvinylpyrrolidon-Iod-Hydrogel (PVP-ILH) zu einer Biofilmreduktion in diabetischen Wunden führt. Außerdem soll untersucht werden, welchen Einfluss beide Antiseptika auf die diabetische Wundheilung, insbesondere Gewichtsveränderung, Wundgröße, Neoangiogenese (CD31), Gewebeinflammation (CD45), Wundkontraktion (Smooth Muscle Actin α (α-SMA) und Remodeling (MMP-9) sowie durch Bestimmung von Interleukin-1α (IL-1α) im murinen Serum auf die systemische Inflammation haben. Dazu wurden Untersuchungen an einem Staphylococcus aureus – Biofilm im in – vivo – Rückenhautkammermodell der diabetischen Maus (BKS.Cg-Dock7m +/+ Leprdb (Db/Db)) nach lokaler Wundtherapie mit PVP-I oder PVP-ILH durchgeführt. PVP-I und PVP-ILH bewirkten keine signifikante Reduktion von Biofilmen. Jedoch war eine reduzierte bakterielle Aktivität in oberflächlicher und tiefere Muskelschicht nach PVP- ILH-Therapie zu beobachten, während nach PVP-I-Therapie weiterhin Biofilme in allen Schichten nachweisbar waren. PVP-ILH und PVP-I zeigten keinen signifikanten Einfluss auf die Wundgrößenreduktion. Jedoch wurden signifikant geringere Gewichtsverluste nach PVP- ILH-Therapie und eine nicht signifikante Reduktion von Gewichtsverlusten nach PVP-I- Therapie beobachtet. PVP-ILH und PVP-I zeigten keinen signifikanten Einfluss auf Gewebeinflammation oder Wundkontraktion. PVP-ILH demonstrierte die höchste, jedoch nicht signifikante Neoangiogenese (CD31). Weder PVP-I noch PVP-ILH hatten einen Effekt auf das Remodeling (α-SMA) oder die lokale Inflammation (CD45). PVP-I bewirkte jedoch eine signifikante Reduktion der systemischen Inflammation (IL-1α). Die Daten lassen vermuten, dass PVP-I und PVP-ILH zu einer Bakterienreduktion in chronischen Wunden beitragen, obwohl sie in unserer Studie zu keiner signifikanten Biofilmeradikation führten. Die signifikant geringeren Gewichtsverluste in der mit PVP-ILH behandelten Gruppe sowie die signifikant geringere systemische Inflammation in der mit PVP-I behandelten Gruppe verdeutlichen positive Effekte beider Antiseptika in der Lokaltherapie Biofilm-besiedelter chronischer Wunden.:1 Abkürzungsverzeichnis 2 Einführung 2.1 Die Haut des Menschen 2.1.1 Aufbau der Haut 2.1.1.1 Epidermis 2.1.1.2 Dermis 2.1.1.3 Subkutis 2.2 Die Haut der Maus 2.2.1 Aufbau und Vergleich der Haut von Mensch und Maus 2.3 Grundlagen der humanen Wundheilung 2.3.1 Physiologische Wundheilung 2.3.1.1 Inflammationsphase 2.3.1.2 Proliferationsphase 2.3.1.3 Remodeling 2.3.2 Diabetische Wundheilung 2.3.2.1 Chronische Wunden 2.4 Biofilme 2.4.1 Entstehung eines Biofilms 2.4.2 Herausforderungen durch Biofilm-Besiedlung 2.5 Behandlung Biofilm-besiedelter, chronischer Wunden 2.5.1 Topische Antiseptika zur Behandlung Biofilm-besiedelter chronischer Wunden 2.5.1.1 Polyvinylpyrrolidon-Iod(PVP-Iod) 2.5.1.2 LiposomalesPolyvinylpyrrolidon-Iod-Hydrogel(PVP-ILH) 2.6 Überblick translationaler Mausmodelle der Wundheilung 2.6.1 Das Rückenhautkammermodell (RHK) 2.6.2 Leipziger Rückenhautkammer und Modifikation für diabetische Mäuse 2.6.3 Vorversuche mit dem Leipziger Rückenhautkammermodell 3 Aufgabenstellung 4 Materialien und Methoden 4.1 Materialien 4.1.1 Chemikalien 4.1.2 Medikamente 4.1.3 Antikörper für die Immunhistochemie 4.1.4 Verwendetes ELISA-Kit zur Serum-ELISA 4.1.5 Geräte und sonstige Materialien 4.1.6 Programme 4.1.7 Versuchstiere 4.2 Methoden 4.2.1 Studienaufbau 4.2.2 Implantation der Rückenhautkammer (RHK) 4.2.3 Intravital-Mikroskopie 4.2.4 Histologie 4.2.4.1 EinbettungundSchnittederGewebeproben 4.2.4.2 Hämatoxylin-Eisen-Färbung(HE-Färbung) 4.2.5 Immunhistochemie 4.2.6 Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) 4.2.7 ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) 4.2.8 Wundgrößenmessung 4.2.9 Auswertung der Immunhistochemie 4.2.10 Randomisierung der Versuchsgruppen mittels Random Group Generator 4.3 Statistische Auswertung 5 Ergebnisse 5.1 In – vivo - Ergebnisse 5.1.1 Gewichtsverlauf 5.1.2 Blutzuckerkontrollen 5.1.3 Wundgrößenmessungen 5.2 In – vitro - Ergebnisse 5.2.1 Histologie mit HE-Färbung 5.2.2 Immunhistochemie 5.2.3 FISH - Analyse 5.2.4 Serum-ELISA 6 Diskussion 6.1 Blutzuckerspiegel der Versuchstiere 6.2 Gewichtsverlust während des Versuchszeitraums 6.3 Einfluss von PVP-I und PVP-ILH auf die Wundgrößenreduktion 6.4 Einfluss von PVP-I und PVP- ILH auf die Gewebeinflammation (CD45) 6.5 Effekt von PVP-I und PVP- ILH auf die Neoangiogenese (CD31) 6.6 Einfluss von PVP-I und PVP-ILH auf den EZM- und Kollagenabbau (MMP-9) 6.7 Effekt von PVP-I- und PVP-ILH auf die Fibrogenese (α-SMA) 6.8 Einfluss der topischen PVP-I- und PVP-ILH-Behandlung auf die IL - 1α – Konzentration im murinen Serum 6.9 Effekt von PVP-I und PVP-ILH auf die Biofilmeradikation 6.10 Mögliche klinische Bedeutung der Ergebnisse für die diabetische Wundheilung 7 Zusammenfassung 8 Literatur 9 Anlagen 9.1 Abbildungsverzeichnis 9.2 Tabellenverzeichnis 9.3 Lebenslauf 9.4 Publikationen 9.5 Danksagung 10 Eigenständigkeitserklärung

Die schlechte Prognose der meisten disseminierten Tumorerkrankungen ist häufig in einer vorbestehenden oder erworbenen Resistenz gegenüber Zytostatika begründet. Da die meisten Zytostatika mit zellulären Strukturen interagieren, war lange angenommen worden, dass der antineoplastische Effekt unmittelbar durch massive Zellschädigung bewirkt wird. Hieraus folgte, dass Chemoresistenz auf Mechanismen beruhen müsse, welche das Zytostatikum an der Wechselwirkung mit seiner intrazellulären Zielstruktur hindern. Arbeiten der letzten Jahre haben jedoch gezeigt, dass die meisten Zytostatika indirekt über DNA-Schädigung ein relativ uniformes, genetisch kodiertes Zelltod-Programm auslösen, demzufolge postuliert wurde, dass auch Apoptosedefekte für "Multi-Drug-Resistenz" verantwortlich sein könnten. Allerdings ist der tatsächlich Beitrag zytostatika-induzierter Apoptose am Therapieerfolg nicht geklärt, wobei der Wahl geeigneter Testsysteme eine wesentliche Bedeutung für diese Kontroverse zuzukommen scheint. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist daher die Etablierung eines transgenen Lymphom-Modells, in welchem chemotherapeutische Effekte an spontan entstandenen Tumoren mit definierten genetischen Läsionen in ihrer natürlichen Umgebung untersucht werden können. Hierbei konnte gezeigt werden, dass Mutationen in apoptose-relevanten Genloci wie p53, INK4a/ARF oder bcl2 sowohl die Manifestation myc-transgener Lymphome dramatisch beschleunigen, als auch den Therapieerfolg kompromittieren. Neben Apoptose wurde darüberhinaus prämature Seneszenz, ein terminaler Zellzyklus-Arrest, als prognose-relevantes Chemotherapie-Effektorprogramm identifiziert. Damit dokumentiert die vorliegende Arbeit einen wichtigen Zusammenhang von Gendefekten, die während der Tumorigenese erworben wurden, und später evidenter Chemoresistenz, wobei manche Mutationen bereits vor Zytostatika-Exposition Resistenz begründen können. Die Identifikation und pharmakogenomische Charakterisierung potentiell resistenz-vermittelnder Gene und Mutationen in relevanten Testsystemen wird für die Entwicklung spezifischerer, aber weniger toxischer "targeted Therapeutics" von großer Bedeutung sein. / Intrinsic or acquired chemoresistance is the major cause for the adverse outcome of disseminated malignancies. The fact that most anticancer agents bind to subcellular targets prompted the assumption that drug-induced cytotoxicity must be a direct consequence of severe cellular damage. Hence, chemoresistance was thought to arise from mechanisms that prevent or disrupt the drug-target interaction. By contrast, more recent data suggested that DNA damage caused by most, if not all, anticancer agents may trigger a relatively uniform, genetically encoded cell death program. In turn, defects in the apoptotic machinery should account for multi-drug resistance as well. However, due to technical limitations of current test systems, it has been difficult to assess the overall contribution of apoptotic cell death to treatment outcome. In the studies presented here, a transgenic mouse lymphoma model was established in order to exploit drug responses of spontaneously developed malignancies growing at their natural sites but harboring defined genetic defects. Using this model, alterations in apoptosis-related gene loci such as p53, INK4a/ARF or bcl2 result in both dramatic acceleration of myc-driven lymphomagenesis and compromised treatment responses. Importantly, not only apoptosis, but premature senescence, a terminal cell-cycle arrest, was found to impact on treatment outcome. In essence, this work describes and important connection between cancer genes and cancer therapy, i.e. genetic defects acquired during tumorigenesis may already co-select for chemoresistance prior to any drug encounter. The identification and pharmacogenomic evaluation of resistance conferring candidate genes and mutations using adequate test systems is likely to play a key role in the development of novel, more specific but less toxic so called "targeted Therapeutics".

Clinical findings have linked multiple risk factors and associated pathologies to Alzheimer\'s disease (AD). Amongst them are vascular risk factors such as hypertension and pathologies such as stroke. Coexistence of AD and these associated pathologies worsenes dementia, the clinical hallmark of the disease, as compared to pure AD. One general common denominator of these associated pathologies is the presence of hypoxic tissue conditions. It was asked the question, whether there exists a mutual, causal interaction between hypoxia and AD pathology, that could explain the clinical observations. Alternatively, the worsened clinical state of multiple brain pathologies could \"simply\" be the consequence of multimorbidity, i.e. accumulated disease load, without any causal interaction between the constituents. To approach this question whether hypoxia influences AD progression, use was made of a murine animal model of AD (transgenic mice: APPswe, PSEN1dE). Animals of two ages (8 and 14 months, \"young\" and \"old\" respectively) and two genotypes (transgenic and wild- type) were either treated under hypoxia or normoxia, corresponding to 8% and 21% oxygen, for 20 consecutive days. The resulting changes in the brain were assessed with a variety of techniques, namely by histology, ELISA, dot and Western blotting. Additional experiments in primary cell cultures were performed. Animals exposed to hypoxia showed an increased hematocrit (HCT), weight loss, reactive angiogenesis, but no infarctions. This illustrates that our hypoxic treatment put significant stress on the animals, without causing major pathologies. A large number of variables exists that could potentially be measured to assess the effect of hypoxia on AD. The focus was put on three of them: First, there is the Abeta1-42- protein, known to be the Abeta- isoform associated with the most detrimental disease progression. In AD, the self-combinatory Amyloid- beta peptide (Abeta) accumulates in the brain in so- called plaques, which is a main histologic finding of the disease. Its quantity was determined through histology and ELISA. Secondly, it was attempted to estimate the structural quality of the Abeta- protein by assessing the amount of A!- oligomers present. Abeta- protein does self- accumulate in various grades of complexity, i.e. as monomer, oligomer or fibril. Since oligomers are known to be the most neurotoxic \"species\" of the Abeta- protein, it was hypothesized that under hypoxic treatment their quantity could increase. And third, the organism\'s response to the Abeta- protein stimulus was investigated. Microglial cells have been described as the first cells to encounter the Abeta- protein \"threat\" in the shape of plaques, i.e. Abeta- protein aggregates. They then try to encapsulate and subsequently degrade them. Therefore, the attention was put on this cellular population. It was asked whether hypoxia could change the Abeta- protein quantity in the brain. This was assessed in two ways: First histologically, by staining for Abeta- protein depositions and quantifying them. Second, an ELISA was performed. Our findings state that hypoxic treatment does not alter the Abeta1-42 protein load in the brain, neither in young nor old animals, as assessed by histology and by total ELISA quantification of Abeta1-42 protein. Since hypoxia did not alter the quantity of the Abeta- protein, it was asked whether it influenced it qualitatively? If hypoxia increased oligomer formation, this change in the spectrum of the Abeta- species could, without any change in total Abeta- protein load, lead to increased neurotoxicity in animals under hypoxia. Initial experiments showed that oligomer formation in the brain seems to increase. However, this was not statistically significant and future experiments are necessary to evaluate this hypothesis further. It was then asked, whether hypoxia alters the cellular response to the protein. The total number of microglia in the hippocampal dentate gyrus, our structure of interest for practical purposes, and, it can be argued, by extension the brain, changes dynamically with various factors. First, transgenic animals present an increase in microglia. Second, microglia increase with age. Third, microglia decrease under hypoxia, but only do so significantly in old animals. Next, a parameter called \"plaque occupancy\" was coined to assess the microglia function to confront Abeta- plaques. Plaque occupancy is defined as the number of microglia in spatial proximity to one square millimeter of Abeta- plaque. This means, that microglia restricting one plaque are counted, and then normalized to this plaque\'s area. It was hypothesized that hypoxia would decrease plaque occupancy. Indeed, plaque occupancy roughly halved under hypoxia. Summarizing, our results demonstrate that long- term exposure to hypoxia significantly reduces the number of microglia. The reduced number results in significantly reduced plaque occupancy and compromizes the function of microglia to confront Abeta- plaques. The Abeta1-42 load, however, is not affected. On the other hand, Abeta shows an increased trend towards oligomer formation. A variety of possible explanations to these phenomena have been presented, that in our opinion deserve further investigation.