No description available.

No description available.

No description available.

Das Rett-Syndrom ist eine postnatale neurologische Entwicklungsstörung, der eine Mutation im Methyl-CPG-bindenden Protein 2 (MECP2) zugrunde liegt. Es betrifft überwiegend Mädchen und geht mit kognitiven Beeinträchtigungen, motorischen Stereotypien und Atmungsstörungen einher. Es existieren vielfältige Hinweise dafür, dass die Pathogenese des Rett-Syndroms im Zusammenhang mit einer beeinträchtigten Mitochondrienfunktion steht. Genetische Untersuchungen des Rett-Genoms zeigten, dass eine Untereinheit des Komplex III der Atmungskette dysreguliert ist und die innere Mitochondrienmembran ein Protonenleck aufweist. Weiterhin fanden sich Hinweise für erhöhten oxidativen Stress in Blut- und Liquoruntersuchungen. Um den intrazellulären Redox-Status zu quantifzieren, wurde die genetisch kodierte optische Sonde roGFP1 verwendet, die semiquantitative Messungen reaktiver Sauerstoffspezies ermöglichte. Es zeigte sich, dass Mecp2(-/y)-Hirnschnitte bereits unter Ruhebedingungen erhöhtem oxidativen Stress ausgesetzt sind. Auf der Suche nach der Ursache wurden die intrazellulären antioxidativen Schutzenzyme Superoxid-Dismutase und Katalase sowie das Glutathionsystem überprüft. Alle drei Enzymsysteme zeigten Funktionsstörungen und waren nicht in der Lage, extern applizierten oxidativen Stress im gleichen Umfang zu kompensieren wie die Enzyme der Wildtyp-Vergleichsgruppe. Um die zytosolischen Redox-Verhältnisse zu beeinflussen, wurden Untersuchungen mit den Antioxidantien Ascorbat, Trolox und Melatonin vorgenommen. Dabei zeigte sich, dass Antioxidantien eine potentielle pharmakologische Maßnahme darstellen, um die zu oxidativen Verhältnissen verschobene Redox-Homöostase in Mecp2(-/y)-Hippokampi zu senken und folglich zu normalisieren. Vor allem das Vitamin E-Derivat Trolox stellte sich als wirkungsvoller Radikalfänger heraus und bietet sich für weitere detaillierte Untersuchungen hinsichtlich einer therapeutischen Option des Rett-Syndroms an. Die externe Störung der mitochondrialen Funktion durch die Induktion einer transienten Hypoxie sowie die gezielte Inhibition verschiedener Atmungskettenkomplexe zeigte eine deutlich erhöhte Hypoxieempfindlichkeit der Mecp2(-/y)-Hippokampi und war mit einer erhöhten ROS-Produktion verbunden. In der Arbeit gelang es erstmals, die bereits mehrfach postulierte Störung der Redox-Homöostase im Rett-Syndrom direkt auf zellulärer Ebene nachzuweisen. Die erhobenen Befunde liefern mögliche mechanistische Erklärungsansätze für die Störung der synaptischen Plastizität im Rett-Syndrom, da es klare Verbindungen zwischen dem zellulären Redox-Status und dem Kalziumhaushalt gibt, der durch redoxsensitive Proteine mitreguliert wird. Somit konnte eine zentrale Dysregulation der Erkrankung identifziert werden, die unter Umständen auch neue pharmakologische Angriffspunkt aufzeigt, um die Symptomatik des Rett-Syndroms zu mildern.

No description available.

Die Expression von natriumabhängigen und natriumunabhängigen Transportern für Sulfat in Nieren und Leber ist für die Sulfathomöostase unabdingbar. Ein natriumunabhängiger Transporter für Sulfat ist der Sulfat-Anionen-Transporter 1, sat-1, der Sulfat im Austausch gegen Oxalat, Bicarbonat, Chlorid und Glyoxylat sowohl in die Zellen aufnehmen als auch in das Blut abgeben kann. In dieser Arbeit wurde die Transportfunktion des Sulfat-Anionen-Transporters 1 der Ratte, rsat-1, untersucht. Das Ziel war eine genauere Kenntnis über den Einfluss von Chlorid, des intrazellulären pH-Wertes und der extrazellulären Calciumkonzentration auf den Sulfattransport durch rsat-1 zu erlangen. Als Expressionssystem für rsat-1 wurden Oozyten des Krallenfrosches Xenopus-laevis verwendet. Elektrophysiologische Versuche, die im „Current-Clamp-Modus“ durchgeführt wurden, ermöglichten die Messung von substratinduzierten Potentialänderungen. Durch radiochemische Versuche konnte die Sulfataufnahme durch sat-1 unter variierenden Bedingungen bestimmt werden. Die Rolle des Chlorids in Hinblick auf den Sulfattransport durch sat-1 konnte nicht gänzlich geklärt werden. Da Thiosulfat und Nitrat in den durchgeführten Versuchen die Aufnahme von [35S]Sulfat über rsat-1 hemmten, könnte das Stickstoffatom den Transport von Sulfat beeinflussen. Intrazellulär an Chlorid verarmte rsat-1-exprimierende Oozyten nahmen in den durchgeführten Versuchen vermehrt [35S]Sulfat auf. Des Weiteren konnte eine Steigerung der [35S]Sulfataufnahme in chloridreduzierten, gluconat- beziehungsweise mannithaltigen Lösungen beobachtet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit sind mit einer allosterischen oder kompetitiven Hemmung der Aufnahme von Sulfat durch Chlorid vereinbar. Eine genauere Untersuchung des Chloridtransports über sat-1 wäre durch Versuche mit radioaktiv markiertem Iod¹²⁵ möglich, das wie Chlorid transportiert wird. Die intrazelluläre Ansäuerung der Oozyten durch Ammoniumchlorid führte zu einer erhöhten [35S]Sulfataufnahme in die rsat-1-exprimierenden Oozyten. Diese könnte durch eine verminderte Bicarbonatkonzentration an der äußeren Zellmembran mit einer reduzierten kompetitiven Hemmung begründet sein. Ebenso könnte Ammoniumchlorid durch eine protonierende Wirkung eine Konformationsänderung mit einer Affinitätssteigerung von sat-1 für Sulfat zur Folge haben. Mit steigender Calciumkonzentration wurde die Depolarisation rsat-1-exprimierender Oozyten in chloridreduzierten und gluconathaltigen Lösungen geringer. Dies ist mit bereits vorliegenden Daten vereinbar, in denen Xenopus laevis Oozyten in chloridreduzierten Medien depolarisieren.

No description available.

La prééclampsie est une maladie fréquente de la grossesse, caractérisée par l'apparition de novo d'une hypertension et d'une protéinurie à partir de la 20ème semaine d'aménorrhée. Ces symptômes s'aggravent au long de la grossesse, conduisant éventuellement à la mort maternelle en l'absence de prise en charge médicalisée. La thérapeutique définitive l'extraction du placenta, et donc du fœtus, ce qui induit une importante prématurité iatrogène. Les causes restent mal définies, mais il est bien admis que des anomalies au niveau de la mise en place du placenta sont au cœur de sa physiopathologie. Un défaut d'invasion trophoblastique des artères spiralées utérines semble être une constante de la maladie. Des données épidémiologiques démontrent qu'il existe une forte composante génétique dans la prééclampsie, et en 2005, un clonage positionnel dans des familles hollandaises, aboutit à l'identification de STOX1 comme le premier gène lié à cette maladie. STOX1 code un facteur de transcription intervenant dans le contrôle de la prolifération et de l'invasion des trophoblastes. Dans notre laboratoire, l'étude de STOX1 a été initiée par surexpression dans des cellules de choriocarcinome humain (modèle de trophoblastes) suivie d'une analyse transcriptomique. Celle-ci a révélé que les altérations d'expression génique observées suite à la surexpression de STOX1 étaient significativement corrélées à celles trouvées dans des placentas prééclamptiques. La création de souris transgéniques exprimant la version humaine de STOX1 sous le contrôle d'un promoteur ubiquitaire a alors été entreprise. Mes travaux de thèse ont principalement consisté à caractériser le phénotype de ces souris. Nous avons décidé de croiser des mâles transgéniques avec des souris sauvages afin de limiter l'expression du transgène à l'unité fœto-placentaire. Ces souris sauvages développent au cours de leur gestation une hypertension sévère, et une protéinurie. Elles constituent donc un nouveau modèle de prééclampsie. De plus, nous avons observé des anomalies que l'on trouve également chez les patientes : une fibrose rénale, une élévation des taux sériques de facteurs pro-angiogéniques (le récepteur soluble du VEGF et l'endogline soluble). Ces souris ont également des marqueurs d'hypertrophie cardiaque, attestant de l'impact sévère de l'hypertension. Pour mieux comprendre comment STOX1 peut induire ce syndrome, nous avons étudié son impact dans le modèle cellulaire surexprimant STOX1 et nous avons pu montré une altération de la gestion du stress oxydatif et de la fonction mitochondriale. En conclusion, nous avons obtenu et caractérisé un modèle de prééclampsie sévère, le seul existant montrant un phénotype hypertensif très marqué et très précoce. Ce modèle est un outil puissant pour découvrir de nouvelles voies impliquées dans la physiopathologie de la prééclampsie, pour rechercher de potentiels marqueurs diagnostiques précoces, tester des approches thérapeutiques innovantes et explorer les mécanismes responsables des conséquences à long terme de la prééclampsie.

In den vorliegenden Studien wurde die Eimeria zuernii – Kokzidiose im Hinblick auf den klinischen Verlauf, die Pathophysiologie, die Pathologie und einen metaphylaktischen Behandlungsansatz charakterisiert. Hierfür wurden experimentelle Infektionen an Kälbern durchgeführt, zusätzlich wurden natürlich infizierte Tiere in die Prüfung der Wirksamkeit der Behandlung einbezogen. Die parasitologischen und pathophysiologischen Untersuchungen wurden im Infektionsmodell an insgesamt 41 Kälbern durchgeführt, die in drei Gruppen eingeteilt wurden: eine uninfizierte Kontrollgruppe 1 (n=14), die moderat infizierte Gruppe 2 (150.000 sporulierte E. zuernii – Oozysten pro Kalb, n=11) und die hochdosiert infizierte Gruppe 3 (250.000 sporulierte E. zuernii – Oozysten pro Kalb, n=16). Die Tiere wurden regelmäßig klinisch und ihre Kotproben auf Konsistenz und Parasitenaussscheidung untersucht. Es wurden regelmäßig Blutproben zur Bestimmung hämatologischer und klinisch-chemischer Parameter sowie des Säure-Basen-Status entnommen, und die Tiere wurden wöchentlich gewogen. Die Infektion mit E. zuernii löste bei allen Tieren der Gruppen 2 und 3 nach einer variablen Präpatenzdauer eine Ausscheidung von E. zuernii-Oozysten aus. Im Gegensatz zur uninfizierten Kontrollgruppe entwickelten alle infizierten Tiere Durchfall mit teils hämorrhagischem Charakter, wobei eine deutliche Korrelation zwischen der Oozystenausscheidung und dem Auftreten von Diarrhoe nachgewiesen werden konnte. Klinische Erkrankungen traten häufiger in der hochdosiert infizierten als in der moderat infizierten Gruppe auf. Hierbei standen Exsikkosen und ein vermindertes Allgemeinbefinden im Vordergrund. Ein Tier der hochinfizierten Gruppe erkrankte aufgrund der Kokzidiose infaust. Die Gewichtszunahmen waren in beiden infizierten Gruppen, bezogen auf die Kontrollgruppe 1, signifikant erniedrigt, in der hochdosiert infizierten Gruppe 3 stärker als in der moderat infizierten Gruppe 2. Die Veränderungen bei den untersuchten Blutparametern traten im Allgemeinen dosisabhängig auf. In Gruppe 3 wurden stärkere Abweichungen von den Blutwerten der Kontrollkälber beobachtet als in Gruppe 2. Initial kam es während der Patenz zu einer Leukopenie, welche anschließend in eine Leukozytose überging. Im Zuge der enteralen Blut- und Wasserverluste bildeten sich eine Hämokonzentration sowie eine Retikulozytose heraus, was als Hinweis auf eine regenerative Anämie gewertet wird. Während der Patenz fand eine Umstellung des Organismus auf einen katabolen Stoffwechsel statt, was sich in einer Lipolyse und einem gesteigerten Proteinabbau niederschlug. Außerdem kam es zu einer Störung der Homoiostase. Es lagen Elektrolytverluste über den geschädigten Darm vor, und es entwickelte sich eine respiratorisch kompensierte metabolische Azidose. Die pathologischen Untersuchungen wurden an sechs weiteren moderat infizierten Kälbern (150.000 sporulierte E. zuernii – Oozysten pro Kalb) durchgeführt. In der späten Präpatenz (16 Tage p.i.) zeigten sich nur geringe Läsionen durch die Schizogoniestadien vom kaudalen Jejunum bis zum mittleren Kolon. Zum Höhepunkt der Patenz hin (21 Tage p.i.) wiesen die beiden untersuchten Tiere akute, teils nekrotisierende Enteritiden auf, vor allem im proximalen Kolon sowie im Zäkum. Offenbar verursacht die Gamogonie, welche zu diesem Zeitpunkt vorherrscht, die stärksten Schleimhautschäden und ist damit als Auslöser der Durchfallerscheinungen zu betrachten. Gegen Ende der Patenz, am 26. Tag p.i., lagen noch entzündliche Infiltrationen der Schleimhautabschnitte vom terminalen Ileum bis zum Kolon vor, parallel fanden regenerative und hyperplastische Prozesse statt. Im Infektionsmodell und anschließend unter Feldbedingungen wurde die Effektivität einer einmaligen oralen metaphylaktischen Toltrazurilbehandlung (15 mg pro kg Körpergewicht, Baycox® 5% Suspension) etwa 14 Tage nach der Infektion getestet. Für die Prüfung unter experimentellen Bedingungen wurden 23 Kälber mit einer Dosis von 150.000 sporulierten E. zuernii – Oozysten infiziert. Die Anwendung des Toltrazurils im Feld wurde im Rahmen einer multizentrischen Studie mit fünf Studienbetrieben und insgesamt 208 Kälbern getestet. Es lagen in allen Betrieben Mischinfektionen mit den Pathogenen E. zuernii und E. bovis vor. In jedem der beiden GCP-Versuche wurde etwa die Hälfte der Tiere behandelt, während die andere Hälfte als Negativkontrolle unbehandelt blieb. Durch den Einsatz des Antikokzidiums konnten im Experiment sowie unter Feldbedingungen die Durchfalldauer und –schwere ebenso wie die Dauer und Höhe der Oozystenausscheidung im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle signifikant gesenkt werden. Die Gewichtszunahme war in der toltrazurilbehandelten Gruppe unter experimentellen Bedingungen signifikant höher als in der Kontrollgruppe, im Feld ließ sich dieser Effekt nicht zeigen. Damit konnte die E. zuernii – Infektion im zeitlichen Verlauf und im Einfluss auf das Zielorgan Darm und den Gesamtorganismus unter den standardisierten Bedingungen einer experimentellen Infektion dargestellt werden. Es konnte eine Behandlungsmöglichkeit als hochwirksam eingestuft werden, welche durch die frühe, metaphylaktische Anwendung eines Kokzidiostatikums die zu erwartenden Darmläsionen während der späten Schizogonie und der Gamogonie unterbindet.

No description available.