In mehreren Studien wurden Veränderungen des Medikamentenmetabolismus von Psychopharmaka durch entzündliche Prozesse beschrieben. Diese Effekte können zu Therapieversagen oder sogar gravierenderen unerwünschten Arzneimittelwirkungen führen. Aus diesem Grund haben wir untersucht, ob im Laufe inflammatorischer Prozesse eine Veränderung der Medikamentenserumkonzentration der Stimmungsstabilisatoren Valproat (VPA), Lamotrigin (LTG) oder Carbamazepin (CBZ) auftritt. / Alterations in drug metabolism due to inflammation are reported for several psychotropic drugs. These effects may lead to treatment failure or even severe side effects. Therefore, we investigated whether there are alterations in drug serum concentration of the mood stabilizers valproate (VPA), lamotrigine (LTG) and carbamazepine (CBZ) during inflammatory activity.

Die Spinale Muskelatrophie (SMA) ist mit einer Inzidenz von 1:6000 die zweithäufigste autosomal-rezessive Erbkrankheit im frühen Kindesalter. Die durch den Verlust des SMN- (survival of motoneuron) Gens reduzierte SMN Protein Expression führt zu einer Degeneration der spinalen Motoneurone mit proximal betonter Muskelschwäche. Deshalb zielen erste Therapieversuche darauf ab, diese zu erhöhen. Es war gezeigt worden, dass durch den Einsatz von Histon Deacetylase Inhibitoren (HDAC) in neuronalen Kontroll Zellen und in nicht neuronalen Zellen von SMA Patienten die SMN Protein Expression signifikant gesteigert werden konnte. In der vorgelegten Arbeit wurde untersucht, ob die HDAC Inhibitoren Valproat, SAHA und FK228 Einfluss auf die SMN Protein Expression in kortikalen neuronalen Vorläuferzellen (NSC), auf primär embryonale Fibroblasten (PMEF) und auf die morphologischen Veränderungen in primär kultivierten embryonalen Motoneuronen eines Mausmodells der SMA haben. Es konnte eine signifikante Steigerung der SMN Protein Expression durch den Einsatz von Valproat und FK228 in kortikalen neuronalen Vorläuferzellen nachgewiesen werden. Es ergab sich jedoch kein Einfluss auf die SMN Protein Expression in primär embryonalen Fibroblasten. Bei NSCs und primär kultivierten embryonalen Motoneuronen wirkten die HDAC Inhibitoren Valproat und FK228 konzentrationsabhängig toxisch auf das Überleben, die Länge der Axone und die Größe der Wachstumskegel. Es konnte kein positiver Einfluss auf die morphologischen Veränderungen des Mausmodells gesehen werden. Zusammenfassend zeigte sich in der vorgelegten Arbeit ein positiver Effekt auf die SMN Protein Expression durch den Einsatz von HDAC Inhibitoren, der jedoch mit einem toxischen Effekt auf die behandelten neuronalen Zellen einherging. / Spinal muscular atrophy (SMA) has an incidence of 1:6000 and is the second most common autosomal recessive hereditary disease in early childhood. The disease is characterized by the degeneration of spinal motor neurons with weakness of the proximal limb. This is caused by the deficiency of the SMN (survival of motor neuron) protein. Therefore therapeutical strategies aim to increase the SMN protein level. It has been shown that histone deacetylase inhibitors could increase SMN protein level in neuronal control cells and non-neuronal cells of SMA patients. The aim of the presented study was to investigate whether the HDAC inhibitors valproic acid, SAHA and FK228 had an effect on the SMN protein level in cortical neural progenitor cells or primary embryonic fibroblasts of a SMA mice model. The second question was if morphological pathologies in primary cultured embryonic motor neurons of this SMA mouse model could be altered. There was a significant increase in SMN protein level by the use of valproic acid and FK228 in cortical neuronal precursor cells. However, there was no effect on the SMN protein level in primary embryonic fibroblasts. In cortical neuronal precursor cells and primary cultured embryonic motor neurons, the HDAC inhibitors valproic acid and FK228 displayed and concentration-dependent toxic effect on the survival, axonal length and the size of the growth cone. No obvious influence on the morphological changes in the mice model could be seen. In conclusion a positive effect on the SMN protein level by the use of HDAC inhibitors could be detected, but with a toxic effect on neuronal cells at the same time.

Das Prostatakarzinom (PCa) ist die am häufigsten diagnostizierte Krebsneuerkrankung bei Männern in Deutschland sowie die dritthäufigste Ursache krebsbedingter Sterbefälle. Die Therapiemöglichkeiten für das PCa sind sehr beschränkt und mit erheblichen Nebenwirkungen verbunden. Daher wurden in dieser Arbeit neue Therapieansätze verfolgt: zum einen wurde das Phytoöstrogen Tectorigenin (TG) und zum anderen der Histon-Deacetylase-Inhibitor (HDI) Valproinsäure (VPA) auf die jeweilige Wirksamkeit gegen das PCa untersucht. Das Phytoöstrogen Tectorigenin wird aus dem Gesamtextrakt von Belamcanda chinensis-Rhizomen isoliert. Dieser Gesamtextrakt wurde zunächst in PCa-Zellen in vitro getestet. Sowohl in den humanen PCa-Zellen LNCaP als auch in den murinen PCa-Zellen 2E, die aus dem Prostatatumor einer Maus des TRAMP-(transgenic adenocarcinoma of mouse prostate) Mausmodells neu etabliert wurden, konnte eine Inhibition der Zellproliferation sowie eine Veränderung der Expression ausgewählter PCa-relevanter Gene detektiert werden. Anschließend wurde eine Microarray-Analyse durchgeführt, bei der einige differentiell exprimierte Gene nach der Behandlung der humanen LNCaP-Zellen mit Tectorigenin identifiziert werden konnten. Neben einer Reihe von Androgen-induzierten Genen traten u.a. der IGF-IR (insulin-like growth factor I receptor) und PSA (prostate specific antigen) auf. In vivo-Studien in TRAMP-Mäusen konnten zudem eine langsamere Progression des PCa nach Behandlung mit Tectorigenin zeigen. In den in vivo-Studien an subkutanen LNCaP-Tumoren im Nacktmaus-Modell konnte sowohl ein vermindertes Tumorgewicht als auch eine verminderte Tumorgröße nach der Behandlung der Mäuse mit Tectorigenin beobachtet werden. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die Wirkung des HDI VPA auf PCa-Zellen untersucht. Funktionell konnte eine erhöhte Acetylierung des Histons 3 an Lysin 9 sowie eine Verringerung der Zellproliferation, -migration und -invasion nach der Behandlung der primären PCa-Zellen 2E mit VPA gezeigt werden. Molekular konnten einige differentielle Genexpressionen nach der Behandlung der 2E-Zellen mit VPA detektiert werden. Es konnte z.B. eine Abnahme der Androgenrezeptor-Expression, eine Zunahme der Expression des proapoptotischen Proteins Bim sowie eine Verringerung der Expression von Foxo1 und Gsk3β gezeigt werden. Weiterhin wurde eine Deregulation von Zellzyklus- und Angiogenese-relevanten Genen wie z.B. Cdkn1a, Cdk4, Vegfa und Hif1α beobachtet. Des Weiteren wurden Kandidatengene aus einer früheren Microarray-Analyse untersucht. Für alle sieben untersuchten Kandidatengene wurde die differentielle Genexpression nach der Behandlung der 2E-Zellen mit VPA sowohl konzentrations- als auch zeitabhängig mittels quantitativer real time PCR bestätigt. Für die verstärkt exprimierten Gene konnte ein Zusammenhang mit einer erhöhten Acetylierung des Promotorbereichs der jeweiligen Gene nach VPA-Behandlung dargestellt werden. Das Kandidatengen Cyclin D2 wurde für weiterführende Untersuchungen ausgewählt. Als einziges Mitglied der D-Typ-Cycline lag Cyclin D2 nach VPA-Behandlung verstärkt exprimiert vor. Diese Re-Expression konnte auch durch die Behandlung mit HDIs verschiedener Wirkstoffklassen hervorgerufen werden. Die Untersuchung der PCa-Zelllinien PC-3, DU145 und LNCaP nach VPA-Behandlung zeigte ebenfalls, wie bei den primären PCa-Zellen 2E, eine Re-Expression von Cyclin D2 sowie eine Inhibition der Proliferation. Nicht-maligne Zelllinien, die bereits eine hohe Basalexpression von Cyclin D2 aufweisen, veränderten durch VPA die Cyclin D2-Expression nicht und auch der Effekt auf die Zellproliferation war nur moderat vorhanden. Die Verringerung der Cyclin D2-Expression mittels siRNA in den murinen Fibroblastenzellen NIH/3T3 führte zu einem Anstieg der Zellproliferation. Dass Cyclin D2 im PCa einen Tumorsuppresor darstellt, zeigt auch die immunhistochemische Analyse von humanen PCa-Gewebeschnitten, bei der keine Expression von Cyclin D2 im PCa-Gewebe nachgewiesen werden konnte. In gesundem Prostatagewebe hingegen wurde Cyclin D2 in den proliferierenden Zellen exprimiert. Im Gegensatz dazu wurde Cyclin D1 im PCa-Gewebe stärker exprimiert als im gesunden Prostatagewebe. Schließlich wurden in vivo-Studien an TRAMP-Mäusen mit VPA-Gabe über das Trinkwasser durchgeführt. Es wurden drei verschiedene Versuchsgruppen untersucht. In der Überlebensstudie, welche VPA präventiv ab einem Alter von sechs Wochen erhielt, konnte ein höheres Überlebensalter, ein geringerer Tumoranteil sowie ein geringeres Tumorgewicht verzeichnet werden. Nach präventiver Gabe von VPA ab einem Alter von sechs Wochen bis zu einem Alter von 30 Wochen konnte kein Unterschied zwischen der VPA- und der Kontrollgruppe detektiert werden. In der Überlebensstudie nach therapeutischer Gabe von VPA ab einem Alter von 16 Wochen konnte ein höheres Überlebensalter und ein geringerer Tumoranteil, jedoch kein Unterschied im Tumorgewicht gezeigt werden.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Wirkung von Valproinsäure (VPA) auf Keimzelltumoren des Hodens in vivo und in vitro untersucht. Keimzelltumoren des Hodens (TGCT) sind die häufigsten soliden malignen Tumoren des Mannes zwischen dem 15. und 34. Lebensjahr. Nach therapeutischen und histogenetischen Kriterien werden die TGCT in Seminome und Nicht-Seminome unterteilt. VPA gilt seit 2001 als weiterer Wirkstoff der Gruppe der Histondeacetylaseinhibitoren die über die Wirkung auf die Chromatinstruktur und epi-gentische Modifikation unterschiedliche Effekte in den Zellen erzielen können. VPA führt in unterschiedlichen malignen Tumoren zu einer Proliferationshemmung, Apoptoseinduktion und kann den Differenzierungsgrad in Tumorzellen beeinflussen. Im In-vivo-Mausmodell konnte gezeigt werden, dass VPA eine antitumoröse Potenz auch auf TGCT besitzt. Es zeigte sich in vitro eine Proliferationshemmung und Apoptoseinduktion sowie eine Differen-zierungsinduktion unter VPA-Behandlung. Konkordant zu anderen Tumor konnte eine verstärkte Histonacetylierung unter VPA gezeigt werden. In einer Mikroarray-expressionsanalyse zeigten sich für die Zelllinie TCam-2 als Modell eines seminomatösen Keimzelltumors eine differentielle Expression von 1810 Genen unter VPA-Behandlung und eine differentielle Expression von 1061 Genen für die Zelllinie NTERA-2 als Modell eines embryonalen Karzinoms (Nicht-Seminom). Hierunter fanden sich eine Reihe von differentiell exprimierten Kandidatengenen, deren Regulation Einfluss auf die o.g. Proliferations-hemmung und Apoptoseinduktion haben können. In beiden Zelllinien wurde das Stammzell-genmuster durch Behandlung mit VPA verändert und vermehrt Differenzierungsmarker exprimiert. Insbesondere supprimierte VPA die Expression von NANOG, OCT3/4 in beiden Zelllinien und in der Nicht-seminomatösen Zelllinie NTERA-2 zusätzlich SOX2 als Schlüsselgene zur Erhaltung der Pluripotenz. Beides konnte mittels Mikroarray und q-RT-PCR gezeigt werden.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Wirkung von Valproinsäure (VPA) auf Keimzelltumoren des Hodens in vivo und in vitro untersucht. Keimzelltumoren des Hodens (TGCT) sind die häufigsten soliden malignen Tumoren des Mannes zwischen dem 15. und 34. Lebensjahr. Nach therapeutischen und histogenetischen Kriterien werden die TGCT in Seminome und Nicht-Seminome unterteilt. VPA gilt seit 2001 als weiterer Wirkstoff der Gruppe der Histondeacetylaseinhibitoren die über die Wirkung auf die Chromatinstruktur und epi-gentische Modifikation unterschiedliche Effekte in den Zellen erzielen können. VPA führt in unterschiedlichen malignen Tumoren zu einer Proliferationshemmung, Apoptoseinduktion und kann den Differenzierungsgrad in Tumorzellen beeinflussen. Im In-vivo-Mausmodell konnte gezeigt werden, dass VPA eine antitumoröse Potenz auch auf TGCT besitzt. Es zeigte sich in vitro eine Proliferationshemmung und Apoptoseinduktion sowie eine Differen-zierungsinduktion unter VPA-Behandlung. Konkordant zu anderen Tumor konnte eine verstärkte Histonacetylierung unter VPA gezeigt werden. In einer Mikroarray-expressionsanalyse zeigten sich für die Zelllinie TCam-2 als Modell eines seminomatösen Keimzelltumors eine differentielle Expression von 1810 Genen unter VPA-Behandlung und eine differentielle Expression von 1061 Genen für die Zelllinie NTERA-2 als Modell eines embryonalen Karzinoms (Nicht-Seminom). Hierunter fanden sich eine Reihe von differentiell exprimierten Kandidatengenen, deren Regulation Einfluss auf die o.g. Proliferations-hemmung und Apoptoseinduktion haben können. In beiden Zelllinien wurde das Stammzell-genmuster durch Behandlung mit VPA verändert und vermehrt Differenzierungsmarker exprimiert. Insbesondere supprimierte VPA die Expression von NANOG, OCT3/4 in beiden Zelllinien und in der Nicht-seminomatösen Zelllinie NTERA-2 zusätzlich SOX2 als Schlüsselgene zur Erhaltung der Pluripotenz. Beides konnte mittels Mikroarray und q-RT-PCR gezeigt werden.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Wirkung von Valproinsäure (VPA) auf Keimzelltumoren des Hodens in vivo und in vitro untersucht. Keimzelltumoren des Hodens (TGCT) sind die häufigsten soliden malignen Tumoren des Mannes zwischen dem 15. und 34. Lebensjahr. Nach therapeutischen und histogenetischen Kriterien werden die TGCT in Seminome und Nicht-Seminome unterteilt. VPA gilt seit 2001 als weiterer Wirkstoff der Gruppe der Histondeacetylaseinhibitoren die über die Wirkung auf die Chromatinstruktur und epi-gentische Modifikation unterschiedliche Effekte in den Zellen erzielen können. VPA führt in unterschiedlichen malignen Tumoren zu einer Proliferationshemmung, Apoptoseinduktion und kann den Differenzierungsgrad in Tumorzellen beeinflussen. Im In-vivo-Mausmodell konnte gezeigt werden, dass VPA eine antitumoröse Potenz auch auf TGCT besitzt. Es zeigte sich in vitro eine Proliferationshemmung und Apoptoseinduktion sowie eine Differen-zierungsinduktion unter VPA-Behandlung. Konkordant zu anderen Tumor konnte eine verstärkte Histonacetylierung unter VPA gezeigt werden. In einer Mikroarray-expressionsanalyse zeigten sich für die Zelllinie TCam-2 als Modell eines seminomatösen Keimzelltumors eine differentielle Expression von 1810 Genen unter VPA-Behandlung und eine differentielle Expression von 1061 Genen für die Zelllinie NTERA-2 als Modell eines embryonalen Karzinoms (Nicht-Seminom). Hierunter fanden sich eine Reihe von differentiell exprimierten Kandidatengenen, deren Regulation Einfluss auf die o.g. Proliferations-hemmung und Apoptoseinduktion haben können. In beiden Zelllinien wurde das Stammzell-genmuster durch Behandlung mit VPA verändert und vermehrt Differenzierungsmarker exprimiert. Insbesondere supprimierte VPA die Expression von NANOG, OCT3/4 in beiden Zelllinien und in der Nicht-seminomatösen Zelllinie NTERA-2 zusätzlich SOX2 als Schlüsselgene zur Erhaltung der Pluripotenz. Beides konnte mittels Mikroarray und q-RT-PCR gezeigt werden.

In der vorliegenden Arbeit wurde die Wirkung von Valproinsäure (VPA) auf Keimzelltumoren des Hodens in vivo und in vitro untersucht. Keimzelltumoren des Hodens (TGCT) sind die häufigsten soliden malignen Tumoren des Mannes zwischen dem 15. und 34. Lebensjahr. Nach therapeutischen und histogenetischen Kriterien werden die TGCT in Seminome und Nicht-Seminome unterteilt. VPA gilt seit 2001 als weiterer Wirkstoff der Gruppe der Histondeacetylaseinhibitoren die über die Wirkung auf die Chromatinstruktur und epi-gentische Modifikation unterschiedliche Effekte in den Zellen erzielen können. VPA führt in unterschiedlichen malignen Tumoren zu einer Proliferationshemmung, Apoptoseinduktion und kann den Differenzierungsgrad in Tumorzellen beeinflussen. Im In-vivo-Mausmodell konnte gezeigt werden, dass VPA eine antitumoröse Potenz auch auf TGCT besitzt. Es zeigte sich in vitro eine Proliferationshemmung und Apoptoseinduktion sowie eine Differen-zierungsinduktion unter VPA-Behandlung. Konkordant zu anderen Tumor konnte eine verstärkte Histonacetylierung unter VPA gezeigt werden. In einer Mikroarray-expressionsanalyse zeigten sich für die Zelllinie TCam-2 als Modell eines seminomatösen Keimzelltumors eine differentielle Expression von 1810 Genen unter VPA-Behandlung und eine differentielle Expression von 1061 Genen für die Zelllinie NTERA-2 als Modell eines embryonalen Karzinoms (Nicht-Seminom). Hierunter fanden sich eine Reihe von differentiell exprimierten Kandidatengenen, deren Regulation Einfluss auf die o.g. Proliferations-hemmung und Apoptoseinduktion haben können. In beiden Zelllinien wurde das Stammzell-genmuster durch Behandlung mit VPA verändert und vermehrt Differenzierungsmarker exprimiert. Insbesondere supprimierte VPA die Expression von NANOG, OCT3/4 in beiden Zelllinien und in der Nicht-seminomatösen Zelllinie NTERA-2 zusätzlich SOX2 als Schlüsselgene zur Erhaltung der Pluripotenz. Beides konnte mittels Mikroarray und q-RT-PCR gezeigt werden.