@article{WetzelScholtkaSchumacheretal.2021, author = {Wetzel, Alexandra Nicole and Scholtka, Bettina and Schumacher, Fabian and Rawel, Harshadrai Manilal and Geisend{\"o}rfer, Birte and Kleuser, Burkhard}, title = {Epigenetic DNA methylation of EBI3 modulates human interleukin-35 formation via NFkB signaling}, series = {International journal of molecular sciences}, volume = {22}, journal = {International journal of molecular sciences}, number = {10}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1422-0067}, doi = {10.3390/ijms22105329}, pages = {21}, year = {2021}, abstract = {Ulcerative colitis (UC), a severe chronic disease with unclear etiology that is associated with increased risk for colorectal cancer, is accompanied by dysregulation of cytokines. Epstein-Barr virus-induced gene 3 (EBI3) encodes a subunit in the unique heterodimeric IL-12 cytokine family of either pro- or anti-inflammatory function. After having recently demonstrated that upregulation of EBI3 by histone acetylation alleviates disease symptoms in a dextran sulfate sodium (DSS)-treated mouse model of chronic colitis, we now aimed to examine a possible further epigenetic regulation of EBI3 by DNA methylation under inflammatory conditions. Treatment with the DNA methyltransferase inhibitor (DNMTi) decitabine (DAC) and TNF alpha led to synergistic upregulation of EBI3 in human colon epithelial cells (HCEC). Use of different signaling pathway inhibitors indicated NF kappa B signaling was necessary and proportional to the synergistic EBI3 induction. MALDI-TOF/MS and HPLC-ESIMS/MS analysis of DAC/TNF alpha-treated HCEC identified IL-12p35 as the most probable binding partner to form a functional protein. EBI3/IL-12p35 heterodimers (IL-35) induce their own gene upregulation, something that was indeed observed in HCEC cultured with media from previously DAC/TNF alpha-treated HCEC. These results suggest that under inflammatory and demethylating conditions the upregulation of EBI3 results in the formation of anti-inflammatory IL-35, which might be considered as a therapeutic target in colitis.}, language = {en} } @misc{GiulbudagianYeallandHoenzkeetal.2018, author = {Giulbudagian, Michael and Yealland, Guy and H{\"o}nzke, Stefan and Edlich, Alexander and Geisend{\"o}rfer, Birte and Kleuser, Burkhard and Hedtrich, Sarah and Calder{\´o}n, Marcelo}, title = {Breaking the barrier}, series = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, journal = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, number = {1030}, issn = {1866-8372}, doi = {10.25932/publishup-45930}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-459301}, pages = {450 -- 463}, year = {2018}, abstract = {Topical administration permits targeted, sustained delivery of therapeutics to human skin. Delivery to the skin, however, is typically limited to lipophilic molecules with molecular weight of < 500 Da, capable of crossing the stratum corneum. Nevertheless, there are indications protein delivery may be possible in barrier deficient skin, a condition found in several inflammatory skin diseases such as psoriasis, using novel nanocarrier systems. Methods: Water in water thermo-nanoprecipitation; dynamic light scattering; zeta potential measurement; nanoparticle tracking analysis; atomic force microscopy; cryogenic transmission electron microscopy; UV absorption; centrifugal separation membranes; bicinchoninic acid assay; circular dichroism; TNF alpha binding ELISA; inflammatory skin equivalent construction; human skin biopsies; immunohistochemistry; fluorescence microscopy; western blot; monocyte derived Langerhans cells; ELISA Results: Here, we report the novel synthesis of thermoresponsive nanogels (tNG) and the stable encapsulation of the anti-TNFa fusion protein etanercept (ETR) (similar to 150 kDa) without alteration to its structure, as well as temperature triggered release from the tNGs. Novel tNG synthesis without the use of organic solvents was conducted, permitting in situ encapsulation of protein during assembly, something that holds great promise for easy manufacture and storage. Topical application of ETR loaded tNGs to inflammatory skin equivalents or tape striped human skin resulted in efficient ETR delivery throughout the SC and into the viable epidermis that correlated with clear anti-inflammatory effects. Notably, effective ETR delivery depended on temperature triggered release following topical application. Conclusion: Together these results indicate tNGs hold promise as a biocompatible and easy to manufacture vehicle for stable protein encapsulation and topical delivery into barrier-deficient skin.}, language = {en} } @article{GiulbudagianYeallandHoenzkeetal.2018, author = {Giulbudagian, Michael and Yealland, Guy and H{\"o}nzke, S. and Edlich, A. and Geisend{\"o}rfer, Birte and Kleuser, Burkhard and Hedtrich, Sarah and Calderon, Marcelo}, title = {Breaking the Barrier}, series = {Theranostics}, volume = {8}, journal = {Theranostics}, number = {2}, publisher = {Ivyspring International Publisher}, address = {Lake haven}, issn = {1838-7640}, doi = {10.7150/thno.21668}, pages = {450 -- 463}, year = {2018}, abstract = {Topical administration permits targeted, sustained delivery of therapeutics to human skin. Delivery to the skin, however, is typically limited to lipophilic molecules with molecular weight of < 500 Da, capable of crossing the stratum corneum. Nevertheless, there are indications protein delivery may be possible in barrier deficient skin, a condition found in several inflammatory skin diseases such as psoriasis, using novel nanocarrier systems. Methods: Water in water thermo-nanoprecipitation; dynamic light scattering; zeta potential measurement; nanoparticle tracking analysis; atomic force microscopy; cryogenic transmission electron microscopy; UV absorption; centrifugal separation membranes; bicinchoninic acid assay; circular dichroism; TNF alpha binding ELISA; inflammatory skin equivalent construction; human skin biopsies; immunohistochemistry; fluorescence microscopy; western blot; monocyte derived Langerhans cells; ELISA Results: Here, we report the novel synthesis of thermoresponsive nanogels (tNG) and the stable encapsulation of the anti-TNFa fusion protein etanercept (ETR) (similar to 150 kDa) without alteration to its structure, as well as temperature triggered release from the tNGs. Novel tNG synthesis without the use of organic solvents was conducted, permitting in situ encapsulation of protein during assembly, something that holds great promise for easy manufacture and storage. Topical application of ETR loaded tNGs to inflammatory skin equivalents or tape striped human skin resulted in efficient ETR delivery throughout the SC and into the viable epidermis that correlated with clear anti-inflammatory effects. Notably, effective ETR delivery depended on temperature triggered release following topical application. Conclusion: Together these results indicate tNGs hold promise as a biocompatible and easy to manufacture vehicle for stable protein encapsulation and topical delivery into barrier-deficient skin.}, language = {en} } @phdthesis{Geisendoerfer2022, author = {Geisend{\"o}rfer, Birte}, title = {Autologer Ansatz zur Entwicklung von 2D- und 3D-Kokultivierungsmethoden f{\"u}r die Bestimmung des sensibilisierenden Potenzials von Xenobiotika}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {166}, year = {2022}, abstract = {Die allergische Kontaktdermatitis ist eine immunologisch bedingte Hauterkrankung mit insbesondere in den westlichen Industrienationen hoher und weiter ansteigender Pr{\"a}valenz. Es handelt sich hierbei um eine Hypersensitivit{\"a}tsreaktion vom Typ IV, die sich nach Allergenkontakt durch Juckreiz, R{\"o}tung, Bl{\"a}schenbildung und Absch{\"a}lung der Haut {\"a}ußert. Zahlreiche Xenobiotika besitzen das Potenzial, Kontaktallergien auszul{\"o}sen, darunter Konservierungsstoffe, Medikamente, Duftstoffe und Chemikalien. Die wirksamste Maßnahme zur Eind{\"a}mmung der Erkrankung ist die Expositionsprophylaxe, also die Vermeidung des Kontakts mit den entsprechenden Substanzen. Dies wiederum setzt die Kenntnis des jeweiligen sensibilisierenden Potenzials einer Substanz voraus, dessen Bestimmung aus diesem Grund eine hohe toxikologische Relevanz besitzt. Zu diesem Zweck existieren von der OECD ver{\"o}ffentlichte Testleitlinien, welche auf entsprechend validierten Testmethoden basieren. Goldstandard bei der Pr{\"u}fung auf hautsensibilisierendes Potenzial war {\"u}ber lange Zeit der murine Lokale Lymphknotentest. Seit der 7. {\"A}nderung der EU-Kosmetikrichtlinie, welche Tierversuche f{\"u}r Kosmetika und deren Inhaltsstoffe untersagt, wurden vermehrt Alternativmethoden in die OECD-Testleitlinien implementiert.. Die bestehenden in vitro Methoden sind jedoch alleinstehend nur begrenzt aussagekr{\"a}ftig, da sie lediglich singul{\"a}re Mechanismen bei der Entstehung einer Kontaktallergie abbilden. Die Entwicklung von Testmethoden, welche mehrere dieser Schl{\"u}sselereignisse ber{\"u}cksichtigen, erscheint daher richtungsweisend. Einen vielversprechenden Ansatz liefert hierbei der Loose-fit coculture-based sensitisation assay (LCSA), welcher eine Kokultur aus prim{\"a}ren Keratinozyten und PBMC darstellt. Bei der Kokultivierung von Immunzellen mit anderen Zelltypen stellt sich allerdings die Frage, inwiefern die Nutzung von Zellen derselben Spender*innen (autologe Kokultur) bzw. verschiedener Spender*innen (allogene Kokultur) einen Einfluss nimmt. Zu diesem Zweck wurden im Rahmen dieser Arbeit Hautzellen spenderspezifisch aus gezupften Haarfollikeln isoliert und der LCSA mit den generierten HFDK in autologen und allogenen Ans{\"a}tzen verglichen. Zus{\"a}tzlich wurde auch ein Vergleich zwischen der Nutzung von HFDK und NHK, welche aus humaner Vorhaut isoliert wurden, im LCSA durchgef{\"u}hrt. Dabei ergaben sich keine signifikanten Unterschiede zwischen autologen und allogenen Kokulturen bzw. zwischen der Verwendung von HFDK und NHK. Die Verwendung allogener Zellen aus anonymem Spendermaterial sowie die Nutzung von Keratinozyten aus unterschiedlichen Quellen scheint im Rahmen des LCSA problemlos m{\"o}glich. Einige der getesteten Kontaktallergene, darunter DNCB und NiCl2, erwiesen sich im LCSA jedoch als problematisch und konnten nicht zufriedenstellend als sensibilisierend detektiert werden. Daher wurde eine Optimierung der Kokultur durch Verwendung ex vivo differenzierter Langerhans Zellen (MoLC) angestrebt, welche ein besseres Modell prim{\"a}rer epidermaler Langerhans Zellen darstellen als die dendritischen Zellen aus dem LCSA. Zus{\"a}tzlich wurden weitere, den Erfolg der Kokultur beeinflussende Faktoren, wie die Art und Zusammensetzung des Mediums und die Kokultivierungsdauer, untersucht und angepasst. Das schlussendlich etablierte Kokultivierungsprotokoll f{\"u}hrte zu einer maßgeblich verst{\"a}rkten Expression von CD207 (Langerin) auf den MoLC, was auf eine wirkungsvolle Interaktion zwischen Haut- und Immunzellen in der Kokultur hindeutete. Des Weiteren konnten DNCB und NiCl2 im Gegensatz zum LCSA durch Verwendung des kostimulatorischen Molek{\"u}ls CD86 sowie des Reifungsmarkers CD83 als Ausleseparameter eindeutig als Kontaktallergene identifiziert werden. Die Untersuchungen zur Kokultur von MoLC und HFDK wurden jeweils vergleichend in autologen und allogenen Ans{\"a}tzen durchgef{\"u}hrt. {\"A}hnlich wie beim LCSA kam es aber auch hier zu keinen signifikanten Unterschieden, weder hinsichtlich der Expression von Charakterisierungs- und Aktivierungsmarkern auf MoLC noch hinsichtlich der Zytokinsekretion in den Zellkultur{\"u}berstand. Die Hinweise aus zahlreichen Studien im Mausmodell, dass Zellen des angeborenen Immunsystems zur Erkennung von und Aktivierung durch allogene Zellen bzw. Gewebe in der Lage sind, best{\"a}tigten sich im Rahmen dieser Arbeit dementsprechend nicht. Aus diesem Grund wurden abschließend CD4+ T-Lymphozyten, die Effektorzellen des adaptiven Immunsystems, in die Kokultur aus MoLC und autologen bzw. allogenen HFDK integriert. {\"U}berraschenderweise traten auch hier keine verst{\"a}rkten Aktivierungen in allogener Kokultur im Vergleich zur autologen Kokultur auf. Die Nutzung autologer Prim{\"a}rzellen scheint im Rahmen der hier getesteten Methoden nicht notwendig zu sein, was die Validierung von Kokulturen und deren Implementierung in die OECD-Testleitlinien erleichtern d{\"u}rfte. Zuletzt wurde eine Kokultivierung prim{\"a}rer Haut- und Immunzellen auch im 3D-Vollhautmodell durchgef{\"u}hrt, wobei autologe MoLC in die Epidermis{\"a}quivalente entsprechender Modelle integriert werden sollten. Obwohl die erstellten Hautmodelle unter Verwendung autologer Haarfollikel-generierter Keratinozyten und Fibroblasten eine zufriedenstellende Differenzierung und Stratifizierung aufwiesen, gestaltete sich die Inkorporation der MoLC als problematisch und konnte im Rahmen dieser Arbeit nicht erreicht werden.}, language = {de} }