@phdthesis{Toele2013, author = {T{\"o}le, Jonas Claudius}, title = {{\"U}ber die Arc-catFISH-Methode als neues Werkzeug zur Charakterisierung der Geschmacksverarbeitung im Hirnstamm der Maus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-70491}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2013}, abstract = {Intensive Forschung hat in den vergangenen Jahrzehnten zu einer sehr detaillierten Charakterisierung des Geschmackssystems der S{\"a}ugetiere gef{\"u}hrt. Dennoch sind mit den bislang eingesetzten Methoden wichtige Fragestellungen unbeantwortet geblieben. Eine dieser Fragen gilt der Unterscheidung von Bitterstoffen. Die Zahl der Substanzen, die f{\"u}r den Menschen bitter schmecken und in Tieren angeborenes Aversionsverhalten ausl{\"o}sen, geht in die Tausende. Diese Substanzen sind sowohl von der chemischen Struktur als auch von ihrer Wirkung auf den Organismus sehr verschieden. W{\"a}hrend viele Bitterstoffe potente Gifte darstellen, sind andere in den Mengen, die mit der Nahrung aufgenommen werden, harmlos oder haben sogar positive Effekte auf den K{\"o}rper. Zwischen diesen Gruppen unterscheiden zu k{\"o}nnen, w{\"a}re f{\"u}r ein Tier von Vorteil. Ein solcher Mechanismus ist jedoch bei S{\"a}ugetieren nicht bekannt. Das Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Verarbeitung von Geschmacksinformation in der ersten Station der Geschmacksbahn im Mausgehirn, dem Nucleus tractus solitarii (NTS), mit besonderem Augenmerk auf der Frage nach der Diskriminierung verschiedener Bitterstoffe. Zu diesem Zweck wurde eine neue Untersuchungsmethode f{\"u}r das Geschmackssystem etabliert, die die Nachteile bereits verf{\"u}gbarer Methoden umgeht und ihre Vorteile kombiniert. Die Arc-catFISH-Methode (cellular compartment analysis of temporal activity by fluorescent in situ hybridization), die die Charakterisierung der Antwort großer Neuronengruppen auf zwei Stimuli erlaubt, wurde zur Untersuchung geschmacksverarbeitender Zellen im NTS angewandt. Im Zuge dieses Projekts wurde erstmals eine stimulusinduzierte Arc-Expression im NTS gezeigt. Die ersten Ergebnisse offenbarten, dass die Arc-Expression im NTS spezifisch nach Stimulation mit Bitterstoffen auftritt und sich die Arc exprimierenden Neurone vornehmlich im gustatorischen Teil des NTS befinden. Dies weist darauf hin, dass Arc-Expression ein Marker f{\"u}r bitterverarbeitende gustatorische Neurone im NTS ist. Nach zweimaliger Stimulation mit Bittersubstanzen konnten {\"u}berlappende, aber verschiedene Populationen von Neuronen beobachtet werden, die unterschiedlich auf die drei verwendeten Bittersubstanzen Cycloheximid, Chininhydrochlorid und Cucurbitacin I reagierten. Diese Neurone sind vermutlich an der Steuerung von Abwehrreflexen beteiligt und k{\"o}nnten so die Grundlage f{\"u}r divergentes Verhalten gegen{\"u}ber verschiedenen Bitterstoffen bilden.}, language = {de} } @phdthesis{Marschall2017, author = {Marschall, Talke Anu}, title = {Zytotoxizit{\"a}t, Bioverf{\"u}gbarkeit und Metabolismus kleiner Selenspezies in humanen Zellen und Entwicklung von ICP-QQQ-MS-basierten Methoden f{\"u}r deren Nachweis}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {115, VI}, year = {2017}, language = {de} } @phdthesis{Friedrich2010, author = {Friedrich, Maika}, title = {Wirkung von Teecatechin Epigallocatechingallat auf den Energiestoffwechsel der Maus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-48159}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2010}, abstract = {Die gesundheitsf{\"o}rdernden Eigenschaften von gr{\"u}nem Tee sind weitgehend akzeptiert. Den Teecatechinen, insbesondere dem Epigallocatechin-3-gallat (EGCG), werden zahlreiche positive Effekte zugesprochen (z. B. antioxidativ, antikanzerogen, antiinflammatorisch, Blutdruck und Cholesterinspiegel senkend). Die Mechanismen, die zu einer Reduktion der in Tierversuchen beschriebenen K{\"o}rper- und Fettmasse f{\"u}hren, sind nicht ausreichend gekl{\"a}rt. Ziel dieser Arbeit bestand darin, die kurz- und mittelfristigen Wirkungen einer TEAVIGO®-Applikation (mind. 94 \% EGCG) am Mausmodell im Hinblick auf den Energie- und Fettstoffwechsel sowie die Expression daran beteiligter Gene in wichtigen Organen und Geweben zu untersuchen. In verschiedenen Tierversuchen wurde m{\"a}nnlichen C57BL/6-M{\"a}usen eine Hochfettdi{\"a}t (HFD) mit und ohne Supplementation (oral, di{\"a}tetisch) des entkoffeinierten Gr{\"u}ntee-Extraktes TEAVIGO® in unterschiedlichen Dosierungen gef{\"u}ttert. Es wurden sowohl kurz- als auch mittelfristige Wirkungen des EGCG auf die Energiebilanz (u. a. indirekte Tierkalorimetrie) und K{\"o}rperzusammensetzung (NMR) sowie die exogene Substratoxidation (Stabilisotopentechnik: Atemtests, Inkorporation nat{\"u}rlicher 13C-angereicherter Triglyceride aus Maiskeim{\"o}l in diverse Organe/Gewebe) und Gen-expression (quantitative real-time PCR) untersucht. Die Applikationsform und ihre Dauer riefen unterschiedliche Wirkungen hervor. M{\"a}use mit di{\"a}tetischer Supplementation zeigten bereits nach kurzer Zeit eine verminderte K{\"o}rperfettmasse, die bei weiterer Verabreichung auch zu einer Reduktion der K{\"o}rpermasse f{\"u}hrte. Beide Applikationsformen resultieren, unabh{\"a}ngig von der Dauer der Intervention, in einer erh{\"o}hten Energieausscheidung, w{\"a}hrend die Futter- und Energieaufnahme durch EGCG nicht beeinflusst wurden. Der Energieverlust war von einer erh{\"o}hten Fett- und Stickstoffausscheidung begleitet, deren Ursache die in der Literatur beschriebene Interaktion und Hemmung digestiver Enzyme sein k{\"o}nnte. Besonders unter postprandialen Bedingungen wiesen EGCG-M{\"a}use erniedrigte Triglycerid- und Glycogengehalte in der Leber auf, was auf eine eingeschr{\"a}nkte intestinale Absorption der N{\"a}hrstoffe hindeutet. Transkriptanalysen ergaben im Darm eine verminderte Expression von Fetts{\"a}uretransportern, w{\"a}hrend die Expression von Glucosetransportern durch EGCG erh{\"o}ht wurde. Weiterhin reduzierte EGCG, nach Umstellung von Standard- auf eine maiskeim{\"o}lhaltige Hochfettdi{\"a}t, die Inkorporation nat{\"u}rlicher 13C-angereicherter Triglyceride in diverse Organe und Gewebe - insbesondere Leber, viszerales und braunes Fettgewebe sowie Skelettmuskel. Die Analyse der 13C-Anreicherung im Atem der M{\"a}use und die Energieumsatzmessungen ergaben nach kurzer Applikation eine erh{\"o}hte Fettoxidation, die im weiteren Verlauf der Intervention auf eine erh{\"o}hte Kohlenhydratoxidation umgeschaltet wurde. Weiterhin war die orale Applikation von EGCG bei gleichzeitiger F{\"u}tterung einer Hochfettdi{\"a}t von makroskopischen und mikroskopischen degenerativen Ver{\"a}nderungen der Leber begleitet. Diese Effekte wurden nach di{\"a}tetischer Supplementation der Hochfettdi{\"a}t mit EGCG nicht beobachtet. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass die K{\"o}rpergewichts- und Fettgewebs-abnahme durch di{\"a}tetisches EGCG sich durch eine herabgesetzte Verdaulichkeit der Nahrung erkl{\"a}ren l{\"a}sst. Dies f{\"u}hrte zu verschiedenen kurz- und mittelfristigen Ver{\"a}nderungen in der Fettverteilung und im Fettmetabolismus.}, language = {de} } @phdthesis{FigueroaCampos2022, author = {Figueroa Campos, Gustavo Adolfo}, title = {Wet-coffee processing production wastes}, doi = {10.25932/publishup-55882}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-558828}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {X, 159}, year = {2022}, abstract = {Countries processing raw coffee beans are burdened with low economical incomes to fight the serious environmental problems caused by the by-products and wastewater that is generated during the wet-coffee processing. The aim of this work was to develop alternative methods of improving the waste by-product quality and thus making the process economically more attractive with valorization options that can be brought to the coffee producers. The type of processing influences not only the constitution of green coffee but also of by-products and wastewater. Therefore, coffee bean samples as well as by-products and wastewater collected at different production steps of were analyzed. Results show that the composition of wastewater is dependent on how much and how often the wastewater is recycled in the processing. Considering the coffee beans, results indicate that the proteins might be affected during processing and a positive effect of the fermentation on the solubility and accessibility of proteins seems to be probable. The steps of coffee processing influence the different constituents of green coffee beans which, during roasting, give rise to aroma compounds and express the characteristics of roasted coffee beans. Knowing that this group of compounds is involved in the Maillard reaction during roasting, this possibility could be utilized for the coffee producers to improve the quality of green coffee beans and finally the coffee cup quality. The valorization of coffee wastes through modification to activated carbon has been considered as a low-cost option creating an adsorbent with prospective to compete with commercial carbons. Activation protocol using spent coffee and parchment was developed and prepared to assess their adsorption capacity for organic compounds. Spent coffee grounds and parchment proved to have similar adsorption efficiency to commercial activated carbon. The results of this study document a significant information originating from the processing of the de-pulped to green coffee beans. Furthermore, it showed that coffee parchment and spent coffee grounds can be valorized as low-cost option to produce activated carbons. Further work needs to be directed to the optimization of the activation methods to improve the quality of the materials produced and the viability of applying such experiments in-situ to bring the coffee producer further valorization opportunities with environmental perspectives. Coffee producers would profit in establishing appropriate simple technologies to improve green coffee quality, re-use coffee by-products, and wastewater valorization.}, language = {en} } @phdthesis{Festag2004, author = {Festag, Matthias}, title = {Weiterentwicklung eines in vitro Embryotoxizit{\"a}tsassays : die Inhibierung der Differenzierung von murinen embryonalen Stammzellen zu Endothelzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001815}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2004}, abstract = {Substanzen der pharmazeutischen und chemischen Industrie m{\"u}ssen nach internationalen Richtlinien auf deren Toxizit{\"a}t gegen{\"u}ber Mensch und Umwelt gepr{\"u}ft werden. Dazu geh{\"o}ren u. a. Pr{\"u}fungen zur Vorhersage des embryotoxischen Potentials, die am lebenden Organismus durchgef{\"u}hrt werden. Mit dem Ziel die Anzahl der Tierversuche zu verringern, die notwendig sind um das toxikologische Profil einer Pr{\"u}fsubstanz zu bestimmen, wurde der Embryonale Stammzelltest (EST) entwickelt. Als Grundlage des EST dienen embryonale Stammzellen (ES-Zellen) einer Zelllinie. ES-Zellen sind Zellen, die sich in der fr{\"u}hen embryonalen Entwicklung in die Zellen der Keimbl{\"a}tter entwickeln k{\"o}nnen. Daraus wiederum differenzieren die vielen verschiedenen, unterschiedlich spezialisierten Zelltypen des komplexen Organismus. Im EST wird die Konzentration einer Pr{\"u}fsubstanz bestimmt, bei der die Differenzierung von ES-Zellen zu Herzmuskelzellen zu 50 \% inhibiert wird. Zus{\"a}tzlich wird die Konzentration der Pr{\"u}fsubstanz bestimm\&\#176;t, bei der 50 \% der ES-Zellen (IC50D3) bzw. Fibroblastenzellen (IC503T3) absterben. Die allgemeine Toxizit{\"a}t ist damit von der spezifischen Toxizit{\"a}t der Pr{\"u}fsubstanz auf die ES-Zellen und deren Differenzierung unterscheidbar. Die Parameter fliessen in ein biostatistisches Modell zur Pr{\"a}diktion des embryotoxischen Potentials der Pr{\"u}fsubstanzen ein. Es wurde ein Versuchsprotokoll entwickelt, wonach die ES-Zellen sich verst{\"a}rkt zu Endothelzellen differenzieren. Die Endothelzellen, die im lebenden Organismus die Wand der sp{\"a}teren Blutgef{\"a}sse, wie Venen und Arterien bilden, wurden mittels molekularbiologischer Methoden auf der RNA- und der Protein-Ebene nachgewiesen und quantifiziert. Verschiedene Zellkulturmethoden, Wachstumsfaktoren, als auch Wachstumsfaktorkonzentrationen wurden auf deren Verm{\"o}gen die Differenzierung der ES-Zellen zu Endothelzellen zu induzieren, untersucht. Nach der Etablierung des Differenzierungsprotokolls wurden sieben Substanzen auf deren Verm{\"o}gen gepr{\"u}ft, die Differenzierung von ES-Zellen zu Endothelzellen zu inhibieren. Die Endothelzellen wurden dabei {\"u}ber die Expression der RNA von zwei endothelzellspezifischen Genen quantifiziert. Im Vergleich dazu wurden die IC50D3 und die IC503T3 der Pr{\"u}fsubstanz bestimmt, um eine Absch{\"a}tzung des embryotoxischen Potentials der Pr{\"u}fsubstanz zu erm{\"o}glichen. Die Ergebnisse zeigten, dass eine Absch{\"a}tzung des embryotoxischen Potentials der sieben Pr{\"u}fsubstanzen in nicht-, schwach- oder stark embryotoxisch vorgenommen werden konnte. Es ist zu schlussfolgern, dass der weiterentwickelte in vitro Embryotoxizit{\"a}tsassay sensitiv und reproduzierbar ist. Mit der Verwendung von verschiedenen Differenzierungsendpunkten kann die Pr{\"a}diktionskraft des Assays deutlich verbessert, und die Anzahl von Tierversuchen verringert werden. Durch die Verwendung von molekularbiologischen Markern kann der Assay einem Hochdurchsatzscreening zug{\"a}ngig gemacht werden und damit die Anzahl von Pr{\"u}fsubstanzen deutlich erh{\"o}ht werden.}, language = {de} } @phdthesis{Kluth2006, author = {Kluth, Dirk}, title = {Vom Antioxidanz zum Genregulator : transkriptionelle Regulation von Phase I- und Phase II-Enzymen durch Vitamin E und antioxidative sekund{\"a}re Pflanzeninhaltsstoffe}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-10060}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2006}, abstract = {Nahrungsinhaltsstoffe sind im Organismus an Steuerungsprozessen und Stoffwechselvorg{\"a}ngen beteiligt, wobei die Mechanismen ihrer Wirkung noch nicht v{\"o}llig aufgekl{\"a}rt sind. Wie Vitamin E zeigen auch sekund{\"a}re Pflanzeninhaltsstoffe in Zellsystemen sowie in vivo eine Reihe biologischer Wirkungen, deren Erkl{\"a}rung jedoch h{\"a}ufig auf ihre antioxidative Eigenschaft reduziert wird. Ziel der Dissertation war es, den Einfluss von Vitamin E und anderen Pflanzeninhaltsstoffen (in Form von Pflanzenextrakten oder isolierten sekund{\"a}ren Pflanzeninhaltsstoffen, z.B. Polyphenole), die bisher alle haupts{\"a}chlich als Antioxidanz klassifiziert wurden, auf die transkriptionelle Regulation von Phase I- und Phase II-Enzymen zu untersuchen. Dazu wurde die Aktivierung des PXR (pregnane X receptor) und des Nrf2 (NF-E2-related factor-2) als zentrale Transkriptionsfaktoren der Phase I- bzw. Phase II-Enzyme getestet. Der Einfluss von verschiedenen Vitamin E-Formen und antioxidativen Pflanzeninhaltsstoffen in Form von Reinsubstanzen (Curcumin, EGCG, Medox, Quercetin, Resveratrol und Sulforaphan) oder Pflanzenextrakten (aus Blaubeeren, Gew{\"u}rznelken, Himbeeren, Nelkenpfeffer, Thymian oder Waln{\"u}ssen) auf die Aktivierung von PXR und Nrf2 sowie des Promotors eines jeweiligen Zielgens (CYP3A4 bzw. GI-GPx) wurde in vitro mit Reportergenplasmiden untersucht. Es zeigte sich, dass sowohl Vitamin E-Formen als auch verschiedene sekund{\"a}re Pflanzeninhaltsstoffe PXR und/oder Nrf2 sowie die Promotoren der jeweiligen Zielgene CYP3A4 bzw. GI-GPx aktivieren. In einem Tierexperiment konnte diese genregulatorische Wirkung von Vitamin E auf die in vivo-Situation {\"u}bertragen werden. In Lebern von M{\"a}usen, deren Futter unterschiedliche Mengen von Vitamin E enthielt (Mangel-, Normal- und {\"U}berflussdi{\"a}t), wurde eine direkte Korrelation zwischen der alpha-Tocopherol-Konzentration und der Cyp3a11 mRNA-Expression nachgewiesen (Cyp3a11 ist das murine Homolog zum humanen CYP3A4). Entgegen der in vitro-Situation hatte gamma-Tocotrienol in vivo einen nur kaum nachweisbaren Effekt auf die Expression der Cyp3a11 mRNA, induzierte aber die Expression der alpha-TTP mRNA. Es konnte gezeigt werden, dass Vitamin E und sekund{\"a}re Pflanzeninhaltsstoffe Phase I- und Phase II-Enzyme transkriptionell regulieren k{\"o}nnen. Die Wirkungen des Vitamin E k{\"o}nnen sich allerdings nur entfalten, wenn die Vitamin E-Formen ausreichend vom K{\"o}rper aufgenommen werden. Gegenstand der Dissertation waren daher auch Untersuchungen zur Bioverf{\"u}gbarkeit (zellul{\"a}re Akkumulation und Metabolismus) verschiedener Vitamin E-Formen. Es konnte gezeigt werden, dass Unterschiede in der chemischen Struktur der Vitamin E-Formen deren zellul{\"a}re Akkumulation und Metabolisierung beeinflussen. Unter Ber{\"u}cksichtigung der Ergebnisse der Dissertation lassen sich protektive Wirkungen von antioxidativen Nahrungsinhaltsstoffen auch unabh{\"a}ngig von ihren antioxidativen Eigenschaften {\"u}ber die Induktion zelleigener Schutzsysteme, einschließlich der Phase I- und Phase II-Enzyme, erkl{\"a}ren. Die Induktion der zelleigenen Abwehr l{\"a}sst sich auch als adaptive Antwort (sog. "adaptive response") des Organismus gegen{\"u}ber zellsch{\"a}digenden Ereignissen betrachten.}, subject = {Vitamin E}, language = {de} } @phdthesis{Nell2009, author = {Nell, Sandra}, title = {Vitamin E und der vesikul{\"a}re Transport : Untersuchungen zu den genregulatorischen Funktionen von Vitamin E mittels Microarray- und real time PCR-Analysen in der Maus und funktionellen in vitro Assays in RBL-2H3 Zellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-35710}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2009}, abstract = {Vitamin E wird immer noch als das wichtigste lipophile Antioxidanz in biologischen Membranen betrachtet. In den letzten Jahren hat sich jedoch der Schwerpunkt der Vitamin E-Forschung hin zu den nicht-antioxidativen Funktionen verlagert. Besonderes Interesse gilt dabei dem α-Tocopherol, der h{\"a}ufigsten Vitamin E-Form im Gewebe von S{\"a}ugetieren, und seiner Rolle bei der Regulation der Genexpression. Das Ziel dieser Dissertation war die Untersuchung der genregulatorischen Funktionen von α-Tocoperol und die Identifizierung α-Tocopherol-sensitiver Gene in vivo. Zu diesem Zweck wurden M{\"a}use mit verschiedenen Mengen α-Tocopherol gef{\"u}ttert. Die Analyse der hepatischen Genexpression mit Hilfe von DNA-Microarrays identifizierte 387 α-Tocopherol-sensitive Gene. Funktionelle Clusteranalysen der differentiell exprimierten Gene zeigten einen Einfluss von α-Tocooherol auf zellul{\"a}re Transportprozesse. Besonders solche Gene, die an vesikul{\"a}ren Transportvorg{\"a}ngen beteiligt sind, wurden gr{\"o}ßtenteils durch α-Tocopherol hochreguliert. F{\"u}r Syntaxin 1C, Vesicle-associated membrane protein 1, N-ethylmaleimide-sensitive factor and Syntaxin binding protein 1 konnte eine erh{\"o}hte Expression mittels real time PCR best{\"a}tigt werden. Ein funktioneller Einfluss von α-Tocopherol auf vesikul{\"a}re Transportprozesse konnte mit Hilfe des in vitro β-Hexosaminidase Assays in der sekretorischen Mastzelllinie RBL-2H3 gezeigt werden. Die Inkubation der Zellen mit α-Tocopherol resultierte in einer konzentrationsabh{\"a}ngigen Erh{\"o}hung der PMA/Ionomycin-stimulierten Sekretion der β-Hexosaminidase. Eine erh{\"o}hte Expression ausgew{\"a}hlter Gene, die an der Degranulation beteiligt sind, konnte nicht beobachtet werden. Damit schien ein direkter genregulatorischer Effekt von α-Tocopherol eher unwahrscheinlich. Da eine erh{\"o}hte Sekretion auch mit β-Tocopherol aber nicht mit Trolox, einem hydrophilen Vitamin E-Analogon, gefunden wurde, wurde vermutet, dass α-Tocopherol die Degranulation m{\"o}glicherweise durch seine membranst{\"a}ndige Lokalisation beeinflussen k{\"o}nnte. Die Inkubation der Zellen mit α-Tocopherol resultierte in einer ver{\"a}nderten Verteilung des Gangliosids GM1, einem Lipid raft Marker. Es wird angenommen, dass diese Membranmikrodom{\"a}nen als Plattformen f{\"u}r Signaltransduktionsvorg{\"a}nge fungieren. Ein m{\"o}glicher Einfluss von Vitamin E auf die Rekrutierung/Translokation von Signalproteinen in Membranmikrodom{\"a}nen k{\"o}nnte die beobachteten Effekte erkl{\"a}ren. Eine Rolle von α-Tocopherol im vesikul{\"a}ren Transport k{\"o}nnte nicht nur seine eigene Absorption und seinen Transport beeinflussen, sondern auch eine Erkl{\"a}rung f{\"u}r die bei schwerer Vitamin E-Defizienz auftretenden neuronalen Dysfunktionen bieten. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die α-Tocopheroltransferprotein (Ttpa) Knockout-Maus als genetisches Modell f{\"u}r Vitamin E-Defizienz verwendet, um den Effekt von Ttpa auf die Genexpression und die Gewebeverteilung von α-Tocopherol zu analysieren. Ttpa ist ein cytosolisches Protein, das f{\"u}r die selektive Retention von α-Tocopherol in der Leber verantwortlich ist. Die Ttpa-Defizienz resultierte in sehr geringen α-Tocopherol-Konzentrationen im Plasma und den extrahepatischen Geweben. Die Analyse der α-Tocopherol-Gehalte im Gehirn wies auf eine Rolle von Ttpa bei der α-Tocopherol-Aufnahme ins Gehirn hin.}, language = {de} } @phdthesis{Landes2005, author = {Landes, Nico}, title = {Vitamin E : elucidation of the mechanism of side chain degradation and gene regulatory functions}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5222}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2005}, abstract = {For more than 80 years vitamin E has been in the focus of scientific research. Most of the progress concerning non-antioxidant functions, nevertheless, has only arisen from publications during the last decade. Most recently, the metabolic pathway of vitamin E has been almost completely elucidated. Vitamin E is metabolized by truncation of its side chain. The initial step of an omega-hydroxylation is carried out by cytochromes P450 (CYPs). This was evidenced by the inhibition of the metabolism of alpha-tocopherol by ketoconozole, an inhibitor of CYP3A expression, whereas rifampicin, an inducer of CYP3A expression increased the metabolism of alpha-tocopherol. Although the degradation pathway is identical for all tocopherols and tocotrienols, there is a marked difference in the amount of the release of metabolites from the individual vitamin E forms in cell culture as well as in experimental animals and in humans. Recent findings not only proposed an CYP3A4-mediated degradation of vitamin E but also suggested an induction of the metabolizing enzymes by vitamin E itself. In order to investigate how vitamin E is able to influence the expression of metabolizing enzymes like CYP3A4, a pregnane X receptor (PXR)-based reporter gene assay was chosen. PXR is a nuclear receptor which regulates the transcription of genes, e.g., CYP3A4, by binding to specific DNA response elements. And indeed, as shown here, vitamin E is able to influence the expression of CYP3A via PXR in an in vitro reporter gene assay. Tocotrienols showed the highest activity followed by delta- and alpha-tocopherol. An up-regulation of Cyp3a11 mRNA, the murine homolog of the human CYP3A4, could also be confirmed in an animal experiment. The PXR-mediated change in gene expression displayed the first evidence of a direct transcriptional activity of vitamin E. PXR regulates the expression of genes involved in xenobiotic detoxification, including oxidation, conjugation, and transport. CYP3A, e.g., is involved in the oxidative metabolism of numerous currently used drugs. This opens a discussion of possible side effects of vitamin E, but the extent to which supranutritional doses of vitamin E modulate these pathways in humans has yet to be determined. Additionally, as there is arising evidence that vitamin E's essentiality is more likely to be based on gene regulation than on antioxidant functions, it appeared necessary to further investigate the ability of vitamin E to influence gene expression. Mice were divided in three groups with diets (i) deficient in alpha-tocopherol, (ii) adequate in alpha-tocopherol supply and (iii) with a supranutritional dosage of alpha-tocopherol. After three months, half of each group was supplemented via a gastric tube with a supranutritional dosage of gamma-tocotrienol per day for 7 days. Livers were analyzed for vitamin E content and liver RNA was prepared for hybridization using cDNA array and oligonucleotide array technology. A significant change in gene expression was observed by alpha-tocopherol but not by gamma-tocotrienol and only using the oligonucleotide array but not using the cDNA array. The latter effect is most probably due to the limited number of genes represented on a cDNA array, the lacking gamma-tocotrienol effect is obviously caused by a rapid degradation, which might prevent bioefficacy of gamma-tocotrienol. Alpha-tocopherol changed the expression of various genes. The most striking observation was an up-regulation of genes, which code for proteins involved in synaptic transmitter release and calcium signal transduction. Synapsin, synaptotagmin, synaptophysin, synaptobrevin, RAB3A, complexin 1, Snap25, ionotropic glutamate receptors (alpha 2 and zeta 1) were shown to be up-regulated in the supranutritional group compared to the deficient group. The up-regulation of synaptic genes shown in this work are not only supported by the strong concentration of genes which all are involved in the process of vesicular transport of neurotransmitters, but were also confirmed by a recent publication. However, a confirmation by real time PCR in neuronal tissue like brain is now required to explain the effect of vitamin E on neurological functionality. The change in expression of genes coding for synaptic proteins by vitamin E is of principal interest thus far, since the only human disease directly originating from an inadequate vitamin E status is ataxia with isolated vitamin E deficiency. Therefore, with the results of this work, an explanation for the observed neurological symptoms associated with vitamin E deficiency can be presented for the first time.}, subject = {Vitamin E}, language = {en} } @phdthesis{Schmiedchen2014, author = {Schmiedchen, Bettina}, title = {Vitamin D and its linkage between chronic kidney disease and cardiovascular integrity}, pages = {113}, year = {2014}, language = {en} } @phdthesis{Marinovic2003, author = {Marinovic, Morana}, title = {Ver{\"a}nderungen der PKC-Isoenzym-, der NF-KB- und der ß-Catenin-Muster bei der kolorektalen Karzinogenese und chronisch-entz{\"u}ndlichen Darmerkrankungen; effekt der resistenten St{\"a}rketyp III am TNBS und DMH-Modell}, pages = {157 S.}, year = {2003}, language = {de} } @phdthesis{Buczkowski2022, author = {Buczkowski, Agnes Johanna}, title = {Vergleichende Untersuchungen von Schl{\"u}sselkomponenten aus D{\"a}mpfen der E-Zigarette}, doi = {10.25932/publishup-56561}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-565617}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {181}, year = {2022}, abstract = {Respiratorische Erkrankungen stellen zunehmend eine relevante globale Problematik dar. Die Erweiterung bzw. Modifizierung von Applikationswegen m{\"o}glicher Arzneimittel f{\"u}r gezielte topische Anwendungen ist dabei von gr{\"o}ßter Bedeutung. Die Variation eines bekannten Applikationsweges durch unterschiedliche technologische Umsetzungen kann die Vielfalt der Anwendungsm{\"o}glichkeiten, aber auch die Patienten-Compliance erh{\"o}hen. Die einfache und flexible Verfahrensweise durch schnelle Verf{\"u}gbarkeit und eine handliche Technologie sind heutzutage wichtige Eigenschaften im Entwicklungsprozess eines Produktes. Eine direkte topische Behandlung von Atemwegserkrankungen am Wirkort in Form einer inhalativen Applikation bietet dabei viele Vorteile gegen{\"u}ber einer systemischen Therapie. Die medizinische Inhalation von Wirkstoffen {\"u}ber die Lunge ist jedoch eine komplexe Herausforderung. Inhalatoren geh{\"o}ren zu den erkl{\"a}rungsbed{\"u}rftigen Applikationsformen, die zur Erh{\"o}hung der konsequenten Einhaltung der Verordnung so einfach, wie m{\"o}glich gestaltet werden m{\"u}ssen. Parallel besitzen und nutzen weltweit ann{\"a}hernd 68 Millionen Menschen die Technologie eines inhalativen Applikators zur bewussten Sch{\"a}digung ihrer Gesundheit in Form einer elektronischen Zigarette. Diese bekannte Anwendung bietet die potentielle M{\"o}glichkeit einer verf{\"u}gbaren, kosteng{\"u}nstigen und qualit{\"a}tsgepr{\"u}ften Gesundheitsmaßnahme zur Kontrolle, Pr{\"a}vention und Heilung von Atemwegserkrankungen. Sie erzeugt ein Aerosol durch elektrothermische Erw{\"a}rmung eines sogenannten Liquids, das durch Kapillarkr{\"a}fte eines Tr{\"a}germaterials an ein Heizelement gelangt und verdampft. Ihr Bekanntheitsgrad zeigt, dass eine beabsichtigte Wirkung in den Atemwegen eintritt. Diese Wirkung k{\"o}nnte jedoch auch auf potentielle pharmazeutische Einsatzgebiete {\"u}bertragbar sein. Die Vorteile der pulmonalen Verabreichung sind dabei vielf{\"a}ltig. Im Vergleich zur peroralen Applikation gelangt der Wirkstoff gezielt zum Wirkort. Wenn eine systemische Applikation zu Arzneimittelkonzentrationen unterhalb der therapeutischen Wirksamkeit in der Lunge f{\"u}hrt, k{\"o}nnte eine inhalative Darreichung bereits bei niedriger Dosierung die gew{\"u}nschten h{\"o}heren Konzentrationen am Wirkort hervorrufen. Aufgrund der großen Resorptionsfl{\"a}che der Lunge sind eine h{\"o}here Bioverf{\"u}gbarkeit und ein schnellerer Wirkungseintritt infolge des fehlenden First-Pass-Effektes m{\"o}glich. Es kommt ebenfalls zu minimalen systemischen Nebenwirkungen. Die elektronische Zigarette erzeugt wie die medizinischen Inhalatoren lungeng{\"a}ngige Partikel. Die atemzuggesteuerte Technik erm{\"o}glicht eine unkomplizierte und intuitive Anwendung. Der prinzipielle Aufbau besteht aus einer elektrisch beheizten Wendel und einem Akku. Die Heizwendel ist von einem sogenannten Liquid in einem Tank umgeben und erzeugt das Aerosol. Das Liquid beinhaltet eine Basismischung bestehend aus Propylenglycol, Glycerin und reinem Wasser in unterschiedlichen prozentualen Anteilen. Es besteht die Annahme, dass das Basisliquid auch mit pharmazeutischen Wirkstoffen f{\"u}r die pulmonale Applikation beladen werden kann. Aufgrund der thermischen Belastung durch die e-Zigarette m{\"u}ssen potentielle Wirkstoffe sowie das Vehikel eine thermische Stabilit{\"a}t aufweisen. Die potentielle medizinische Anwendung der Technologie einer handels{\"u}blichen e-Zigarette wurde anhand von drei Schwerpunkten an vier Wirkstoffen untersucht. Die drei {\"a}therischen {\"O}le Eucalyptus{\"o}l, Minz{\"o}l und Nelken{\"o}l wurden aufgrund ihrer leichten Fl{\"u}chtigkeit und der historischen pharmazeutischen Anwendung anhand von Inhalationen bei Erk{\"a}ltungssymptomen bzw. im zahnmedizinischen Bereich gew{\"a}hlt. Das eingesetzte Cannabinoid Cannabidiol (CBD) hat einen aktuellen Bezug zu dem pharmazeutischen Markt Deutschlands zur Legalisierung von cannabishaltigen Produkten und der medizinischen Forschung zum inhalativen Konsum. Es wurden relevante wirkstoffhaltige Fl{\"u}ssigformulierungen entwickelt und hinsichtlich ihrer Verdampfbarkeit zu Aerosolen bewertet. In den quantitativen und qualitativen chromatographischen Untersuchungen konnten spezifische Verdampfungsprofile der Wirkstoffe erfasst und bewertet werden. Dabei stieg die verdampfte Masse der Leitsubstanzen 1,8-Cineol (Eucalyptus{\"o}l), Menthol (Minz{\"o}l) und Eugenol (Nelken{\"o}l) zwischen 33,6 µg und 156,2 µg pro Zug proportional zur Konzentration im Liquid im Bereich zwischen 0,5\% und 1,5\% bei einer Leistung von 20 Watt. Die Freisetzungsrate von Cannabidiol hingegen schien unabh{\"a}ngig von der Konzentration im Liquid im Mittelwert bei 13,3 µg pro Zug zu liegen. Dieses konnte an f{\"u}nf CBD-haltigen Liquids im Konzentrationsbereich zwischen 31 µg/g und 5120 µg/g Liquid gezeigt werden. Außerdem konnte eine Steigerung der verdampften Massen mit Zunahme der Leistung der e-Zigarette festgestellt werden. Die Interaktion der Liquids bzw. Aerosole mit den Bestandteilen des Speichels sowie weiterer gastrointestinaler Fl{\"u}ssigkeiten wurde {\"u}ber die Anwendung von zugeh{\"o}rigen in vitro Modellen und Einsatz von Enzymaktivit{\"a}ts-Assays gepr{\"u}ft. In den Untersuchungen wurden {\"A}nderungen von Enzymaktivit{\"a}ten anhand des oralen Schl{\"u}sselenzyms α-Amylase sowie von Proteasen ermittelt. Damit sollte exemplarisch ein m{\"o}glicher Einfluss auf physiologische bzw. metabolische Prozesse im humanen Organismus gepr{\"u}ft werden. Das Bedampfen von biologischen Suspensionen f{\"u}hrte bei niedriger Leistung der e-Zigarette (20 Watt) zu keiner bzw. einer leichten {\"A}nderung der Enzymaktivit{\"a}t. Die Anwendung einer hohen Leistung (80 Watt) bewirkte tendenziell das Herabsetzen der Enzymaktivit{\"a}ten. Die Erh{\"o}hung der Enzymaktivit{\"a}ten k{\"o}nnte zu einem enzymatischen Abbau von Schleimstoffen wie Mucinen f{\"u}hren, was wiederum die effektive, mechanische Abwehr gegen{\"u}ber bakteriellen Infektionen zur Folge h{\"a}tte. Da eine Anwendung der Applikation insbesondere bei bakteriellen Atemwegserkrankungen denkbar w{\"a}re, folgten abschließend Untersuchungen der antibakteriellen Eigenschaften der Liquids bzw. Aerosole in vitro. Es wurden sechs klinisch relevante bakterielle Krankheitserreger ausgew{\"a}hlt, die nach zwei Charakteristika gruppiert werden k{\"o}nnen. Die drei multiresistenten Bakterien Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae und Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus k{\"o}nnen mithilfe von {\"u}blichen Therapien mit Antibiotika nicht abget{\"o}tet werden und haben vor allem eine nosokomiale Relevanz. Die zweite Gruppe weist Eigenschaften auf, die vordergr{\"u}ndig assoziiert sind mit respiratorischen Erkrankungen. Die Bakterien Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis und Haemophilus influenzae sind repr{\"a}sentativ beteiligt an Atemwegserkrankungen mit diverser Symptomatik. Die Bakterienarten wurden mit den jeweiligen Liquids behandelt bzw. bedampft und deren grundlegende Dosis-Wirkungsbeziehung charakterisiert. Dabei konnte eine antibakterielle Aktivit{\"a}t der Formulierungen ermittelt werden, die durch Zugabe eines Wirkstoffes die bereits antibakterielle Wirkung der Bestandteile Glycerin und Propylenglycol verst{\"a}rkte. Die hygroskopischen Eigenschaften dieser Substanzen sind vermutlich f{\"u}r eine Wirkung in aerosolierter Form verantwortlich. Sie entziehen die Feuchtigkeit aus der Luft und haben einen austrocknenden Effekt auf die Bakterien. Das Bedampfen der Bakterienarten Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis und Haemophilus influenzae hatte einen antibakteriellen Effekt, der zeitlich abh{\"a}ngig von der Leistung der e-Zigarette war. Die Ergebnisse der Untersuchungen f{\"u}hren zu dem Schluss, dass jeder Wirkstoff bzw. jede Substanzklasse individuell zu bewerten ist und somit Inhalator und Formulierung aufeinander abgestimmt werden m{\"u}ssen. Der Einsatz der e-Zigarette als Medizinprodukt zur Applikation von Arzneimitteln setzt stets Pr{\"u}fungen nach Europ{\"a}ischem Arzneibuch voraus. Durch Modifizierungen k{\"o}nnte eine Dosierung gut kontrollierbar gemacht werden, aber auch die Partikelgr{\"o}ßenverteilung kann insoweit reguliert werden, dass die Wirkstoffe je nach Partikelgr{\"o}ße zu einem geeigneten Applikationsort wie Mund, Rachen oder Bronchien transportiert werden. Der Vergleich mit den Eigenschaften anderer medizinischer Inhalatoren f{\"u}hrt zu dem Schluss, dass die Technologie der e-Zigarette durchaus eine gleichartige oder bessere Performance f{\"u}r thermisch stabile Wirkstoffe bieten k{\"o}nnte. Dieses fiktive Medizinprodukt k{\"o}nnte aus einer hersteller-unspezifisch produzierten, wieder aufladbaren Energiequelle mit Universalgewinde zum mehrfachen Gebrauch und einer hersteller- und wirkstoffspezifisch produzierten Einheit aus Verdampfer und Arzneimittel bestehen. Das Arzneimittel, ein medizinisches Liquid (Vehikel und Wirkstoff) kann in dem Tank des Verdampfers mit konstanten, nicht variablen Parametern patientenindividuell produziert werden. Inhalative Anwendungen werden perspektivisch wohl nicht zuletzt aufgrund der aktuellen COVID-19-Pandemie eine zunehmende Rolle spielen. Der Bedarf nach alternativen Therapieoptionen wird weiter ansteigen. Diese Arbeit liefert einen Beitrag zum Einsatz der Technologie der elektronischen Zigarette als electronic nicotin delivery system (ENDS) nach Modifizierung zu einem potentiellen pulmonalen Applikationssystem als electronic drug delivery system (EDDS) von inhalativen, thermisch stabilen Arzneimitteln in Form eines Medizinproduktes.}, language = {de} } @phdthesis{Hass2023, author = {Haß, Ulrike}, title = {Vergleich anti-inflammatorischer Ern{\"a}hrungsstrategien auf Inflammation und Muskelfunktion bei {\"a}lteren Erwachsenen}, doi = {10.25932/publishup-61197}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-611976}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {VIII, 101, XV}, year = {2023}, abstract = {Mit dem Alter kann eine Zunahme leichtgradiger Entz{\"u}ndungsprozesse beobachtet werden, von denen angenommen wird, dass sie den typischen, altersbedingten Verlust an Muskelmasse, -kraft und -funktion „befeuern". Diese als Inflammaging bezeichneten Prozesse k{\"o}nnen auf ein komplexes Zusammenspiel aus einem dysfunktionalen (viszeralen) Fettgewebe, einer Dysbiose und damit einhergehender mikrobiellen Translokation und geringeren Abwehrf{\"a}higkeit sowie einer insgesamt zunehmenden Immunseneszenz zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. In Summa beg{\"u}nstigt ein pro-inflammatorisches Milieu metabolische St{\"o}rungen und chronische, altersassoziierte Erkrankungen, die das Entz{\"u}ndungsgeschehen aufrechterhalten oder vorantreiben. Neben einem essenziellen Bewegungsmangel tr{\"a}gt auch eine westlich gepr{\"a}gte, industrialisierte Ern{\"a}hrungsweise zum Entz{\"u}ndungsgeschehen und zur Entwicklung chronischer Erkrankungen bei. Daher liegt die Vermutung nahe, dem Entz{\"u}ndungsgeschehen mit ausreichend Bewegung und einer anti-inflammatorischen Ern{\"a}hrung entgegenzuwirken. In dieser Hinsicht werden insbesondere Omega-3-Fetts{\"a}uren (Omega-3) mit anti-inflammatorischen Eigenschaften verbunden. Obwohl ein Zusammenhang zwischen dem ern{\"a}hrungsbedingten Inflammationspotenzial bzw. der Zufuhr von Omega-3 und dem Inflammationsprofil bereits untersucht wurde, fehlen bislang Untersuchungen insbesondere bei {\"a}lteren Erwachsenen, die den Link zwischen dem Inflammationspotenzial der Ern{\"a}hrung und Sarkopenie-relevanten Muskelparametern herstellen. Aufgrund des Proteinmehrbedarfs zum Erhalt der funktionellen Muskulatur im Alter wurde bereits eine Vielzahl an Sport- und Ern{\"a}hrungsinterventionen durchgef{\"u}hrt, die eine Verbesserung des Muskelstatus mit Hilfe von strukturiertem Krafttraining und einer proteinreichen Ern{\"a}hrung zeigen. Es gibt zudem Hinweise, dass Omega-3 auch die Proteinsynthese verst{\"a}rken k{\"o}nnten. Unklar ist jedoch, inwiefern eine anti-inflammatorische Ern{\"a}hrung mit Fokus auf Omega-3 sowohl die Entz{\"u}ndungsprozesse als auch den Muskelproteinmetabolismus und die neuromuskul{\"a}re Funktionalit{\"a}t im Alter g{\"u}nstig unterst{\"u}tzen kann. Dies vor allem im Hinblick auf die Muskelleistung, die eng mit der Sturzneigung und der Autonomie im Alltag verkn{\"u}pft ist, aber in Interventionsstudien mit {\"a}lteren Erwachsenen bisher wenig Ber{\"u}cksichtigung erhielt. Dar{\"u}ber hinaus werden h{\"a}ufig progressive Trainingselemente genutzt, die nach Studienabschluss oftmals wenig Anschluss im Lebensalltag der Betroffenen finden und somit wenig nachhaltig sind. Ziel dieser Arbeit war demnach die Evaluierung einer proteinreichen und zus{\"a}tzlich mit Omega-3 supplementierten Ern{\"a}hrung in Kombination mit einem w{\"o}chentlichen Vibrationstraining und altersgem{\"a}ßen Bewegungsprogramm auf Inflammation und neuromuskul{\"a}re Funktion bei {\"a}lteren, selbst{\"a}ndig lebenden Erwachsenen. Hierzu wurden zun{\"a}chst m{\"o}gliche Zusammenh{\"a}nge zwischen dem ern{\"a}hrungsbedingten Inflammationspotenzial, ermittelt anhand des Dietary Inflammatory Index, und dem Muskelstatus sowie dem Inflammationsprofil im Alter eruiert. Dazu dienten die Ausgangswerte von {\"a}lteren, selbst{\"a}ndig lebenden Erwachsenen einer postprandialen Interventionsstudie (POST-Studie), die im Querschnitt analysiert wurden. Die Ergebnisse best{\"a}tigten, dass eine pro-inflammatorische Ern{\"a}hrung sich einerseits in einem st{\"a}rkeren Entz{\"u}ndungsgeschehen widerspiegelt und andererseits mit Sarkopenie-relevanten Parametern, wie einer geringeren Muskelmasse und Gehgeschwindigkeit, ung{\"u}nstig assoziiert ist. Dar{\"u}ber hinaus zeigten sich diese Zusammenh{\"a}nge auch in Bezug auf die Handgreifkraft bei den inaktiven, {\"a}lteren Erwachsenen der Studie. Anschließend wurde in einer explorativ ausgerichteten Pilot-Interventionsstudie (AIDA-Studie) in einem dreiarmigen Design untersucht, inwieweit sich eine Supplementierung mit Omega-3 unter Voraussetzung einer optimierten Proteinzufuhr und altersgem{\"a}ßen Sportintervention mit Vibrationstraining auf die neuromuskul{\"a}re Funktion und Inflammation bei selbst{\"a}ndig lebenden, {\"a}lteren Erwachsenen auswirkt. Nach acht Wochen Intervention zeigte sich, dass eine mit Omega-3 supplementierte, proteinreiche Ern{\"a}hrung die Muskelleistung insbesondere bei den {\"a}lteren M{\"a}nnern steigerte. W{\"a}hrend sich die Kontrollgruppe nach acht Wochen Sportintervention nicht verbesserte, best{\"a}tigte sich zus{\"a}tzlich eine Verbesserung der Beinkraft und der Testzeit beim Stuhl-Aufsteh-Test der {\"a}lteren Erwachsenen mit einer proteinreichen Ern{\"a}hrung in Kombination mit der Sportintervention. Dar{\"u}ber hinaus wurde deutlich, dass die zus{\"a}tzliche Omega-3-Supplementierung insbesondere bei den M{\"a}nnern eine Reduktion der pro-inflammatorischen Zytokine im Serum zur Folge hatte. Allerdings spiegelten sich diese Beobachtungen nicht auf Genexpressionsebene in mononukle{\"a}ren Immunzellen oder in der LPS-induzierten Sekretion der Zytokine und Chemokine in Vollblutzellkulturen wider. Dies erfordert weitere Untersuchungen.}, language = {de} } @phdthesis{Stadion2017, author = {Stadion, Mandy}, title = {Validation and Characterization of lfi202b and Zfp69, two Novel Disease Genes in Obesity-Associated Insulin Resistance}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {158}, year = {2017}, language = {en} } @phdthesis{Wieneke2008, author = {Wieneke, Nadine}, title = {Ursachen und Folgen vermehrter Expression des nukle{\"a}ren Rezeptors Constitutiver-Androstan-Rezeptor (NR1I3) durch Agonisten des nukle{\"a}ren Rezeptors Peroxisomenproliferator-aktivierter-Rezeptor-alpha (NR1C1)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-19167}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2008}, abstract = {Der Fetts{\"a}urestoffwechsel unterliegt vielf{\"a}ltigen Kontrollmechanismen. So wird der Fetts{\"a}ureabbau {\"u}ber die Induktion und Aktivit{\"a}t spezifischer Enzyme reguliert. Ein zentraler Regulator ist dabei der nukle{\"a}re Rezeptor Peroxisomenproliferator-aktivierter-Rezeptor-α (PPARα). PPARα wird durch freie Fetts{\"a}uren in der Zelle aktiviert und f{\"o}rdert {\"u}ber die Induktion von Zielgenen den Fetts{\"a}uretransport und -abbau sowie die Gluconeogenese und Ketogenese. Der Anstieg an freien Fetts{\"a}uren beim Fasten, aber auch im Diabetes aktiviert PPARα. Unabh{\"a}ngig davon wurde in beiden Stoffwechsellagen auch eine erh{\"o}hte Expression des nukle{\"a}ren Rezeptors Constitutiver-Androstan-Rezeptor (CAR) und einiger CAR-Zielgene, vorrangig Enzyme des Fremdstoffmetabolismus wie Cytochrom P450 2B (CYP2B), festgestellt. Bei der Adaption an eine Fastensituation scheinen PPARα- und CAR-Signalwege {\"u}ber einen bisher unbekannten Mechanismus miteinander verschaltet zu sein. In der vorliegenden Arbeit sollte der der Verschaltung zugrunde liegende Mechanismus anhand eines Modelsystems, der PPARα-Agonisten-vermittelten Verst{\"a}rkung der Phenobarbital (PB)-abh{\"a}ngigen Induktion des CAR-Zielgens CYP2B, in vitro untersucht werden. Zudem sollte die physiologische Relevanz einer durch PPARα-Agonisten vermittelten Modulierung der CYP2B-Aktivit{\"a}t in einer Ganztierstudie in vivo belegt werden. Die verwendeten synthetischen PPARα-Agonisten steigerten in prim{\"a}ren Hepatozyten der Ratte signifikant die Phenobarbital (PB)-abh{\"a}ngige mRNA- und Protein-Expression sowie die Aktivit{\"a}t von CYP2B. Ohne vorherige PB-Behandlung induzierten PPARα-Agonisten CYP2B nicht. In Gegenwart von PB war die Steigerung der CYP2B-Aktivit{\"a}t durch PPARα-Agonisten dosisabh{\"a}ngig. In einem Luciferase-Reportergenassay wurde gezeigt, dass die Induktion durch PB unter der Kontrolle des CYP2B1-Promotors von einem distalen PBREM (PB-responsive-enhancer-module), an welches CAR binden kann, abh{\"a}ngig war. PPARα-Agonisten steigerten diese PB- und PBREM-abh{\"a}ngige Reportergentranskription und induzierten die CAR-mRNA und CAR-Proteinexpression. Sie aktivierten die Transkription eines Reportergens unter der Kontrolle eines Promotorfragments von bis zu 4,4 kb oberhalb des mutmaßlichen CAR-Transkriptionsstarts. Mit Hilfe von Deletionskonstrukten konnte ein potentielles Peroxisomenproliferator-aktivierter-Rezeptor-responsives Element (PPRE) im CAR-Promotorbereich von -942 bp bis -930 bp identifiziert werden, welches essentiell f{\"u}r die Initiation der Transkription durch PPARα-Agonisten ist. In band shift Experimenten akkumulierte verst{\"a}rkt Kernprotein mit diesem PPRE. Ein {\"U}berschuss an unmarkiertem Wildtyp-CAR-Reportergenvektor, nicht aber an CAR-Reportergenvektor mit PPRE-Deletion, konnte mit dem markierten PPRE um die Bindung von Kernprotein konkurrieren. Nach Chromatin-Immunpr{\"a}zipitation mit einem PPARα-Antik{\"o}rper wiederum wurde das betreffende PPRE amplifiziert. Bei in vivo Experimenten an m{\"a}nnlichen Ratten resultierte die Behandlung mit PPARα-Agonisten in einer signifikanten Induktion der CAR-mRNA-Expression und signifikant erh{\"o}hter PB-abh{\"a}ngiger CYP2B-Aktivit{\"a}t. Die physiologisch Relevanz wurde durch weiterf{\"u}hrenden Experimente unterstrichen, in denen gezeigt wurde, dass die Fasten-abh{\"a}ngige Induktion von CAR in PPARα-defizienten M{\"a}usen unterdr{\"u}ckt war. Diese Experimente legen nahe, dass durch PPARα-Agonisten aktiviertes PPARα an das PPRE im CAR-Promotorbereich von -942 bp bis -930 bp bindet und dadurch die CAR-Transkription induziert. Somit kann CAR als PPARα-Zielgen betrachtet werden, was die Schlussfolgerung zul{\"a}sst, dass die PPARα- und CAR-Signalwege {\"u}ber die direkte Bindung von PPARα an den CAR-Promotor unmittelbar miteinander verkn{\"u}pft sind. Allerdings ist davon unabh{\"a}ngig eine Aktivierung von CAR, etwa durch PB, f{\"u}r die vermehrte Induktion von CAR-Zielgenen notwendig . Die physiologische Relevanz der PPARα-abh{\"a}ngige CAR-Expression zeigt sich in den Ganztierexperimenten, bei denen die Wirksamkeit der PPARα-Agonisten best{\"a}tigt werden konnte. CAR-abh{\"a}ngig induzierte Enzyme sind nicht nur in großem Umfang am Fremdstoffmetabolismus beteiligt, sondern auch am Abbau von Schilddr{\"u}senhormonen und Glucocorticoiden. Sie k{\"o}nnen damit direkt Einfluss auf den Kohlenhydrat- und Energiestoffwechsel sowie die Regulation der Nahrungsaufnahme nehmen. {\"U}ber eine PPARα-abh{\"a}ngige Induktion von CAR im Rahmen der Fastenadaption k{\"o}nnten die CAR-Zielgene UDP-Glucuronyltransferase 1A1 und Sulfotransferase N beispielsweise verst{\"a}rkt Schilddr{\"u}senhormone abbauen und in der Folge den Grundumsatz senken. Der in dieser Arbeit erstmals beschriebene Mechanismus ist daf{\"u}r von zentraler Bedeutung.}, language = {de} } @phdthesis{Muehlenbruch2013, author = {M{\"u}hlenbruch, Kristin}, title = {Updating the german diabetes risk score - model extensions, validation and reclassification}, address = {Potsdam}, pages = {131 S.}, year = {2013}, language = {en} } @phdthesis{Herbst2012, author = {Herbst, Uta}, title = {Untersuchungen zur In-vitro-Zelltransformation in Dickdarmepithelzellen des Menschen und D{\"u}nndarmephithelzellen der Ratte durch Benzo(c)phenanthren-3,4-dihydrodiol-1,2-epoxide}, address = {Potsdam}, pages = {105 S.}, year = {2012}, language = {de} } @phdthesis{Fuchs2006, author = {Fuchs, Iris Judith}, title = {Untersuchungen zur chemischen Transformation von intestinalen Epithelzellen der Ratte und des Menschen durch 2-Hydroxyamino-1-methyl-6-phenylimidazo(4,5-b)pyridin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-11807}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2006}, abstract = {Die Zahl der Kolonkarzinome in den westlichen Industriel{\"a}ndern steigt in den letzten Jahren stetig an. Zu den Verbindungen, die mit der Zubereitung der Nahrung entstehen, mit ihr aufgenommen werden und die Kolonkanzerogenese m{\"o}glicherweise beg{\"u}nstigen, geh{\"o}rt das heterozyklische aromatische PhIP, das bei der Erhitzung proteinreicher Nahrungsmittel entsteht. Neben zahlreichen F{\"u}tterungsversuchen an Nagern existieren auch Zellkulturmodelle zur Untersuchung der molekularen Mechanismen der PhIP-induzierten Kolonkanzerogenese. Die chemische Transformation von Zellen sollte durch wiederholte Exposition gegen{\"u}ber dem hydroxylierten Metaboliten des Kanzerogens (N2-OH-PhIP) erzielt werden. Es wurden IEC-18-Zellen der Ratte und HCEC-Zellen des Menschen zur Untersuchung verwendet. Die Behandlung der IEC-18-Zellen f{\"u}hrt nach 25 Behandlungszyklen mit Konzentrationen von 5 bis 20 µM nicht zur Transformation der Zellen. Die Anwesenheit von N2-OH-PhIP f{\"u}hrt zu einer zehnfach erh{\"o}hten Induktion der GST-Aktivit{\"a}t, insbesondere der Untereinheiten GST-A1, -A3, -Pi und -T2, die f{\"u}r die effiziente Detoxifizierung des N-Acetoxy-Metaboliten vom N2-OH-PhIP verantwortlich sind. Bereits nach drei Behandlungen mit 1,5 µM N2-OH-PhIP konnte eine maligne Transformation der HCEC-Zellen erzielt werden. Die Zellen zeigten die charakteristischen Zeichen der Transformation: ver{\"a}nderte Wachstumseigenschaften wie klonales dreidimensionales Zellwachstum („pilling up"), Hemmung der Zell-Zell-Kontaktinhibierung, verk{\"u}rzte Populationsverdopplungszeiten und tumorigene und metastasierende Eigenschaften. Außerdem exprimierten die N2-OH-PhIP-exponierten humanen Kolonzellen mit steigender Anzahl der Behandlungen gr{\"o}ßere Mengen des trunkierten APC-Proteins. Die bekannten PhIP-spezifischen Mutationen im APC-Gen resultieren in der Expression eines trunkierten Proteinproduktes und werden als fr{\"u}he Ereignisse in der Kolonkanzerogenese betrachtet. Die zusammenfassende Betrachtung aller Ergebnisse zeigt, dass die IEC-18-Zelllinie zur chemischen Transformation durch N2-OH-PhIP ungeeignet ist. Dagegen wurde erstmalig eine vollst{\"a}ndige chemische Transformation von Humandickdarmepithelzellen in vitro durch Exposition der humanen Kolonepithelzelllinie HCEC gegen{\"u}ber dem Kolonkarzinogen N2-OH-PhIP erzielt.}, subject = {maligne Transformation}, language = {de} } @phdthesis{Herles2003, author = {Herles, Claudia}, title = {Untersuchungen zum enzymatischen Abbau ausgew{\"a}hlter Flavanoide durch Eubacterium ramulus}, pages = {109 S.}, year = {2003}, language = {de} } @phdthesis{Gehrke2002, author = {Gehrke, Janin}, title = {Untersuchungen zu tanninbindenden Speichelproteinen des Rehs und anderer Wiederk{\"a}uer}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000444}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Am Beispiel der Wiederk{\"a}uer wurde unter Zuhilfenahme von biochemischen und molekularbiologischen Methoden die Adaptation von Pflanzenfressern (Herbivoren) an pflanzliche Sekund{\"a}rmetabolite wie z.B. Tannine untersucht. Tannine k{\"o}nnen in nicht an ihren Verzehr adaptierten Spezies durch ihr Proteinbindungsverm{\"o}gen die Nahrungsverwertung und damit Wachstum und Gesundheit des Pflanzenfressers beeintr{\"a}chtigen (antinutritive Wirkung). Einige Wiederk{\"a}uerarten wie z.B. das Reh (Capreolus capreolus) haben in ihrem Nahrungsspektrum viele stark tanninhaltige Pflanzen, leiden aber nicht unter den erw{\"a}hnten postdigestiven Konsequenzen. Eine M{\"o}glichkeit, die antinutritive Wirkung von Tanninen zu neutralisieren, besteht in der Produktion tanninbindender Speichelproteine. Der Speichel verschiedener Wiederk{\"a}uerarten wurde auf das Vorhandensein tanninbindender Proteine untersucht. Diese Arten wurden so ausgew{\"a}hlt, dass alle drei Ern{\"a}hrungstypen (Konzentratselektierer, Intermedi{\"a}rtyp, Gras- und Rauhfutterfresser) in den Vergleich eingeschlossen werden konnten. Als Referenzspezies wurde der Konzentratselektierer Reh herangezogen. Die Speichelproteine des Rehs und die der Intermedi{\"a}rtypen (Rentier, Rangifer tarandus; Damhirsch, Cervus dama; Moschusochse, Ovibos moschatus) banden ungef{\"a}hr doppelt so effektiv an hydrolysierbare Tannine (Tannins{\"a}ure), wie die der untersuchten Gras- und Rauhfutterfresser (Rind, Bos taurus; und Mufflon, Ovis orientalis musimon). Diese Abstufung zeigte sich auch bei der Untersuchung der Bindung an kondensierte Tannine (Quebracho). Eine Ausnahme stellte Mufflonspeichel dar, dieser band ebenso gut an Quebracho wie die Speichelproteine der anderen Ern{\"a}hrungstypen. {\"U}ber eine Aminos{\"a}uretotalanalyse konnte festgestellt werden, dass der Speichel einiger untersuchter Wiederk{\"a}uerarten prolinreiche Proteine (PRPs) enthielt. Unter Ausnutzung ihrer Trichloressigs{\"a}ure (TCA)-L{\"o}slichkeit wurden diese angereichert und genauer untersucht. Die Analyse der TCA-l{\"o}slichen Speichelproteine der Konzentratselektierer (Reh, Elch) ergab einen relativen Prolingehalt von {\"u}ber 35 \%, w{\"a}hrend beim Moschusochsen noch 29 \% gemessen wurden. In Damhirsch- und Rinderspeichel wurden keine prolinreichen Proteine gefunden. F{\"u}r die TCA-l{\"o}slichen Speichelproteine des Rehs konnte eine hohe Tanninbindungskapazit{\"a}t nachgewiesen werden. Diese banden 24 - 30 x effektiver an Tannine als die TCA-l{\"o}slichen Speichelproteine des Rindes. Die Tanninbindungskapazit{\"a}ten der TCA-l{\"o}slichen Speichelproteine von Moschusochse und Damhirsch waren ebenfalls h{\"o}her als die des Rindes, aber niedriger als die des Rehs. Die Kohlenhydrat-Analyse der TCA-l{\"o}slichen Speichelproteine des Rehs erbrachte, dass es sich bei ihnen um Glykoproteine handelt. Mittels Gelfiltration und zweidimensionaler Polyacrylamidgelektrophorese konnten f{\"u}nf Proteingruppen mit Molekulargewichten zwischen 15 und 50 kd sowie isoelektrischen Punkten zwischen 4,0 und 8,2 detektiert werden. Von 15 dieser Proteine konnten die N-terminalen Aminos{\"a}uresequenzen ermittelt werden. Ausgehend von diesen Informationen wurden Reh-PRP spezifische mRNAs isoliert und partiell sequenziert. Die meisten dieser Fragmente hatten eine gemeinsame 18 Aminos{\"a}uren lange C-terminale Sequenz PPPEEQPEE/QSPDEE/DSPSE. Die Suche nach {\"U}bereinstimmungen der analysierten Sequenzen mit anderen S{\"a}ugetier-PRPs in der Genbank ergab keine sinnvollen {\"A}hnlichkeiten. Die Ergebnisse k{\"o}nnen zu Informationen {\"u}ber tanninbindende Proteine anderer Wiederk{\"a}uer f{\"u}hren. Die Sequenzinformationen stellen einen Ausgangspunkt bei der Analyse der evolutiven Zusammenh{\"a}nge der Cerviden dar.}, language = {de} } @phdthesis{Dokas2012, author = {Dokas, Janine}, title = {Untersuchung zur Rolle von Tbc1d1 im Stoffwechsel anhand von Mausmodellen}, address = {Potsdam}, pages = {127 S.}, year = {2012}, language = {de} } @phdthesis{Bernhardt2008, author = {Bernhardt, Ulrike}, title = {Untersuchung zur Rolle von Adapterprotein-Komplexen im Targeting der Glucosetransporter GLUT8 und GLUT4}, pages = {V, 117 Bl. : graph. Darst.}, year = {2008}, language = {de} } @phdthesis{Doecke2013, author = {D{\"o}cke, Stephanie}, title = {Untersuchung von ausgew{\"a}hlten pathogenetischen Signalwegen der humanen nicht-alkoholischen Fettlebererkrankung}, address = {Potsdam}, pages = {113 S.}, year = {2013}, language = {de} } @phdthesis{Machowetz2006, author = {Machowetz, Anja}, title = {Untersuchung kardioprotektiver Wirkungen des Oliven{\"o}les und seiner phenolischen Komponenten in einer Gruppe gesunder deutscher M{\"a}nner}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-10432}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2006}, abstract = {"Untersuchung kardioprotektiver Wirkungen des Oliven{\"o}les und seiner phenolischen Komponenten in einer Gruppe gesunder deutscher M{\"a}nner" EINLEITUNG: Epidemiologische Daten belegen, dass die mediterrane Ern{\"a}hrung mit einer niedrigen Inzidenz an mit oxidativen Stress assoziierten kardiovaskul{\"a}ren Erkrankungen einhergeht. Dabei wird vor allem dem Oliven{\"o}l, als Hauptfettlieferant in der mediterranen Ern{\"a}hrung, eine kardioprotektive Wirkung zugesprochen. Oliven{\"o}l zeichnet sich neben dem hohen Gehalt an einfach unges{\"a}ttigten Fetts{\"a}uren (MUFA) durch ein reichhaltiges Spektrum an phenolischen Verbindungen aus, deren antioxidative Wirkung bereits zahlreichen in in vitro Studien beschrieben wurde. Demnach k{\"o}nnte der Verzehr von phenolreichem Oliven{\"o}l auch in vivo vor oxidativen Sch{\"a}digungen sch{\"u}tzen und somit das Risiko f{\"u}r kardiovaskul{\"a}re Erkrankungen senken. ZIELSTELLUNG: Untersuchung der kardioprotektiven Wirkung von Oliven{\"o}l und seiner phenolischen Komponenten in einer Gruppe gesunder deutscher M{\"a}nner. METHODE: Dazu wurde eine randomisierte cross-over doppelt-verblindete Interventionsstudie an 70 gesunden M{\"a}nnern zwischen 20 - 60 Jahren im Raum Berlin-Brandenburg durchgef{\"u}hrt. In jeweils drei dreiw{\"o}chigen Interventionsphasen konsumierten die Probanden t{\"a}glich 25 ml natives (phenolreich), gemischtes (mittlerer Phenolgehalt) und raffiniertes (ann{\"a}hernd phenolfrei) Oliven{\"o}l, was sich ausschließlich im Gehalt an phenolischen Verbindungen unterschied. Das Oliven{\"o}l sollte dabei die gew{\"o}hnlich verzehrten Fette ersetzen. Die Interventionsphasen waren durch zweiw{\"o}chige Wash out-Phasen unterbrochen. Die Erhebung der Blutlipide, Biomarker der Lipidperoxidation und endogene Antioxidantien erfolgte zu Studienbeginn sowie zu Beginn und Ende jeder Verzehrsperiode.ERGEBNISSE: Bei den Blutlipiden sowie den Biomarkern der Lipidperoxidation und den endogenen Antioxidantien konnte keine signifikante Ver{\"a}nderung in Abh{\"a}ngigkeit vom Phenolgehalt der applizierten Oliven{\"o}le nachgewiesen werden. Einzig die Glutathion-Reduktase-Aktivit{\"a}t stieg mit zunehmendem Gehalt an phenolischen Verbindungen (pTrend = 0,041). Unabh{\"a}ngig von der Konzentration der Phenole im Oliven{\"o}l wurde bei den Probanden durch den Oliven{\"o}lverzehr eine Senkung von Gesamtcholesterol (p = 0,007) und Triglyzeride (p = 0,013) im Serum erzielt. Diese Wirkung geht einher mit einem gestiegenen MUFA-Anteil in der Ern{\"a}hrung aufgrund des Oliven{\"o}lkonsums (p < 0,001). SCHLUSSFOLGERUNG: Die Hypothese, dass die Phenole im Oliven{\"o}l aufgrund ihrer in in vitro und Tierstudien beschriebenen antioxidativen Wirkung dem Oliven{\"o}l neben dem einzigartigen Fetts{\"a}ureprofil eine zus{\"a}tzliche kardioprotektive Wirkung bescheren, konnte in der vorliegenden Studie nicht gezeigt werden. Dennoch konnte durch den Oliven{\"o}lverzehr und der damit einhergehenden Erh{\"o}hung des MUFA-Anteils in der Ern{\"a}hrung eine vorteilhafte Beeinflussung der Blutlipide erzielt werden. Obgleich Oliven{\"o}l nicht das vorwiegend verzehrte Fett in Deutschland darstellt, zeigten die befragten Probanden eine hohe Akzeptanz. Folglich k{\"o}nnte die Integration von Oliven{\"o}l in die habituelle Ern{\"a}hrung einen Beitrag zur Senkung des kardiovaskul{\"a}ren Erkrankungsrisikos leisten.}, subject = {Oliven{\"o}l}, language = {de} } @phdthesis{Schmidt2009, author = {Schmidt, Antje}, title = {Untersuchung des Recyclings Kaede-fusionierter Corticotropin-Releasing-Factor Rezeptoren Typ 1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-34902}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2009}, abstract = {Aktivierte G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR) werden schnell desensitisiert, internalisiert und anschließend entweder lysosomal degradiert oder zur Plasmamembran (PM) recycelt. Zur Resensitisierung der Zellen tragen neben recycelten auch neusynthetisierte Rezeptoren bei. Die {\"U}berlagerung beider Prozesse erschwert die Untersuchung des Rezeptorrecyclings. In dieser Arbeit sollte mit Hilfe des photokonvertierbaren Fluoreszenzproteins Kaede eine Technik entwickelt werden, mit der es m{\"o}glich ist Recycling- von Neusyntheseprozessen zu trennen und das Recycling von GPCR mikroskopisch in Echtzeit zu beobachten. Als Modellproteine wurden der Vasopressin-1a-Rezeptor V1aR (recycelnder Rezeptor), der Vasopressin-2-Rezeptor V2R (degradierter Rezeptor) und der Corticotropin-Releasing Factor-Rezeptor Typ 1 (CRF1R) verwendet, wobei bei Letzterem untersucht werden sollte, ob er nach Stimulation zur PM zur{\"u}cktransportiert wird. Da Kaede als fluoreszierendes Protein mit den GPCR fusioniert wird, wurde zun{\"a}chst {\"u}berpr{\"u}ft, ob es die Eigenschaften der Rezeptoren ver{\"a}ndert und generell f{\"u}r Transportstudien geeignet ist. Eventuell k{\"o}nnte die bereits publizierte Tetramerisierung von Kaede seine Anwendung verhindern oder erschweren. Mittels Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie konnte gezeigt werden, dass Kaede nicht tetramerisiert, wenn es an ein Membranprotein fusioniert ist. Außerdem konnte in in vitro- und Zellkulturexperimenten belegt werden, dass die native und die photokonvertierte Form von Kaede gleichermaßen stabil sind. Dar{\"u}ber hinaus zeigten Kaede-fusionierte GPCR sowohl in Kolokalisationsstudien als auch in Agonistbindungs- und Rezeptoraktivierungsexperimenten die gleichen Eigenschaften wie CFP- bzw. die unfusionierte Rezeptoren. Lediglich die Expression der Kaede-fusionierten Rezeptoren war geringer. Parallel wurde anhand der bereits publizierten Kaede-Struktur versucht, die Tetramerisierung des Proteins durch den Austausch interagierender Aminos{\"a}uren zu unterbinden. Die eingef{\"u}hrten Mutationen bewirkten aber eine Fehlfaltung des Proteins und damit den Verlust der Fluoreszenz. Da zuvor gezeigt werden konnte, dass Kaede-fusionierte Membranproteine nicht tetramerisieren und nicht die Eigenschaften der fusionierten Proteine ver{\"a}ndern, war monomerisiertes Kaede zur Untersuchung des Rezeptorrecyclings nicht notwendig. Im zweiten Teil der Arbeit wurde mit Hilfe von Kaede-Fusionsproteinen und mikroskopischer Testsysteme das noch unbekannte Recyclingverhalten des CRF1R untersucht. Hierf{\"u}r wurden die Kaede-fusionierten Rezeptoren in eukaryotischen Zellen exprimiert und mit Agonisten internalisiert. Die internalisierten Rezeptoren wurden in Endosomen selektiv mit UV-Strahlung photokonvertiert. Anschließend wurde der Transport der photokonvertierten Form verfolgt. Sowohl beim CRF1R als auch beim V1aR wurden Signale in der PM detektiert, beim V2R hingegen nicht. Dies zeigt, dass es sich beim CRF1R um einen recycelnden Rezeptor handelt. Die als Kontrolle eingesetzten Rezeptoren verhielten sich in diesem Experiment wie erwartet: Der V1aR wurde zur PM zur{\"u}cktransportiert, der V2R nicht. Diese Ergebnisse konnten mit Hilfe biochemischer und durchflusscytometrischer Experimente best{\"a}tigt werden. Die Internalisierung des CRF1R verl{\"a}uft Clathrin-vermittelt in Anwesenheit von β-Arrestin. Je nach Stabilit{\"a}t der β Arrestin-Interaktion unterscheidet man zwei Klassen von Rezeptoren: Klasse A-Rezeptoren interagieren transient mit β Arrestin und k{\"o}nnen recyceln. Im Gegensatz dazu gehen Klasse B-Rezeptoren eine stabile Interaktion mit β Arrestin ein und werden nach Internalisierung degradiert. In mikroskopischen Untersuchungen konnte f{\"u}r die aktivierten CRF1R und V1aR eine Rekrutierung von β Arrestin zur PM und eine transiente Interaktion mit β Arrestin gezeigt werden (Klasse A-Rezeptoren). F{\"u}r den V2R wurde dagegen eine stabile Interaktion mit β Arrestin beobachtet (Klasse B-Rezeptor). Diese Daten st{\"u}tzen die Ergebnisse des Kaede-basierten Recyclingversuchs und zeigen, dass der CRF1R ein recycelnder Rezeptor ist. Ferner wurde untersucht, ob der CRF1R zu den schnell oder langsam recycelnden Rezeptoren z{\"a}hlt. Schnell recycelnde Rezeptoren werden direkt aus fr{\"u}hen Endosomen, langsam recycelnde hingegen {\"u}ber das Trans-Golgi-Netzwerk (TGN) bzw. {\"u}ber Recycling-Endosomen zur PM transportiert. Als Marker f{\"u}r das TGN oder die Recycling-Endosomen wurde Rab11 verwendet. In Kolokalisationsstudien konnte gezeigt werden, dass der CRF1R den langsam recycelnden Rezeptoren zugeordnet werden kann. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit belegt werden, dass Kaede als Fusionspartner f{\"u}r Membranproteine genutzt werden kann um deren Transport in Echtzeit zu studieren. Damit wurde erstmals eine mikroskopische Methode etabliert, die es erlaubt recycelnde von neusynthetisierten Rezeptoren zu unterscheiden. Mit Hilfe dieser Methode war es m{\"o}glich zu zeigen, dass der CRF1R ein recycelnder Rezeptor ist.}, language = {de} } @phdthesis{Engelke2000, author = {Engelke, Christina}, title = {Untersuchung der Polymorphismen der humanen Sulfotransferasen 1A1 und 1A2 im Rahmen der "European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition" in Potsdam}, pages = {86 S.}, year = {2000}, language = {de} } @phdthesis{Waizenegger2018, author = {Waizenegger, Julia}, title = {Untersuchung der molekularen Toxizit{\"a}t von Pyrrolizidinalkaloiden in der humanen Hepatomzelllinie HepaRG}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {129, XLI}, year = {2018}, language = {de} } @phdthesis{Ott2016, author = {Ott, Christiane}, title = {Untersuchung der intrazellul{\"a}ren Proteolyse w{\"a}hrend der Zellalterung}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {100}, year = {2016}, language = {de} } @phdthesis{Vossenkuhl2015, author = {Vossenkuhl, Birgit}, title = {Transmission of MRSA along the meat supply chain}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-85918}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {141}, year = {2015}, abstract = {Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) z{\"a}hlen zu den bedeutendsten antibiotikaresistenten Pathogenen, die vor allem in Krankenh{\"a}usern aber auch außerhalb von Einrichtungen des Gesundheitswesens weit verbreitet sind. Seit einigen Jahren ist eine neue Generation von MRSA auf dem Vormarsch, die vor allem Nutztierbest{\"a}nde als neue Nische besiedelt. Diese sogenannten Nutztier-assoziierten MRSA wurden wiederholt bei wirtschaftlich bedeutenden Nutztieren sowie daraus gewonnenem Fleisch nachgewiesen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein methodischer Ansatz verfolgt, um die Hypothese einer m{\"o}glichen {\"U}bertragung von Nutztier-assoziierten MRSA entlang der Lebensmittelkette vom Tier auf dessen Fleisch zu best{\"a}tigen. Angepasst an die Unterschiede in den verf{\"u}gbaren Daten wurden daf{\"u}r zwei neue Konzepte erstellt. Zur Analyse der {\"U}bertragung von MRSA entlang der Schlachtkette wurde ein mathematisches Modell des Schweineschlachtprozesses entwickelt, welches dazu geeignet ist, den Verlauf der MRSA-Pr{\"a}valenz entlang der Schlachtkette zu quantifizieren sowie kritische Prozessschritte f{\"u}r eine MRSA-{\"U}bertragung zu identifizieren. Anhand von Pr{\"a}valenzdaten ist es dem Modell m{\"o}glich, die durchschnittlichen MRSA-Eliminations- und Kontaminationsraten jedes einzelnen Prozessschrittes zu sch{\"a}tzen, die anschließend in eine Monte-Carlo-Simulation einfließen. Im Ergebnis konnte gezeigt werden, dass es generell m{\"o}glich ist, die MRSA Pr{\"a}valenz im Laufe des Schlachtprozesses auf ein niedriges finales Niveau zwischen 0,15 bis 1,15\% zu reduzieren. Vor allem das Br{\"u}hen und Abfl{\"a}mmen der Schlachtk{\"o}rper wurden als kritische Prozesse im Hinblick auf eine MRSA-Dekontamination identifiziert. In Deutschland werden regelm{\"a}ßig MRSA-Pr{\"a}valenz und Typisierungsdaten auf allen Stufen der Lebensmittelkette verschiedener Nutztiere erfasst. Um die MRSA-Daten dieser Querschnittstudie hinsichtlich einer m{\"o}glichen {\"U}bertragung entlang der Kette zu analysieren, wurde ein neuer statistischer Ansatz entwickelt. Hierf{\"u}r wurde eine Chi-Quadrat-Statistik mit der Berechnung des Czekanowski-{\"A}hnlichkeitsindex kombiniert, um Unterschiede in der Verteilung stammspezifischer Eigenschaften zwischen MRSA aus dem Stall, von Karkassen nach der Schlachtung und aus Fleisch im Einzelhandel zu quantifizieren. Die Methode wurde am Beispiel der Putenfleischkette implementiert und zudem bei der Analyse der Kalbfleischkette angewendet. Die durchgehend hohen {\"A}hnlichkeitswerte zwischen den einzelnen Proben weisen auf eine m{\"o}gliche {\"U}bertragung von MRSA entlang der Lebensmittelkette hin. Die erarbeiteten Methoden sind nicht spezifisch bez{\"u}glich Prozessketten und Pathogenen. Sie bieten somit einen großen Anwendungsbereich und erweitern das Methodenspektrum zur Bewertung bakterieller {\"U}bertragungswege.}, language = {en} } @phdthesis{Schoefer2002, author = {Schoefer, Lilian}, title = {Transformation of flavonoids by bacteria from the human intestinal tract}, pages = {65 S.}, year = {2002}, language = {en} } @phdthesis{Wandt2021, author = {Wandt, Viktoria Klara Veronika}, title = {Trace elements, ageing, and sex}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {iii, 204}, year = {2021}, language = {en} } @phdthesis{Baeseler2021, author = {Baeseler, Jessica}, title = {Trace element effects on longevity and neurodegeneration with focus on C. elegans}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {X,114,VIII}, year = {2021}, abstract = {The trace elements zinc and manganese are essential for human health, especially due to their enzymatic and protein stabilizing functions. If these elements are ingested in amounts exceeding the requirements, regulatory processes for maintaining their physiological concentrations (homeostasis) can be disturbed. Those homeostatic dysregulations can cause severe health effects including the emergence of neurodegenerative disorders such as Parkinson's disease (PD). The concentrations of essential trace elements also change during the aging process. However, the relations of cause and consequence between increased manganese and zinc uptake and its influence on the aging process and the emergence of the aging-associated PD are still rarely understood. This doctoral thesis therefore aimed to investigate the influence of a nutritive zinc and/or manganese oversupply on the metal homeostasis during the aging process. For that, the model organism Caenorhabditis elegans (C. elegans) was applied. This nematode suits well as an aging and PD model due to properties such as its short life cycle and its completely sequenced, genetically amenable genome. Different protocols for the propagation of zinc- and/or manganese-supplemented young, middle-aged and aged C. elegans were established. Therefore, wildtypes, as well as genetically modified worm strains modeling inheritable forms of parkinsonism were applied. To identify homeostatic and neurological alterations, the nematodes were investigated with different methods including the analysis of total metal contents via inductively-coupled plasma tandem mass spectrometry, a specific probe-based method for quantifying labile zinc, survival assays, gene expression analysis as well as fluorescence microscopy for the identification and quantification of dopaminergic neurodegeneration.. During aging, the levels of iron, as well as zinc and manganese increased.. Furthermore, the simultaneous oversupply with zinc and manganese increased the total zinc and manganese contents to a higher extend than the single metal supplementation. In this relation the C. elegans metallothionein 1 (MTL-1) was identified as an important regulator of metal homeostasis. The total zinc content and the concentration of labile zinc were age-dependently, but differently regulated. This elucidates the importance of distinguishing these parameters as two independent biomarkers for the zinc status. Not the metal oversupply, but aging increased the levels of dopaminergic neurodegeneration. Additionally, nearly all these results yielded differences in the aging-dependent regulation of trace element homeostasis between wildtypes and PD models. This confirms that an increased zinc and manganese intake can influence the aging process as well as parkinsonism by altering homeostasis although the underlying mechanisms need to be clarified in further studies.}, language = {en} } @phdthesis{Ziemann2020, author = {Ziemann, Vanessa}, title = {Toxische Effekte von Arsenolipiden in humanen Kulturzellen und Caenorhabditis elegans}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {112}, year = {2020}, language = {de} } @phdthesis{Schroeder1999, author = {Schr{\"o}der, Insa Sigrid}, title = {Toxikologische Untersuchungen von Isothiocyanat-Proteinderivaten}, pages = {122 S.}, year = {1999}, language = {de} } @phdthesis{Finke2020, author = {Finke, Hannah}, title = {Toxicological Characterization of Arsenolipids in vitro and Analysis of Global DNA (Hydroxy)methylation in the Context of Aging, Trace Element Status, and Genomic Stability}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {t, 222, XXVII}, year = {2020}, language = {de} } @phdthesis{Meyer2015, author = {Meyer, S{\"o}ren}, title = {Toxicity and toxicokinetics of arsenolipids and their metabolites}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {152, VIII}, year = {2015}, language = {en} } @phdthesis{Drobyshev2023, author = {Drobyshev, Evgenii}, title = {Toxic or beneficial? What is the role of food-relevant selenium species selenoneine?}, doi = {10.25932/publishup-57379}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-573794}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {xiv, 100}, year = {2023}, abstract = {Selenium (Se) is an essential trace element that is ubiquitously present in the environment in small concentrations. Essential functions of Se in the human body are manifested through the wide range of proteins, containing selenocysteine as their active center. Such proteins are called selenoproteins which are found in multiple physiological processes like antioxidative defense and the regulation of thyroid hormone functions. Therefore, Se deficiency is known to cause a broad spectrum of physiological impairments, especially in endemic regions with low Se content. Nevertheless, being an essential trace element, Se could exhibit toxic effects, if its intake exceeds tolerable levels. Accordingly, this range between deficiency and overexposure represents optimal Se supply. However, this range was found to be narrower than for any other essential trace element. Together with significantly varying Se concentrations in soil and the presence of specific bioaccumulation factors, this represents a noticeable difficulty in the assessment of Se epidemiological status. While Se is acting in the body through multiple selenoproteins, its intake occurs mainly in form of small organic or inorganic molecular mass species. Thus, Se exposure not only depends on daily intake but also on the respective chemical form, in which it is present. The essential functions of selenium have been known for a long time and its primary forms in different food sources have been described. Nevertheless, analytical capabilities for a comprehensive investigation of Se species and their derivatives have been introduced only in the last decades. A new Se compound was identified in 2010 in the blood and tissues of bluefin tuna. It was called selenoneine (SeN) since it is an isologue of naturally occurring antioxidant ergothioneine (ET), where Se replaces sulfur. In the following years, SeN was identified in a number of edible fish species and attracted attention as a new dietary Se source and potentially strong antioxidant. Studies in populations whose diet largely relies on fish revealed that SeN represents the main non-protein bound Se pool in their blood. First studies, conducted with enriched fish extracts, already demonstrated the high antioxidative potential of SeN and its possible function in the detoxification of methylmercury in fish. Cell culture studies demonstrated, that SeN can utilize the same transporter as ergothioneine, and SeN metabolite was found in human urine. Until recently, studies on SeN properties were severely limited due to the lack of ways to obtain the pure compound. As a predisposition to this work was firstly a successful approach to SeN synthesis in the University of Graz, utilizing genetically modified yeasts. In the current study, by use of HepG2 liver carcinoma cells, it was demonstrated, that SeN does not cause toxic effectsup to 100 μM concentration in hepatocytes. Uptake experiments showed that SeN is not bioavailable to the used liver cells. In the next part a blood-brain barrier (BBB) model, based on capillary endothelial cells from the porcine brain, was used to describe the possible transfer of SeN into the central nervous system (CNS). The assessment of toxicity markers in these endothelial cells and monitoring of barrier conditions during transfer experiments demonstrated the absence of toxic effects from SeN on the BBB endothelium up to 100 μM concentration. Transfer data for SeN showed slow but substantial transfer. A statistically significant increase was observed after 48 hours following SeN incubation from the blood-facing side of the barrier. However, an increase in Se content was clearly visible already after 6 hours of incubation with 1 μM of SeN. While the transfer rate of SeN after application of 0.1 μM dose was very close to that for 1 μM, incubation with 10 μM of SeN resulted in a significantly decreased transfer rate. Double-sided application of SeN caused no side-specific transfer of SeN, thus suggesting a passive diffusion mechanism of SeN across the BBB. This data is in accordance with animal studies, where ET accumulation was observed in the rat brain, even though rat BBB does not have the primary ET transporter - OCTN1. Investigation of capillary endothelial cell monolayers after incubation with SeN and reference selenium compounds showed no significant increase of intracellular selenium concentration. Speciesspecific Se measurements in medium samples from apical and basolateral compartments, as good as in cell lysates, showed no SeN metabolization. Therefore, it can be concluded that SeN may reach the brain without significant transformation. As the third part of this work, the assessment of SeN antioxidant properties was performed in Caco-2 human colorectal adenocarcinoma cells. Previous studies demonstrated that the intestinal epithelium is able to actively transport SeN from the intestinal lumen to the blood side and accumulate SeN. Further investigation within current work showed a much higher antioxidant potential of SeN compared to ET. The radical scavenging activity after incubation with SeN was close to the one observed for selenite and selenomethionine. However, the SeN effect on the viability of intestinal cells under oxidative conditions was close to the one caused by ET. To answer the question if SeN is able to be used as a dietary Se source and induce the activity of selenoproteins, the activity of glutathione peroxidase (GPx) and the secretion of selenoprotein P (SelenoP) were measured in Caco-2 cells, additionally. As expected, reference selenium compounds selenite and selenomethionine caused efficient induction of GPx activity. In contrast to those SeN had no effect on GPx activity. To examine the possibility of SeN being embedded into the selenoproteome, SelenoP was measured in a culture medium. Even though Caco-2 cells effectively take up SeN in quantities much higher than selenite or selenomethionine, no secretion of SelenoP was observed after SeN incubation. Summarizing, we can conclude that SeN can hardly serve as a Se source for selenoprotein synthesis. However, SeN exhibit strong antioxidative properties, which appear when sulfur in ET is exchanged by Se. Therefore, SeN is of particular interest for research not as part of Se metabolism, but important endemic dietary antioxidant.}, language = {en} } @phdthesis{Trendelenburg2017, author = {Trendelenburg, Val{\´e}rie}, title = {Therapie der Erdnussallergie durch orale Immuntherapie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-403557}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {XIV, 198}, year = {2017}, abstract = {Einleitung: Die Erdnussallergie z{\"a}hlt zu den h{\"a}ufigsten Nahrungsmittelallergien im Kindesalter. Bereits kleine Mengen Erdnuss (EN) k{\"o}nnen zu schweren allergischen Reaktionen f{\"u}hren. EN ist der h{\"a}ufigste Ausl{\"o}ser einer lebensbedrohlichen Anaphylaxie bei Kindern und Jugendlichen. Im Gegensatz zu anderen fr{\"u}hkindlichen Nahrungsmittelallergien entwickeln Patienten mit einer EN-Allergie nur selten eine nat{\"u}rliche Toleranz. Seit mehreren Jahren wird daher an kausalen Therapiem{\"o}glichkeiten f{\"u}r EN-Allergiker, insbesondere an der oralen Immuntherapie (OIT), geforscht. Erste kleinere Studien zur OIT bei EN-Allergie zeigten erfolgsversprechende Ergebnisse. Im Rahmen einer randomisierten, doppelblind, Placebo-kontrollierten Studie mit gr{\"o}ßerer Fallzahl werden in der vorliegenden Arbeit die klinische Wirksamkeit und Sicherheit dieser Therapieoption bei Kindern mit EN-Allergie genauer evaluiert. Des Weiteren werden immunologische Ver{\"a}nderungen sowie die Lebensqualit{\"a}t und Therapiebelastung unter OIT untersucht. Methoden: Kinder zwischen 3-18 Jahren mit einer IgE-vermittelten EN-Allergie wurden in die Studie eingeschlossen. Vor Beginn der OIT wurde eine orale Provokation mit EN durchgef{\"u}hrt. Die Patienten wurden 1:1 randomisiert und entsprechend der Verum- oder Placebogruppe zugeordnet. Begonnen wurde mit 2-120 mg EN bzw. Placebo pro Tag, abh{\"a}ngig von der Reaktionsdosis bei der oralen Provokation. Zun{\"a}chst wurde die t{\"a}gliche OIT-Dosis alle zwei Wochen {\"u}ber etwa 14 Monate langsam bis zu einer Erhaltungsdosis von mindestens 500 mg EN (= 125 mg EN-Protein, ~ 1 kleine EN) bzw. Placebo gesteigert. Die maximal erreichte Dosis wurde dann {\"u}ber zwei Monate t{\"a}glich zu Hause verabreicht. Im Anschluss erfolgte erneut eine orale Provokation mit EN. Der prim{\"a}re Endpunkt der Studie war die Anzahl an Patienten der Verum- und Placebogruppe, die unter oraler Provokation nach OIT ≥1200 mg EN vertrugen (=„partielle Desensibilisierung"). Sowohl vor als auch nach OIT wurde ein Hautpricktest mit EN durchgef{\"u}hrt und EN-spezifisches IgE und IgG4 im Serum bestimmt. Außerdem wurden die Basophilenaktivierung sowie die Aussch{\"u}ttung von T-Zell-spezifischen Zytokinen nach Stimulation mit EN in vitro gemessen. Anhand von Frageb{\"o}gen wurde die Lebensqualit{\"a}t vor und nach OIT sowie die Therapiebelastung w{\"a}hrend OIT erfasst. Ergebnisse: 62 Patienten wurden in die Studie eingeschlossen und randomisiert. Nach etwa 16 Monaten unter OIT zeigten 74,2\% (23/31) der Patienten der Verumgruppe und nur 16,1\% (5/31) der Placebogruppe eine „partielle Desensibilisierung" gegen{\"u}ber EN (p<0,001). Im Median vertrugen Patienten der Verumgruppe 4000 mg EN (~8 kleine EN) unter der Provokation nach OIT wohingegen Patienten der Placebogruppe nur 80 mg EN (~1/6 kleine EN) vertrugen (p<0,001). Fast die H{\"a}lfte der Patienten der Verumgruppe (41,9\%) tolerierten die H{\"o}chstdosis von 18 g EN unter Provokation („komplette Desensibilisierung"). Es zeigte sich ein vergleichbares Sicherheitsprofil unter Verum- und Placebo-OIT in Bezug auf objektive Nebenwirkungen. Unter Verum-OIT kam es jedoch signifikant h{\"a}ufiger zu subjektiven Nebenwirkungen wie oralem Juckreiz oder Bauchschmerzen im Vergleich zu Placebo (3,7\% der Verum-OIT-Gaben vs. 0,5\% der Placebo-OIT-Gaben, p<0,001). Drei Kinder der Verumgruppe (9,7\%) und sieben Kinder der Placebogruppe (22,6\%) beendeten die Studie vorzeitig, je zwei Patienten beider Gruppen aufgrund von Nebenwirkungen. Im Gegensatz zu Placebo, zeigten sich unter Verum-OIT signifikante immunologische Ver{\"a}nderungen. So kam es zu einer Abnahme des EN-spezifischen Quaddeldurchmessers im Hautpricktest, einem Anstieg der EN-spezifischen IgG4-Werte im Serum sowie zu einer verminderten EN-spezifischen Zytokinsekretion, insbesondere der Th2-spezifischen Zytokine IL-4 und IL-5. Hinsichtlich der EN-spezifischen IgE-Werte sowie der EN-spezifischen Basophilenaktivierung zeigten sich hingegen keine Ver{\"a}nderungen unter OIT. Die Lebensqualit{\"a}t von Kindern der Verumgruppe war nach OIT signifikant verbessert, jedoch nicht bei Kindern der Placebogruppe. W{\"a}hrend der OIT wurde die Therapie von fast allen Kindern (82\%) und M{\"u}ttern (82\%) als positiv bewertet (= niedrige Therapiebelastung). Diskussion: Die EN-OIT f{\"u}hrte bei einem Großteil der EN-allergischen Kinder zu einer Desensibilisierung und einer deutlich erh{\"o}hten Reaktionsschwelle auf EN. Somit sind die Kinder im Alltag vor akzidentellen Reaktionen auf EN gesch{\"u}tzt, was die Lebensqualit{\"a}t der Kinder deutlich verbessert. Unter den kontrollierten Studienbedingungen zeigte sich ein akzeptables Sicherheitsprofil, mit vorrangig milder Symptomatik. Die klinische Desensibilisierung ging mit Ver{\"a}nderungen auf immunologischer Ebene einher. Langzeitstudien zur EN-OIT m{\"u}ssen jedoch abgewartet werden, um die klinische und immunologische Wirksamkeit hinsichtlich einer m{\"o}glichen langfristigen oralen Toleranzinduktion sowie die Sicherheit unter langfristiger OIT zu untersuchen, bevor das Therapiekonzept in die Praxis {\"u}bertragen werden kann.}, language = {de} } @phdthesis{Radloff2018, author = {Radloff, Katrin}, title = {The role of the fatty acid profile and its modulation by cytokines in the systemic inflammation in cancer cachexia}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {156}, year = {2018}, abstract = {Systemic inflammation is a hallmark of cancer cachexia. Among tumor-host interactions, the white adipose tissue (WAT) is an important contributor to inflammation as it suffers morphological reorganization and lipolysis, releasing free fatty acids (FA), bioactive lipid mediators (LM) and pro-inflammatory cytokines, which accentuate the activation of pro-inflammatory signaling pathways and the recruitment of immune cells to the tissue. This project aimed to investigate which inflammatory factors are involved in the local adipose tissue inflammation and what is the influence of such factors upon enzymes involved in FA or LM metabolism in healthy individuals (Control), weight stable gastro-intestinal cancer patients (WSC) and cachectic cancer patients (CC). The results demonstrated that the inflammatory signature of systemic inflammation is different from local adipose tissue inflammation. The systemic inflammation of the cachectic cancer patients was characterized by higher levels of circulating saturated fatty acids (SFA), tumor-necrosis-factor-α (TNF-α), interleukins IL-6, IL-8 and CRP while levels of polyunsaturated fatty acids (PUFAs), especially n3-PUFAs, were lower in CC than in the other groups. In vitro and in adipose tissue explants, pro-inflammatory cytokines and SFAs were shown to increase the chemokines IL-8 and CXCL10 that were found to be augmented in adipose tissue inflammation in CC which was more profound in the visceral adipose tissue (VAT) than in subcutaneous adipose tissue (SAT). Systemic inflammation was negatively associated with the expression of PUFA synthesizing enzymes, though gene and protein expression did hardly differ between groups. The effects of inflammatory factors on enzymes in the whole tissue could have been masked by differentiated modulation of the diverse cell types in the same tissue. In vitro experiments showed that the expression of FA-modifying enzymes such as desaturases and elongases in adipocytes and macrophages was regulated into opposing directions by TNF-α, IL-6, LPS or palmitate. The higher plasma concentration of the pro-resolving LM resolvin D1 in CC cannot compensate the overall inflammatory status and the results indicate that inflammatory cytokines interfere with synthesis pathways of pro-resolving LM. In summary, the data revealed a complex inter-tissue and inter-cellular crosstalk mediated by pro-inflammatory cytokines and lipid compounds enhancing inflammation in cancer cachexia by feed-forward mechanisms.}, language = {en} } @phdthesis{Ring2018, author = {Ring, Christiane}, title = {The role of the commensal gut bacterium Akkermansia muciniphila in acute and chronic intestinal inflammation}, year = {2018}, abstract = {Microbiota analyses of patients suffering from various diseases suggest a beneficial role of Akkermansia muciniphila in the maintenance of health, whereas several studies in animal models of intestinal inflammation report that this organism may aggravate inflammation. Therefore, it is important to clarify under which circumstances A. muciniphila exerts negative effects in the intestine of its host. The previously reported observation that A. muciniphila aggravates acute intestinal inflammation in the Salmonella enterica serovar Typhimurium infection mouse model colonized with a simplified human intestinal microbiota was investigated in this study. To unravel the underlying mechanism that led to the observed phenomenon, the time course of events following the infection was analyzed. In mice colonized with a simplified human intestinal microbiota, Salmonella infection induced clear signs of intestinal inflammation three days post infection. The inflammatory response was similar in mice colonized with A. muciniphila before Salmonella infection. These observations were independent of the time when colonization with the simplified human intestinal microbiota occurred, right after birth or only after weaning, and contradict the previous report. To find out whether A. muciniphila influences the development of chronic intestinal inflammation in a genetically predisposed host, mono-associated interleukin-10-deficient (Il10-/-) mice, Il10-/- mice dual-associated with A. muciniphila and colitogenic Escherichia coli NC101, as well as Il10-/- mice associated with A. muciniphila and a simplified human intestinal microbiota were compared to the respective mice without A. muciniphila. The data clearly show that in these gnotobiotic Il10-/- mice, A. muciniphila neither induces intestinal inflammation itself nor modulates it after induction by a colitogenic bacterium or by a simplified human intestinal microbiota. The experiments lead to the conclusion that the promotion of intestinal inflammation is not an intrinsic feature of this bacterium. The results of this study encourage the proposed use of A. muciniphila for the prevention or treatment of metabolic disorders.}, language = {en} } @phdthesis{Reinke2016, author = {Reinke, Julia}, title = {The Role of Kallistatin in Energy Metabolism and Glucose Homeostasis in Mice}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {77}, year = {2016}, language = {en} } @phdthesis{Koelman2023, author = {Koelman, Liselot A.}, title = {The role of diet in immune health and ageing}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2023}, language = {en} } @phdthesis{Ambrosi2016, author = {Ambrosi, Thomas H.}, title = {The Role of Bone-residing Adipocyte Progenitors in Age-related Stem Cell Dysfunction and Regenerative Processes}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {132}, year = {2016}, language = {en} } @phdthesis{LenihanGeels2020, author = {Lenihan-Geels, Georgia Ngawai}, title = {The regulation of metabolic flexibility by p53 in skeletal muscle and brown adipose tissue}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2020}, language = {en} } @phdthesis{Roediger2017, author = {R{\"o}diger, Maria}, title = {The Impact of the ARFRP1 Action at the Golgi Apparatus on Adipocyte Function}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {116}, year = {2017}, language = {en} } @phdthesis{Kehm2019, author = {Kehm, Richard}, title = {The impact of metabolic stress and aging on functionality and integrity of pancreatic islets and beta-cells}, doi = {10.25932/publishup-44109}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-441099}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {VI, 138}, year = {2019}, abstract = {The increasing age of worldwide population is a major contributor for the rising prevalence of major pathologies and disease, such as type 2 diabetes, mediated by massive insulin resistance and a decline in functional beta-cell mass, highly associated with an elevated incidence of obesity. Thus, the impact of aging under physiological conditions and in combination with diet-induced metabolic stress on characteristics of pancreatic islets and beta-cells, with the focus on functionality and structural integrity, were investigated in the present dissertation. Primarily induced by malnutrition due to chronic and excess intake of high caloric diets, containing large amounts of carbohydrates and fats, obesity followed by systemic inflammation and peripheral insulin resistance occurs over time, initiating metabolic stress conditions. Elevated insulin demands initiate an adaptive response by beta-cell mass expansion due to increased proliferation, but prolonged stress conditions drive beta-cell failure and loss. Aging has been also shown to affect beta-cell functionality and morphology, in particular by proliferative limitations. However, most studies in rodents were performed under beta-cell challenging conditions, such as high-fat diet interventions. Thus, in the first part of the thesis (publication I), a characterization of age-related alterations on pancreatic islets and beta-cells was performed by using plasma samples and pancreatic tissue sections of standard diet-fed C57BL/6J wild-type mice in several age groups (2.5, 5, 10, 15 and 21 months). Aging was accompanied by decreased but sustained islet proliferative potential as well as an induction of cellular senescence. This was associated with a progressive islet expansion to maintain normoglycemia throughout lifespan. Moreover, beta-cell function and mass were not impaired although the formation and accumulation of AGEs occurred, located predominantly in the islet vasculature, accompanied by an induction of oxidative and nitrosative (redox) stress. The nutritional behavior throughout human lifespan; however, is not restricted to a balanced diet. This emphasizes the significance to investigate malnutrition by the intake of high-energy diets, inducing metabolic stress conditions that synergistically with aging might amplify the detrimental effects on endocrine pancreas. Using diabetes-prone NZO mice aged 7 weeks, fed a dietary regimen of carbohydrate restriction for different periods (young mice - 11 weeks, middle-aged mice - 32 weeks) followed by a carbohydrate intervention for 3 weeks, offered the opportunity to distinguish the effects of diet-induced metabolic stress in different ages on the functionality and integrity of pancreatic islets and their beta-cells (publication II, manuscript). Interestingly, while young NZO mice exhibited massive hyperglycemia in response to diet-induced metabolic stress accompanied by beta-cell dysfunction and apoptosis, middle-aged animals revealed only moderate hyperglycemia by the maintenance of functional beta-cells. The loss of functional beta-cell mass in islets of young mice was associated with reduced expression of PDX1 transcription factor, increased endocrine AGE formation and related redox stress as well as TXNIP-dependent induction of the mitochondrial death pathway. Although the amounts of secreted insulin and the proliferative potential were comparable in both age groups, islets of middle-aged mice exhibited sustained PDX1 expression, almost regular insulin secretory function, increased capacity for cell cycle progression as well as maintained redox potential. The results of the present thesis indicate a loss of functional beta-cell mass in young diabetes-prone NZO mice, occurring by redox imbalance and induction of apoptotic signaling pathways. In contrast, aging under physiological conditions in C57BL/6J mice and in combination with diet-induced metabolic stress in NZO mice does not appear to have adverse effects on the functionality and structural integrity of pancreatic islets and beta-cells, associated with adaptive responses on changing metabolic demands. However, considering the detrimental effects of aging, it has to be assumed that the compensatory potential of mice might be exhausted at a later point of time, finally leading to a loss of functional beta-cell mass and the onset and progression of type 2 diabetes. The polygenic, diabetes-prone NZO mouse is a suitable model for the investigation of human obesity-associated type 2 diabetes. However, mice at advanced age attenuated the diabetic phenotype or do not respond to the dietary stimuli. This might be explained by the middle age of mice, corresponding to the human age of about 38-40 years, in which the compensatory mechanisms of pancreatic islets and beta cells towards metabolic stress conditions are presumably more active.}, language = {en} } @phdthesis{Saussenthaler2021, author = {Saussenthaler, Sophie}, title = {The impact of DNA methylation on susceptibility to typ 2 diabetes in NZO mice}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {XIX, 150}, year = {2021}, abstract = {The development of type 2 diabetes (T2D) is driven by genetic as well as life style factors. However, even genetically identical female NZO mice on a high-fat diet show a broad variation in T2D onset. The main objective of this study was to elucidate and investigate early epigenetic determinants of type 2 diabetes. Prior to other experiments, early fat content of the liver (<55.2 HU) in combination with blood glucose concentrations (>8.8 mM) were evaluated as best predictors of diabetes in NZO females. Then, DNA methylome and transcriptome were profiled to identify molecular pathophysiological changes in the liver before diabetes onset. The major finding of this thesis is that alterations in the hepatic DNA methylome precede diabetes onset. Of particular interest were 702 differentially methylated regions (DMRs), of which 506 DMRs had genic localization. These inter-individual DMRs were enriched by fivefold in the KEGG pathway type 2 diabetes mellitus, independent of the level of gene expression, demonstrating an epigenetic predisposition toward diabetes. Interestingly, among the list of hepatic DMRs, eleven DMRs were associated with known imprinted genes in the mouse genome. Thereby, six DMRs (Nap1l5, Mest, Plagl1, Gnas, Grb10 and Slc38a4) localized to imprinting control regions, including five iDMRs that exhibited hypermethylation in livers of diabetes-prone mice. This suggests that gain of DNA methylation in multiple loci of the paternal alleles has unfavourable metabolic consequences for the offspring. Further, the comparative liver transcriptome analysis demonstrated differences in expression levels of 1492 genes related to metabolically relevant pathways, such as citrate cycle and fatty acid metabolism. The integration of hepatic transcriptome and DNA methylome indicated that 449 differentially expressed genes were potentially regulated by DNA methylation, including genes implicated in insulin signaling. In addition, liver transcriptomic profiling of diabetes-resistant and diabetes-prone mice revealed a potential transcriptional dysregulation of 17 hepatokines, in particular Hamp. The hepatic expression of Hamp was decreased by 52\% in diabetes-prone mice, on account of an increase in DNA methylation of promoter CpG-118. Hence, HAMP protein levels were lower in mice prone to develop diabetes, which correlated to higher liver triglyceride levels.. In sum, the identified DNA methylation changes appear to collectively favor the initiation and progression of diabetes in female NZO mice. In near future, epigenetic biomarkers are likely to contribute to improved diagnosis for T2D.}, language = {en} } @phdthesis{Nowotny2016, author = {Nowotny, Kerstin}, title = {The impact of collagen modifications by methylglyoxal on fibroblast function and the role in aging}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {107}, year = {2016}, language = {de} } @phdthesis{LopesFernando2023, author = {Lopes Fernando, Raquel Sofia}, title = {The impact of aging on proteolytic systems, transcriptome and metabolome of slow and fast muscle fiber types}, doi = {10.25932/publishup-60579}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {XI, 125}, year = {2023}, abstract = {Aging is a complex process characterized by several factors, including loss of genetic and epigenetic information, accumulation of chronic oxidative stress, protein damage and aggregates and it is becoming an emergent drug target. Therefore, it is the utmost importance to study aging and agerelated diseases, to provide treatments to develop a healthy aging process. Skeletal muscle is one of the earliest tissues affected by age-related changes with progressive loss of muscle mass and function from 30 years old, effect known as sarcopenia. Several studies have shown the accumulation of protein aggregates in different animal models, as well as in humans, suggesting impaired proteostasis, a hallmark of aging, especially regarding degradation systems. Thus, different publications have explored the role of the main proteolytic systems in skeletal muscle from rodents and humans, like ubiquitin proteasomal system (UPS) and autophagy lysosomal system (ALS), however with contradictory results. Yet, most of the published studies are performed in muscles that comprise more than one fiber type, that means, muscles composed by slow and fast fibers. These fiber types, exhibit different metabolism and contraction speed; the slow fibers or type I display an oxidative metabolism, while fast fibers function towards a glycolytic metabolism ranging from fast oxidative to fast glycolytic fibers. To this extent, the aim of this thesis sought to understand on how aging impacts both fiber types not only regarding proteostasis but also at a metabolome and transcriptome network levels. Therefore, the first part of this thesis, presents the differences between slow oxidative (from Soleus muscle) and fast glycolytic fibers (Extensor digitorum longus, EDL) in terms of degradation systems and how they cope with oxidative stress during aging, while the second part explores the differences between young and old EDL muscle transcriptome and metabolome, unraveling molecular features. More specifically, the results from the present work show that slow oxidative muscle performs better at maintaining the function of UPS and ALS during aging than EDL muscle, which is clearly affected, accounting for the decline in the catalytic activity rates and accumulation of autophagy-related proteins. Strinkingly, transcriptome and metabolome analyses reveal that fast glycolytic muscle evidences significant downregulation of mitochondrial related processes and damaged mitochondria morphology during aging, despite of having a lower oxidative metabolism compared to oxidative fibers. Moreover, predictive analyses reveal a negative association between aged EDL gene signature and lifespan extending interventions such as caloric restriction (CR). Although, CR intervention does not alter the levels of mitochondrial markers in aged EDL muscle, it can reverse the higher mRNA levels of muscle damage markers. Together, the results from this thesis give new insights about how different metabolic muscle fibers cope with age-related changes and why fast glycolytic fibers are more susceptible to aging than slow oxidative fibers.}, language = {en} } @phdthesis{Kirchner2010, author = {Kirchner, Henriette}, title = {The ghrelin system links dietary lipids with the endocrine control of energy homeostasis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-52393}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2010}, abstract = {Ghrelin is a unique hunger-inducing stomach-borne hormone. It activates orexigenic circuits in the central nervous system (CNS) when acylated with a fatty acid residue by the Ghrelin O-acyltransferase (GOAT). Soon after the discovery of ghrelin a theoretical model emerged which suggests that the gastric peptide ghrelin is the first "meal initiation molecule}, language = {en} } @phdthesis{Rinne2024, author = {Rinne, Theresa Charlotte}, title = {The effects of nutrients on bone stem cell function and regeneration}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {V, 134}, year = {2024}, abstract = {Aging is associated with bone loss, which can lead to osteoporosis and high fracture risk. This coincides with the enhanced formation of bone marrow adipose tissue (BMAT), suggesting a negative effect of bone marrow adipocytes on skeletal health. Increased BMAT formation is also observed in pathologies such as obesity, type 2 diabetes and osteoporosis. However, a subset of bone marrow adipocytes forming the constitutive BMAT (cBMAT), arise early in life in the distal skeleton, contain high levels of unsaturated fatty acids and are thought to provide a physiological function. Regulated BMAT (rBMAT) forms during aging and obesity in proximal regions of the bone and contain a large proportion of saturated fatty acids. Paradoxically, BMAT accumulation is also enhanced during caloric restriction (CR), a life-span extending dietary intervention. This indicates, that different types of BMAT can form in response to opposing nutritional stimuli with potentially different functions. To this end, two types of nutritional interventions, CR and high fat diet (HFD), that are both described to induce BMAT accumulation were carried out. CR markedly increased BMAT formation in the proximal tibia and led to a higher proportion of unsaturated fatty acids, making it similar to the physiological cBMAT. Additionally, proximal and diaphyseal tibia regions displayed higher adiponectin expression. In aged mice, CR was associated with an improved trabecular bone structure. Taken together, these findings demonstrate, that the type of BMAT that forms during CR might provide beneficial effects for local bone stem/progenitor cells and metabolic health. The HFD intervention performed in this thesis showed no effect on BMAT accumulation and bone microstructure. RNA Seq analysis revealed alterations in the composition of the collagen-containing extracellular matrix (ECM). In order to investigate the effects of glucose homeostasis on osteogenesis, differentiation capacity of immortalized multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs) and osteochondrogenic progenitor cells (OPCs) was analyzed. Insulin improved differentiation in both cell types, however, combination of with a high glucose concentration led to an impaired mineralization of the ECM. In the MSCs, this was accompanied by the formation of adipocytes, indicating negative effects of the adipocytes formed during hyperglycemic conditions on mineralization processes. However, the altered mineralization pattern and structure of the ECM was also observed in OPCs, which did not form any adipocytes, suggesting further negative effects of a hyperglycemic environment on osteogenic differentiation. In summary, the work provided in this thesis demonstrated that differentiation commitment of bone-resident stem cells can be altered through nutrient availability, specifically glucose. Surprisingly, both high nutrient supply, e.g. the hyperglycemic cell culture conditions, and low nutrient supply, e.g. CR, can induce adipogenic differentiation. However, while CR-induced adipocyte formation was associated with improved trabecular bone structure, adipocyte formation in a hyperglycemic cell-culture environment hampered mineralization. This thesis provides further evidence for the existence of different types of BMAT with specific functions.}, language = {en} }