WNT5A Mutations in Patients With Autosomal Dominant Robinow Syndrome

Robinow syndrome is a skeletal dysplasia with both autosomal dominant and autosomal recessive inheritance patterns. It is characterized by short stature, limb shortening, genital hypoplasia, and craniofacial abnormalities. The etiology of dominant Robinow syndrome is unknown; however, the phenotypically more severe autosomal recessive form of Robinow syndrome has been associated with mutations in the orphan tyrosine kinase receptor, ROR2, which has recently been identified as a putative WNT5A receptor. Here, we show that two different missense mutations in WNT5A, which result in amino acid substitutions of highly conserved cysteines, are associated with autosomal dominant Robinow syndrome. One mutation has been found in all living affected members of the original family described by Meinhard Robinow and another in a second unrelated patient. These missense mutations result in decreased WNT5A activity in functional assays of zebrafish and Xenopus development. This work suggests that a WNT5A/ROR2 signal transduction pathway is important in human craniofacial and skeletal development and that proper formation and growth of these structures is sensitive to variations in WNT5A function. Developmental Dynamics 239:327-337, 2010. (C) 2009 Wiley-Liss, Inc.

Role of acetylcholine receptors in proliferation and differentiation of P19 embryonal carcinoma cells

Coordinated proliferation and differentiation of progenitor cells is the base for production of appropriate numbers of neurons and glia during neuronal development in order to establish normal brain functions. We have used murine embryonal carcinoma P19 cells as an in vitro model for early differentiation to study participation of nicotinic (nAChR) and muscarinic acetylcholine (mAChR) receptors in the proliferation of neural progenitor cells and their differentiation to neurons. We have previously shown that functional nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) already expressed in embryonic cells mediate elevations in cytosolic free calcium concentration ([Ca2+](i)) via calcium influx through nAChR channels whereas intracellular stores contribute to nAChR- and mAChR-mediated calcium fluxes in differentiated cells [Resende et al., Cell Calcium 43 (2008) 107-121]. In the present study, we have demonstrated that nicotine provoked inhibition of proliferation in embryonic cells as determined by BrdU labeling. However, in neural progenitor cells nicotine stimulated proliferation which was reversed in the presence of inhibitors of calcium mobilization from intracellular stores, indicating that liberation of intracellular calcium contributed to this proliferation induction. Muscarine induced proliferation stimulation in progenitor cells by activation of G alpha(q/11)-coupled M-1, M-3 and M-5 receptors and intracellular calcium stores, whereas G alpha(i/o)-protein coupled M-2 receptor activity mediated neuronal differentiation. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

EGFR is involved in control of gastric cell proliferation through activation of MAPK and Src signalling pathways in early-weaned rats

Objectives: Early weaning (EW) increases proliferation of the gastric epithelium in parallel with higher expression of transforming growth factor alpha and its receptor epidermal growth factor receptor (EGFR). The primary objective of the present study was to examine involvement of EGFR signalling in regulating mucosal cell proliferation during the early weaning period. Materials and methods: Fifteen-day-old rats were split into two groups: suckling (control) and EW, in which pups were separated from the dam. Animals were killed daily until the 18th day, 3 days after onset of treatment. To investigate the role of EGFR in proliferation control, EW pups were injected with AG1478, an EGFR inhibitor; signalling molecules, proliferative indices and cell cycle-related proteins were evaluated. Results: EW increased ERK1/2 and Src phosphorylation at 17 days, but p-Akt levels were unchanged. Moreover, at 17 days, AG1478 administration impaired ERK phosphorylation, whereas p-Src and p-Akt were not altered. AG1478 treatment reduced mitotic and DNA synthesis indices, which were determined on HE-stained and BrdU-labelled sections. Finally, AG1478 injection decreased p21 levels in the gastric mucosa at 17 days, while no changes were detected in p27, cyclin E, CDK2, cyclin D1 and CDK4 concentrations. Conclusions: EGFR is part of the mechanism that regulates cell proliferation in rat gastric mucosa during early weaning. We suggest that such responses might depend on activation of MAPK and/or Src signalling pathways and regulation of p21 levels.

Zinc supplementation for the prevention of type 2 diabetes mellitus in adults with insulin resistance

BackgroundDiabetes is associated with long-term damage, dysfunction and failure of various organs, especially the eyes, kidneys, nerves, heart and blood vessels. The risk of developing type 2 diabetes increases with age, obesity and lack of physical activity. Insulin resistance is a fundamental aspect of the aetiology of type 2 diabetes. Insulin resistance has been shown to be associated with atherosclerosis, dyslipidaemia, glucose intolerance, hyperuricaemia, hypertension and polycystic ovary syndrome. The mineral zinc plays a key role in the synthesis and action of insulin, both physiologically and in diabetes mellitus. Zinc seems to stimulate insulin action and insulin receptor tyrosine kinase activity.ObjectivesTo assess the effects of zinc supplementation for the prevention of type 2 diabetes mellitus in adults with insulin resistance.Search methodsThis review is an update of a previous Cochrane systematic review published in 2007. We searched the Cochrane Library (2015, Issue 3), MEDLINE, EMBASE, LILACS and the ICTRP trial register (frominception toMarch 2015). There were no language restrictions. We conducted citation searches and screened reference lists of included studies.Selection criteriaWe included studies if they had a randomised or quasi-randomised design and if they investigated zinc supplementation compared with placebo or no intervention in adults with insulin resistance living in the community.Data collection and analysisTwo review authors selected relevant trials, assessed risk of bias and extracted data.Main resultsWe included three trials with a total of 128 participants in this review. The duration of zinc supplementation ranged between four and 12 weeks. Risk of bias was unclear for most studies regarding selection bias (random sequence generation, allocation concealment) and detection bias (blinding of outcome assessment). No study reported on our key outcome measures (incidence of type 2 diabetes mellitus, adverse events, health-related quality of life, all-cause mortality, diabetic complications, socioeconomic effects). Evaluation of insulin resistance as measured by the Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance (HOMA-IR) showed neutral effects when comparing zinc supplementation with control (two trials; 114 participants). There were neutral effects for trials comparing zinc supplementation with placebo for total cholesterol, high-density lipoprotein (HDL) cholesterol, low-density lipoprotein (LDL) cholesterol and triglycerides (2 studies, 70 participants). The one trial comparing zinc supplementation with exercise also showed neutral effects for total cholesterol, HDL and LDL cholesterol, and a mean difference in triglycerides of -30 mg/dL (95% confidence interval (CI) -49 to -10) in favour of zinc supplementation (53 participants). Various surrogate laboratory parameters were also analysed in the included trials.Authors'conclusionsThere is currently no evidence on which to base the use of zinc supplementation for the prevention of type 2 diabetes mellitus. Future trials should investigate patient-important outcome measures such as incidence of type 2 diabetes mellitus, health-related quality of life, diabetic complications, all-cause mortality and socioeconomic effects.

Antitumor activity of irradiated riboflavin on human renal carcinoma cell line 786-O

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

FGFR4 Profile as a Prognostic Marker in Squamous Cell Carcinoma of the Mouth and Oropharynx

Background: Fibroblast growth factor receptor 4 (FGFR4) is a member of a receptor tyrosine kinase family of enzymes involved in cell cycle control and proliferation. A common single nucleotide polymorphism (SNP) Gly388Arg variant has been associated with increased tumor cell motility and progression of breast cancer, head and neck cancer and soft tissue sarcomas. The present study evaluated the prognostic significance of FGFR4 in oral and oropharynx carcinomas, finding an association of FGFR4 expression and Gly388Arg genotype with tumor onset and prognosis. Patients and Methods: DNA from peripheral blood of 122 patients with oral and oropharyngeal squamous cell carcinomas was used to determine FGFR4 genotype by PCR-RFLP. Protein expression was assessed by immunohistochemistry (IHC) on paraffin-embedded tissue microarrays. Results: Presence of allele Arg388 was associated with lymphatic embolization and with disease related premature death. In addition, FGFR4 low expression was related with lymph node positivity and premature relapse of disease, as well as disease related death. Conclusion: Our results propose FGFR4 profile, measured by the Gly388Arg genotype and expression, as a novel marker of prognosis in squamous cell carcinoma of the mouth and oropharynx.

In Vitro PLK1 Inhibition by BI 2536 Decreases Proliferation and Induces Cell-Cycle Arrest in Melanoma Cells

Melanoma is one of the most treatment-resistant malignancies and regardless of new therapeutic tactics the outcome remains dismal. Polo-like kinase 1 (PLK1) has been shown to be over-expressed in a variety of tumors, becoming an attractive target for cancer management. In the present study we tested the in vitro antitumor activities of BI 2536, a selective inhibitor of PLK1, against two melanoma cell lines. Our results showed that nanomolar concentrations (10-150 nmol/L) of the drug significantly decreased cell proliferation and clonogenicity, promoting cell cycle arrest in G2/M. Targeting the cell cycle offers an attractive potential cancer-treatment option. Herein we show that PLK1 inhibition may be a feasible approach for the impairment of tumor progression and dissemination. This in vitro profile of melanoma cell growth inhibition by PLK1 modulation may be an interesting model to be tested in association with first-line antineoplasic agents in melanomas.

Ethanol Consumption Alters the Expression and Reactivity of Adrenomedullin in the Rat Mesenteric Arterial Bed

Aims: Adrenomedullin (AM) is a peptide that displays cardiovascular protective activity. We investigated the effects of chronic ethanol consumption on arterial blood pressure, vascular reactivity to AM and the expression of AM system components in the rat mesenteric arterial bed (MAB). Methods: Male Wistar rats were treated with ethanol (20% vol/vol) for 6 weeks. Systolic, diastolic and mean arterial blood pressure were monitored in conscious rats. Vascular reactivity experiments were performed on isolated rat MAB. Matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) levels were determined by gelatin zymography. Nitrite and nitrate generation were measured by chemiluminescence. Protein and mRNA levels of pre-pro-AM, CRLR (calcitonin receptor-like receptor) and RAMP1, 2 and 3 (receptor activity-modifying proteins) were assessed by western blot and quantitative real-time polymerase chain reaction, respectively. Results: Ethanol consumption induced hypertension and decreased the relaxation induced by AM and acetylcholine in endothelium-intact rat MAB. Phenylephrine-induced contraction was increased in endothelium-intact MAB from ethanol-treated rats. Ethanol consumption did not alter basal levels of nitrate and nitrite, nor did it affect the expression of MMP-2 or the net MMP activity in the rat MAB. Ethanol consumption increased mRNA levels of pre-pro-AM and protein levels of AM in the rat MAB. Finally, no differences in protein levels or mRNA of CRLR and RAMP1, 2 and 3 were observed after treatment with ethanol. Conclusion: Our study demonstrates that ethanol consumption increases blood pressure and the expression of AM in the vasculature and reduces the relaxation induced by this peptide in the rat MAB.

Expression of non-TLR pattern recognition receptors in the spleen of BALB/c mice infected with Plasmodium yoelii and Plasmodium chabaudi chabaudi AS

The spleen plays a crucial role in the development of immunity to malaria, but the role of pattern recognition receptors (PRRs) in splenic effector cells during malaria infection is poorly understood. In the present study, we analysed the expression of selected PRRs in splenic effector cells from BALB/c mice infected with the lethal and non-lethal Plasmodium yoelii strains 17XL and 17X, respectively, and the non-lethal Plasmodium chabaudi chabaudi AS strain. The results of these experiments showed fewer significant changes in the expression of PRRs in AS-infected mice than in 17X and 17XL-infected mice. Mannose receptor C type 2 (MRC2) expression increased with parasitemia, whereas Toll-like receptors and sialoadhesin (Sn) decreased in mice infected with P. chabaudi AS. In contrast, MRC type 1 (MRC1), MRC2 and EGF-like module containing mucin-like hormone receptor-like sequence 1 (F4/80) expression decreased with parasitemia in mice infected with 17X, whereas MRC1 an MRC2 increased and F4/80 decreased in mice infected with 17XL. Furthermore, macrophage receptor with collagenous structure and CD68 declined rapidly after initial parasitemia. SIGNR1 and Sn expression demonstrated minor variations in the spleens of mice infected with either strain. Notably, macrophage scavenger receptor (Msr1) and dendritic cell-associated C-type lectin 2 expression increased at both the transcript and protein levels in 17XL-infected mice with 50% parasitemia. Furthermore, the increased lethality of 17X infection in Msr1 -/- mice demonstrated a protective role for Msr1. Our results suggest a dual role for these receptors in parasite clearance and protection in 17X infection and lethality in 17XL infection.

Topical Insulin Accelerates Wound Healing in Diabetes by Enhancing the AKT and ERK Pathways: A Double-Blind Placebo-Controlled Clinical Trial

Background: Wound healing is impaired in diabetes mellitus, but the mechanisms involved in this process are virtually unknown. Proteins belonging to the insulin signaling pathway respond to insulin in the skin of rats. Objective: The purpose of this study was to investigate the regulation of the insulin signaling pathway in wound healing and skin repair of normal and diabetic rats, and, in parallel, the effect of a topical insulin cream on wound healing and on the activation of this pathway. Research Design and Methods: We investigated insulin signaling by immunoblotting during wound healing of control and diabetic animals with or without topical insulin. Diabetic patients with ulcers were randomized to receive topical insulin or placebo in a prospective, double-blind and placebo-controlled, randomized clinical trial (NCT 01295177) of wound healing. Results and Conclusions: Expression of IR, IRS-1, IRS-2, SHC, ERK, and AKT are increased in the tissue of healing wounds compared to intact skin, suggesting that the insulin signaling pathway may have an important role in this process. These pathways were attenuated in the wounded skin of diabetic rats, in parallel with an increase in the time of complete wound healing. Upon topical application of insulin cream, the wound healing time of diabetic animals was normalized, followed by a reversal of defective insulin signal transduction. In addition, the treatment also increased expression of other proteins, such as eNOS (also in bone marrow), VEGF, and SDF-1 alpha in wounded skin. In diabetic patients, topical insulin cream markedly improved wound healing, representing an attractive and cost-free method for treating this devastating complication of diabetes.

Konditionale Expression von HER-2, H-Ras oder BXB-Raf1 in einem Maustumormodell

Es ist bekannt, dass die Überexpression eines einzigen Onkogens im Tumorgewebe einen maligneren Phänotyp zur Folge haben kann. Ein Beispiel hierfür ist die Rezeptortyrosinkinase HER-2. Besonders in Mamma- und Ovarialkarzinomen tritt häufig eine HER-2 Überexpression auf, die mit einer schlechteren Prognose für die Patientinnen einhergeht. Die HER-2 blockierende Therapie mit Trastuzumab (Herceptin®) konnte zu einer signifikanten Verbesserung der Überlebenszeit bei Patientinnen mit metastasierendem Mammakarzinom führen. Es ist deshalb von großem Interesse herauszufinden, ob ein Tumor durch gezielte Blockade eines bestimmten Onkogens sein tumorigenes Potential verlieren kann, und dadurch das Tumorwachstum zumindest zeitweise unterbunden wird. Die Frage ist also, ob ein Tumor reversibel sein kann, wenn die Expression seiner Onkogene blockiert wird. Frühere Arbeiten meiner Arbeitsgruppe haben gezeigt, dass Tumore, die konditional humanes HER-2 exprimierten, nach Ausschalten von HER-2 tatsächlich in Remission gingen, d.h. reversibel waren. Tumorgrößenabhängig konnte sogar eine vollständige Tumorremission beobachtet werden. Die vorliegende Arbeit soll nun helfen, die beobachtete Remission nach Ausschalten von HER-2 besser verstehen zu können. Von Interesse sind dabei vor allem die molekularen Mechanismen, die in dem Tumor nach Ausschalten der HER-2 Expression ablaufen. Die konditionale Expression von HER-2 wurde mit Hilfe des TET-OFF Systems in NIH3T3 Mausfibroblasten erreicht. Mit dieser Technik wurde ein Maustumormodell etabliert, das ermöglichte, die Veränderungen in den Tumoren nach Ausschalten von HER-2 zu untersuchen. Ein besonderes Augenmerk wurde dabei auf zwei der durch HER-2 vermittelten Signalwege gerichtet, den Ras-MAP Kinase Signalweg und die Aktivierung von Akt über die Phosphoinositol-3 Kinase. Beide wurden nach Ausschalten der HER-2 Expression deaktiviert. Um herausfinden zu können, welcher der beiden Wege eine wichtigere Rolle bei der Tumorremission spielt, wurden in der vorliegenden Arbeit zwei weitere Maustumormodelle zur konditionalen Expression von humanem H-Ras bzw. einer Form des humanen c-Raf-1 (BXB-Raf1) etabliert. Die Modelle funktionierten auf dieselbe Weise wie das HER-2 Maustumormodell und es wurden auch dieselben Faktoren untersucht. Ras und Raf sind Mitglieder des Ras-MAP Kinase Signalweges. Raf ist aber im Gegensatz zu HER-2 und Ras nicht in der Lage, Akt zu aktivieren. Durch Vergleich der Ergebnisse der drei Maustumormodelle war es deshalb möglich zu differenzieren, ob Einflüsse auf die Tumorentwicklung über denn Ras-MAP Kinase oder den PI3K/Akt Signalweg vermittelt wurden. Auch Ausschalten von H-Ras oder BXB-Raf1 führte zu einer raschen Tumorremission. Damit wurde erneut die Frage nach der Reversibilität eines Tumors beantwortet. Ob die Remission auf einer Induktion von Apoptose beruhte, konnte nicht endgültig geklärt werden, da es zwar nach Ausschalten von HER-2 zu einer Erhöhung der Apoptoserate kam, nicht jedoch nach Ausschalten von H-Ras oder BXB-Raf1. Aufgrund der vorhandenen Ergebnisse wird vermutet, dass es zu einer Störung des Gleichgewichtes zwischen proliferationsfördernden und apoptotischen Faktoren nach Ausschalten der Onkogene kam. Die in den Tumoren vorhandene Spontanapoptose könnte dann ausreichen, den Prozess der Tumorremission auszulösen. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass ERK bzw. der Ras-MAP Kinase Signalweg die bedeutendere Rolle bei der Tumorremission spielte. Zum einen wurde dies belegt durch die Beobachtung, dass die Tumorverläufe von HER-2 und BXB-Raf1 nahezu identisch waren. Zum anderen kam es in allen drei Modellen zu einer Dephosphorylierung von ERK, die der Tumorremission vorausging. Akt schien dagegen keine Rolle zu spielen, da das Ausschalten der HER-2, H-Ras oder BXB-Raf1 Expression zu keiner einheitlichen Veränderung des Posphorylierungsgrades von Akt führte. Demnach ist die Blockade des Ras-MAP Kinase Signalweges, der hauptsächlich proliferationsfördernde Eigenschaften besitzt, wichtiger für die Tumorremission als die Blockade des PI3K/Akt Signalweges, der hauptsächlich anti-apoptotische Eigenschaften vermittelt.

Konditionale Modellsysteme zur Untersuchung der ERBB2-induzierten Tumorgenese

Konditionale Modellsysteme zur Untersuchung der ERBB2-induzierten Tumorgenese Die Rezeptor-Tyrosinkinase ERBB2 ist in einer Vielzahl epithelialer Tumore, wie Mamma- und Ovarialkarzinomen, überexprimiert. Diese erhöhte Expression korreliert mit aggressivem Tumorwachstum, verstärkter Metastasierung und schlechter Prognose für den Patienten. Zur genaueren Untersuchung molekularer Mechanismen, die zur Tumorentstehung infolge der ERBB2-Überexpression führen, wurden im Rahmen dieser Arbeit mit Hilfe des Tet-Systems induzierbare MCF-7 Zelllinien generiert. Diese exprimieren bei Gabe von Doxyzyklin ERBB2 bzw. die zum humanen ERBB2 homologe und durch Punktmutation onkogen aktivierte Rattenvariante NeuT. Nachdem die stringente Regulierbarkeit durch Doxyzyklin für die untersuchten Zellklone gezeigt werden konnte, stellte sich bei der Charakterisierung der Zelllinien heraus, dass die Induktion von ERBB2 erstaunlicherweise nicht zur Proliferation der Zellen, sondern zum Wachstumsarrest führt. Bei der Untersuchung verschiedener Zellzyklusregulatoren konnte dieser Zellzyklusarrest dem CDK-Inhibitor P21 zugeordnet werden, dessen Expression durch ERBB2 induziert wird. In P21-Antisense-Experimenten konnte nachgewiesen werden, dass P21 eine Schlüsselrolle beim ERBB2-induzierten Zellzyklusarrest spielt. Neben der Induktion von P21 und der daraus resultierenden Wachstumsinhibition zeigten die Zellen starke morphologische Veränderungen und waren positiv beim Nachweis der Seneszenz-assoziierten -Galaktosidase. Erstmals konnte gezeigt werden, dass die Induktion des Onkogens ERBB2 nicht zur Proliferation, sondern zur Aktivierung eines verfrühten Seneszenz-Programms führt, welches der Zelle Schutz gegen die Onkogeneinwirkung bietet. Bei der Untersuchung verschiedener Signaltransduktionskaskaden mit Inhibitormolekülen konnte die Aktivierung dieses Seneszenz-Programms der Stress-aktivierten Proteinkinase P38 zugeordnet werden. Zur Identifizierung von Genen, die für die ERBB2-induzierte Tumorgenese relevant sind, wurde die differenzielle Genexpression eines NeuT-Klons nach 8- bzw. 48-stündiger Induktion mit Doxyzyklin in einem cDNA-Array untersucht. Dabei zeigte sich eine besonders starke Induktion von Integrin 5 und Integrin 1, die zusammen den Fibronektinrezeptor bilden. Der funktionale Nachweis des Rezeptors in einem Adhäsionsassay demonstrierte ein stark erhöhtes Adhäsionsverhalten ERBB2-überexprimierender Zellen an Fibronektin. Bei der Untersuchung von Mamma-, Ovarial- und Endometriumkarzinomen konnte die Expression von ERBB2 mit der von Integrin 5 korreliert werden. Diese Ergebnisse machen Integrin 5 zu einem potenziellen neuen Tumormarker und Therapieziel in ERBB2-überexprimierenden Tumoren. Ein weiteres interessantes Gen, das sich im Array durch ERBB2 überexprimiert zeigte, war die Matrix-Metalloproteinase MMP-9. In einem Zymografieassay konnte die erhöhte Gelatinaseaktivität von MMP-9 in Dox-induzierten Zellen nachgewiesen werden. Der Einsatz verschiedener Signaltransduktionsinhibitoren ergab, dass auch die ERBB2-induzierte Expression von MMP-9 über die Aktivierung von P38 läuft. Bei der Suche nach weiteren MMPs, die für die ERBB2-induzierte Tumorgenese relevant sein könnten, wurde MMP-13 untersucht. Erstmals konnte gezeigt werden, dass diese Matrix-Metalloproteinase von ERBB2 induziert wird. Dieser interessante Befund wurde auch in einem anderen Zellmodell in NIH3T3 Mausfibroblasten verifiziert. Durch ihre Matrix-degradierenden Eigenschaften sind MMPs potente „Werkzeuge“ für Tumorzellen und stellen ein wichtiges Ziel zur Unterbindung der Invasion und Metastasierung dieser Zellen dar. Neben den Zellkulturarbeiten wurden im Rahmen dieser Dissertation transgene Responder-Mäuse generiert, die NeuT unter Kontrolle eines Tet-responsiven Promotors exprimieren. Von vier transgenen Gründerlinien zeigten zwei eine unerwünschte, basale NeuT-Expression, für die beiden anderen Linien konnte sowohl in MEF-Assays, als auch nach Kreuzung mit rtTA- bzw. tTA-Effektor-Mäusen eine Dox-abhängige Regulation des Transgens gezeigt werden. Die Tiere dieser Linien sollen in Zukunft mit Effektor-Mäusen gepaart werden, die den rtTA bzw. tTA spezifisch in für die ERBB2-Tumorgenese relevanten Geweben, wie Ovarial- oder Lungenepithelzellen, exprimieren. So können individuelle Tumormodelle für die verschiedenen epithelialen Tumore, bei denen die Überexpression von ERBB2 von Bedeutung ist, entwickelt und untersucht werden.

Untersuchungen zur Funktion und Regulation der Rezeptor-Tyrosin-Phosphatase RPTPlambda bei der Entwicklung des Mittel- und Hinterhirns

Der isthmische Organisator liegt an der Grenze zwischen dem sich entwickelnden Mittel- und Hinterhirn und kontrolliert Wachstum und Musterbildung dieser beiden Hirnregionen. In der vorliegenden Arbeit wird die räumliche und zeitliche Expression der Rezeptor-ähnlichen Protein Tyrosin Phosphatase lambda aus dem Huhn (cRPTPλ, auch als cRPTPψ bekannt) während der Entwicklung dieser Struktur beschrieben. Nach einer anfänglich weitläufigen Expression im kaudalen Vorderhirn und in der Mittelhirnregion, beschränkt sich die Expression von cRPTPλ zwischen dem embryonalen Tag E2 und E3.5 auf die ventrale Mittellinie des Neuralrohrs, den Bereich der späteren neuralen Retina und Linse und auf einen schmalen Ring anterior der isthmischen Einschnürung, welcher der molekularen Mittel- / Hinterhirngrenze (MHO) entspricht. Ab dem embryonalen Tag E3.5 wird RPTPλ dann auch im gesamten Mittelhirn gebildet. Um Hinweise auf die Funktion von cRPTPλ zu bekommen, wurde die Regulation dieses Moleküls untersucht. Die Expression von cRPTPλ am MHO wird von dem Fibroblasten Wachstumsfaktor Fgf8 und dem Transkriptionsfaktor Lmx1b, nicht aber von dem sezernierten Glykoprotein Wnt1 induziert. Der Transkriptionsfaktor En-1 unterdrückt die Expression von cRPTPλ am MHO. cRPTPλ-Expression im Mittelhirn wird negativ durch das sezernierte Protein Sonic Hedgehog reguliert, während Lmx1b und En-1 dort keinen Einfluss auf das Expressionsmuster von cRPTPλ haben. Fgf8 und Wnt1 sind maßgeblich an der Regulation von Wachstum und Musterbildung des embryonalen Mittelhirns beteiligt. Funktionelle Studien zu RPTPλ deuten darauf hin, dass dieses Protein als negativer Rückkopplungsmechanismus beider Signalwege wirken kann. RNAi- und Überexpressionsstudien am MHO lieferten Hinweise darauf, dass RPTPλ der Induktion der Wnt1-Expression durch Fgf8 entgegenwirkt. Dies scheint durch Interaktion noch unbekannter Faktoren mit der Juxtamembrandomäne von RPTPλ vermittelt zu werden. Auf das Expressionsmuster von Fgf8 selbst, oder einer Reihe anderer Faktoren, die ebenfalls von Fgf8 reguliert werden, hat RPTPλ allerdings keinen Einfluss. Des Weiteren konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass eine „künstliche“ Aufrechterhaltung der Expression von cRPTPλ im Mittelhirn zwischen dem embryonalen Tag E2 und E3.5 zu einem stark verkleinerten Mesenzephalon führt. RPTPλ bindet in vivo an β-Catenin, ein zentrales Protein des kanonischen Wnt-Signalweges, und moduliert dadurch vermutlich das Wnt-Signal, welches seinerseits Proliferation im Mesenzephalon fördert. Durch diesen Mechanismus könnte cRPTPλ als „Bremse“ des kanonischen Wnt-Signalweges im Mittelhirn wirken.

Ruolo dei recettori tirosinchinasici in oncologia animale

Disregolazioni dei recettori tirosinchinasici (RTK) sono di frequente riscontro nei tumori dell’uomo e in molti casi sono indicatori biologici che permettono di definire in maniera più accurata la prognosi dei pazienti. Possono rappresentare inoltre marker predittivi per la risposta a terapie antitumorali con farmaci a bersaglio molecolare. Numerosi inibitori tirosinchinasici (TKI) sono attualmente in corso di studio o già disponibili per l’utilizzo in oncologia umana, e molti di questi hanno dimostrato una significativa efficacia utilizzati singolarmente o in combinazione a terapie convenzionali. Studi recenti indicano che un quadro analogo di disregolazione dei recettori tirosinchinasici è presente anche nelle neoplasie dei piccoli animali, e ne suggeriscono in molti casi un’implicazione prognostica. Gli inibitori tirosinchinasi sono da poco entrati nell’arena dell’oncologia veterinaria, ma i primi risultati lasciano supporre che siano destinati ad essere integrati definitivamente nei protocolli terapeutici standard. La tesi consiste in una parte introduttiva in cui sono trattate le principali funzioni biologiche dei recettori tirosinchinasici, la loro struttura e il loro ruolo nell’oncogenesi e nella progressione tumorale in medicina umana e veterinaria. Si affrontano inoltre le principali metodiche di laboratorio per l’analisi molecolare in oncologia e i meccanismi d’azione dei farmaci inibitori tirosinchinasici, con un cenno ai prodotti maggiormente utilizzati e alle loro indicazioni. Segue la presentazione e la discussione dei risultati di quattro studi relativi alla valutazione delle disregolazioni del recettore tirosinchinasico Kit (espressione aberrante e mutazioni genomiche) nel mastocitoma cutaneo del gatto e del recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR) nel carcinoma squamocellulare cutaneo del gatto e nei tumori polmonari primitivi del cane, con particolare attenzione al loro ruolo prognostico.

Immunmodulatorische Konsequenzen einer Eph-Rezeptorspaltung durch MMP-7

Tumore haben die Fähigkeit ihr Mikromilieu zu modulieren, um so ihre Entwicklung und ihre Ausbreitung zu fördern oder sich vor Angriffen des Immunsystems zu schützen. Die Expression der Matrix Metalloproteinasen 7 (MMP-7) wurde in vielen verschiedenen Tumoren analysiert. Neben prometastatischen und wachstumsfördernden Funktionen wurden auch antiapoptotische Wirkungen von MMP-7 auf die Tumorzellen belegt (Strand et al., 2004). Doch noch sind nicht alle immunmodulatorischen Eigenschaften von MMP-7 aufgeklärt worden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die immunologischen Konsequenzen einer MMP-7 Expression durch Tumorzellen zu untersuchen.rnIm Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass MMP-7 über die Spaltung der Rezeptortyrosinkinase EphB2 die Aktinpolymerisation und dadurch auch die Endozytose in Zellen verändern kann. EphB2 wurde als Target einer MMP-7 vermittelten Spaltung identifiziert. Die Untersuchungen mit MMP-7 überexprimierenden Hek 293 EcR Zellen und MMP-7 behandelten DCs zeigten unter dem Einfluss von MMP-7 eine wesentlich geringere EphB2 Expression auf deren Zelloberflächen. Zudem konnte durch in vitro Spaltversuche und anschließende Sequenzierung die Schnittstelle der MMP-7 induzierten Spaltung von EphB2 bestimmt werden. Anschließende Analysen belegten, dass durch die MMP-7 vermittelte Spaltung von EphB2 die Aktivierung der kleinen GTPasen Rac1 und Cdc42 stark reduziert wurden. Die Funktion von Cdc42 und Rac1 während der Aktinpolymerisation, als auch innerhalb der EphB2- Signalkaskade wurde bereits beschrieben (Irie and Yamaguchi, 2002). In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass MMP-7 die Aktinpolymerisation in Zellen reduzierte, was warscheinlich eine direkte Auswirkung der EphB2 Spaltung war. rnWeitere Versuche ließen einen Zusammenhang zwischen der reduzierten Aktinpolymerisation und der verminderten Endozytose in MMP-7 behandelten Zellen erkennen. Unter dem Einfluss von MMP-7 konnte sowohl in Hek 293 EcR MMP7 Zellen als auch in unreifen DCs eine Reduktion der endozytotischen Aktivität ermittelt werden.rnUntersuchungen mit humanen T-Zellen zeigten auch hier einen verminderten Nachweis von EphB2 auf den Zellen, wenn diese vorher mit MMP-7 inkubiert wurden. Zudem führte die Anwesenheit von MMP-7 in T-Zellen ebenfalls zu einer verminderten Aktinpolymerisation. Die mit der Aktinpolymerisation verbundene Restrukturierung des Zytoskeletts gilt als essentieller Prozess für die T-Zellaktivität (Tskvitaria-Fuller et al., 2003; Krummel et al., 2000). Anschließende Versuche konnte daher nicht nur eine Beeinträchtigung von MMP-7 auf die zytotoxische Aktivität von T-Zellen belegen, sondern deuteten auch auf eine verminderten Proliferation nach Antigenstimulation unter dem Einfluss von MMP-7 hin.rnDie Rolle von MMP-7 aber auch die von EphB2 in der Tumorimmunologie wurde bereits untersucht. So konnte eine induzierte Überexpression von EphB2 das Krebszellwachstum, die Adhäsion und die Migration inhibieren, während der Verlust der EphB2 Expression zu einer verstärkten Invasion und Metastisierung von Tumorzellen führte (Guo et al., 2006). Zudem konnte gezeigt werde, dass Tumorzellen die Funktion von DCs beeinflussen können. DCs aus tumortragenden Mäusen zeigten im Vergleich zu Kontrollzellen eine reduzierte Aktivierung von Cdc42 und Rac1 und zudem eine verminderte Endozytoseaktivität (Tourkova et al., 2007). Die in der vorliegenden Arbeit gezeigten MMP-7 bedingten Veränderungen der Aktinpolymerisation stellen womöglich eine Verbindung zwischen den genannten Untersuchungen her und offenbaren weitere immunologische Konsequenzen einer MMP-7 Expression im Tumor. rnrn