Efeito do suco de laranja e da glicosil hesperidina sobre o sistema imune inato de camundongos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise dos macrófagos M1 e M2 durante a infecção por Sporothrix schenckii em modelo murino

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

Nanoparticles increase the efficacy of cancer chemopreventive agents in cells exposed to cigarette smoke condensate

Lung cancer is a leading cause of death in developed countries. Although smoking cessation is a primary strategy for preventing lung cancer, former smokers remain at high risk of cancer. Accordingly, there is a need to increase the efficacy of lung cancer prevention. Poor bioavailability is the main factor limiting the efficacy of chemopreventive agents. The aim of this study was to increase the efficacy of cancer chemopreventive agents by using lipid nanoparticles (NPs) as a carrier. This study evaluated the ability of lipid NPs to modify the pharmacodynamics of chemopreventive agents including N-acetyl-L-cysteine, phenethyl isothiocyanate and resveratrol (RES). The chemopreventive efficacy of these drugs was determined by evaluating their abilities to counteract cytotoxic damage (DNA fragmentation) induced by cigarette smoke condensate (CSC) and to activate protective apoptosis (annexin-V cytofluorimetric staining) in bronchial epithelial cells both in vitro and in ex vivo experiment in mice. NPs decreased the toxicity of RES and increased its ability to counteract CSC cytotoxicity. NPs significantly increased the ability of phenethyl isothiocyanate to attenuate CSC-induced DNA fragmentation at the highest tested dose. In contrast, this potentiating effect was observed at all tested doses of RES, NPs dramatically increasing RES-induced apoptosis in CSC-treated cells. These results provide evidence that NPs are highly effective at increasing the efficacy of lipophilic drugs (RES) but are not effective towards hydrophilic agents (N-acetyl-L-cysteine), which already possess remarkable bioavailability. Intermediate effects were observed for phenethyl isothiocyanate. These findings are relevant to the identification of cancer chemopreventive agents that would benefit from lipid NP delivery.

Porphyromonas gingivalis stimulates bone resorption by enhancing RANKL (Receptor Activator of NF-κB Ligand) through activation of toll-like receptor 2 in osteoblasts

Periodontitis has been associated with rheumatoid arthritis. In experimental arthritis, concomitant periodontitis caused by oral infection with Porphyromonas gingivalis enhances articular bone loss. The aim of this study was to investigate how lipopolysaccharide (LPS) from P. gingivalis stimulates bone resorption. The effects by LPS P. gingivalis and four other TLR2 ligands on bone resorption, osteoclast formation, and gene expression in wild type and Tlr2-deficient mice were assessed in ex vivo cultures of mouse parietal bones and in an in vivo model in which TLR2 agonists were injected subcutaneously over the skull bones. LPS P. gingivalis stimulated mineral release and matrix degradation in the parietal bone organ cultures by increasing differentiation and formation of mature osteoclasts, a response dependent on increased RANKL (receptor activator of NF-κB ligand). LPS P. gingivalis stimulated RANKL in parietal osteoblasts dependent on the presence of TLR2 and through a MyD88 and NF-κB-mediated mechanism. Similarly, the TLR2 agonists HKLM, FSL1, Pam2, and Pam3 stimulated RANKL in osteoblasts and parietal bone resorption. LPS P. gingivalis and Pam2 robustly enhanced osteoclast formation in periosteal/endosteal cell cultures by increasing RANKL. LPS P. gingivalis and Pam2 also up-regulated RANKL and osteoclastic genes in vivo, resulting in an increased number of periosteal osteoclasts and immense bone loss in wild type mice but not in Tlr2-deficient mice. These data demonstrate that LPS P. gingivalis stimulates periosteal osteoclast formation and bone resorption by stimulating RANKL in osteoblasts via TLR2. This effect might be important for periodontal bone loss and for the enhanced bone loss seen in rheumatoid arthritis patients with concomitant periodontal disease.

Thrombocytopenia and platelet hypoaggregation induced by Bothrops asper snake venom Toxins involved and their contribution to metalloproteinase-induced pulmonary hemorrhage

Thrombocytopenia and platelet dysfunction occur in patients bitten by Bothrops sp snakes in Latin America. An experimental model was developed in mice to study the effects of B. asper venom in platelet numbers and function. Intravenous administration of this venom induces rapid and prominent thrombocytopenia and ex vivo platelet hypoaggregation. The drop in platelet numbers was primarily due to aspercetin, a protein of the C-type lectin family which induces von Willebrand factor-mediated platelet aggregation/agglutination. In addition, the effect of class P-III hemorrhagic metalloproteinases on the microvessel wall also contributes to thrombocytopenia since jararhagin, a P-III metalloproteinase, reduced platelet counts. Hypoaggregation was associated with the action of procoagulant and defibrin(ogen)ating proteinases jararacussin-1 (a thrombin-like serine proteinase) and basparin A (a prothrombin activating metalloproteinase). At the doses which induced hypoaggregation, these enzymes caused defibrin(ogen)ation, increments in fibrin(ogen) degradation products and D-dimer and prolongation of the bleeding time. Incubation of B. asper venom with batimastat and α 2-macroglobulin abrogated the hypoaggregating activity, confirming the role of venom proteinases in this effect. Neither aspercetin nor the defibrin(ogen)ating and hypoaggregating components induced hemorrhage upon intravenous injection. However, aspercetin, but not the thrombin-like or the prothrombin-activating proteinases, potentiated the hemorrhagic activity of two hemorrhagic metalloproteinases in the lungs. © 2005 Schattauer GmbH, Stuttgart.

Farmacocinética pré-clínica e avaliação toxicológica do novo composto α2-adrenérgico 3-(2-cloro-6-fluorobenzil)-imidazolidina-2,4-diona - PT-31 GIRSUPAN

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito imunomodulatório e controle da infecção fúngica do extrato de alho (Allium sativum L.) em modelo murino de esporotricose

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Focal adhesion kinase governs cardiac concentric hypertrophic growth by activating the AKT and mTOR pathways

The heart responds to sustained overload by hypertrophic growth in which the myocytes distinctly thicken or elongate on increases in systolic or diastolic stress. Though potentially adaptive, hypertrophy itself may predispose to cardiac dysfunction in pathological settings. The mechanisms underlying the diverse morphology and outcomes of hypertrophy are uncertain. Here we used a focal adhesion kinase (FAK) cardiac-specific transgenic mice model (FAK-Tg) to explore the function of this non-receptor tyrosine kinase on the regulation of myocyte growth. FAK-Tg mice displayed a phenocopy of concentric cardiac hypertrophy, reflecting the relative thickening of the individual myocytes. Moreover, FAK-Tg mice showed structural, functional and molecular features of a compensated hypertrophic growth, and preserved responses to chronic pressure overload. Mechanistically, FAK overexpression resulted in enhanced myocardial FAK activity, which was proven by treatment with a selective FAK inhibitor to be required for the cardiac hypertrophy in this model. Our results indicate that upregulation of FAK does not affect the activity of Src/ERK1/2 pathway, but stimulated signaling by a cascade that encompasses PI3K, AKT, mTOR, S6K and rpS6. Moreover, inhibition of the mTOR complex by rapamycin extinguished the cardiac hypertrophy of the transgenic FAK mice. These findings uncover a unique role for FAK in regulating the signaling mechanisms that governs the selective myocyte growth in width, likely controlling the activity of PI3K/AKT/mTOR pathway, and suggest that FAK activation could be important for the adaptive response to increases in cardiac afterload. This article is part of a Special Issue entitled "Local Signaling in Myocytes". (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Fiber architecture in remodeled myocardium revealed with a quantitative diffusion CMR tractography framework and histological validation

Background: The study of myofiber reorganization in the remote zone after myocardial infarction has been performed in 2D. Microstructural reorganization in remodeled hearts, however, can only be fully appreciated by considering myofibers as continuous 3D entities. The aim of this study was therefore to develop a technique for quantitative 3D diffusion CMR tractography of the heart, and to apply this method to quantify fiber architecture in the remote zone of remodeled hearts. Methods: Diffusion Tensor CMR of normal human, sheep, and rat hearts, as well as infarcted sheep hearts was performed ex vivo. Fiber tracts were generated with a fourth-order Runge-Kutta integration technique and classified statistically by the median, mean, maximum, or minimum helix angle (HA) along the tract. An index of tract coherence was derived from the relationship between these HA statistics. Histological validation was performed using phase-contrast microscopy. Results: In normal hearts, the subendocardial and subepicardial myofibers had a positive and negative HA, respectively, forming a symmetric distribution around the midmyocardium. However, in the remote zone of the infarcted hearts, a significant positive shift in HA was observed. The ratio between negative and positive HA variance was reduced from 0.96 +/- 0.16 in normal hearts to 0.22 +/- 0.08 in the remote zone of the remodeled hearts (p<0.05). This was confirmed histologically by the reduction of HA in the subepicardium from -52.03 degrees +/- 2.94 degrees in normal hearts to -37.48 degrees +/- 4.05 degrees in the remote zone of the remodeled hearts (p < 0.05). Conclusions: A significant reorganization of the 3D fiber continuum is observed in the remote zone of remodeled hearts. The positive (rightward) shift in HA in the remote zone is greatest in the subepicardium, but involves all layers of the myocardium. Tractography-based quantification, performed here for the first time in remodeled hearts, may provide a framework for assessing regional changes in the left ventricle following infarction.

Acute inhibition of excessive mitochondrial fission after myocardial infarction prevents long-term cardiac dysfunction

BACKGROUND: Ischemia and reperfusion (IR) injury remains a major cause of morbidity and mortality and multiple molecular and cellular pathways have been implicated in this injury. We determined whether acute inhibition of excessive mitochondrial fission at the onset of reperfusion improves mitochondrial dysfunction and cardiac contractility postmyocardial infarction in rats. METHODS AND RESULTS: We used a selective inhibitor of the fission machinery, P110, which we have recently designed. P110 treatment inhibited the interaction of fission proteins Fis1/Drp1, decreased mitochondrial fission, and improved bioenergetics in three different rat models of IR, including primary cardiomyocytes, ex vivo heart model, and an in vivo myocardial infarction model. Drp1 transiently bound to the mitochondria following IR injury and P110 treatment blocked this Drp1 mitochondrial association. Compared with control treatment, P110 (1 μmol/L) decreased infarct size by 28 ± 2% and increased adenosine triphosphate levels by 70+1% after IR relative to control IR in the ex vivo model. Intraperitoneal injection of P110 (0.5 mg/kg) at the onset of reperfusion in an in vivo model resulted in improved mitochondrial oxygen consumption by 68% when measured 3 weeks after ischemic injury, improved cardiac fractional shortening by 35%, reduced mitochondrial H2O2 uncoupling state by 70%, and improved overall mitochondrial functions. CONCLUSIONS: Together, we show that excessive mitochondrial fission at reperfusion contributes to long-term cardiac dysfunction in rats and that acute inhibition of excessive mitochondrial fission at the onset of reperfusion is sufficient to result in long-term benefits as evidenced by inhibiting cardiac dysfunction 3 weeks after acute myocardial infarction.

Untersuchungen zur Charakterisierung der Bystander-Effekte bei einer in vivo Therapie mit Suizidgenen

Untersuchungen zur Charakterisierung der Bystander-Effekte bei einer in vivo Therapie mit Suizidgenen Bei Tumoren eines syngenen Prostatakarzinoms der Ratte (Dunning R3327 AT-1), die zuvor ex vivo mit einem Fusionsgen aus Cytosin Deaminase und Tymidinkinase (AT-1/CDglyTK) transfiziert wurden, konnte durch Kombinationsbehandlung mit Ganciclovir (GCV) und 5-Fluorocytosin (5-FC) komplette Remission und Langzeitüberleben erzielt werden. Dagegen ergaben sich bei Applikation nur einer Pro-Drug lediglich lokale Tumorkontrollraten von 83% (GCV) und 57% (5-FC). Noch geringere therapeutische Effekte einer Kombinationstherapie mit GCV und 5-FC wurden beobachtet, wenn in Anlehnung an die klinische Situation der Anteil suizidgen-tragender Zellen in den Tumoren auf < 20% abgesenkt wurde. Molekularbiologische Analysen dieser Mischtumore zeigen eine Verminderung membranständiger Connexinproteine, welche für den interzellulären Transport phosphorylierter GCV-Metabolite über Gap-junctions erforderlich sind. Pharmakodynamische Untersuchungen mittels 19F-NMR belegen eine effiziente Metabolisierung von 5-FC zu 5-Fluorouracil (5-FU) und den anschließenden Einbau der F-Nukleotide in die DNA. Dennoch sind die intrazellulären und sezernierten 5-FU Konzentrationen für eine Inaktivierung benachbarter Zellen im Sinne eines „lokalen-Bystander-Effektes“ nicht ausreichend. Bei gleichzeitiger Therapie von AT-1 und AT-1/CDglyTK Tumoren, kommt es nicht zur Regression des AT-1 Tumors und damit nicht zu einem „Distalen-Bystander-Effekt“. Dagegen führt die Induktion eines immunologischen Gedächtnisses zu deutlich verminderten Angehraten bei später injizierten AT-1 Tumoren. Die Suizidgen-Therapie ist ein erfolgversprechender Ansatz zur Behandlung maligner Erkrankungen, bei dem die lokalen und distalen Bystander-Effekte individueller Tumoren den therapeutischen Erfolg maßgeblich mitbestimmen.

Synthese, Radioiodierung und Evaluierung von neuen MGMT-Inhibitoren und ihren Glucose-Konjugaten

Eine häufige Art der Chemotherapie ist die Behandlung von Tumoren mit alkylierenden oder chloralkylierenden Zytostatika, die eine Alkylierung von Guanin in der DNA verursachen. Daraus resultieren eine Blockierung der DNA-Synthese und ein Rückgang im Tumorwachstum. Das Enzym O6-Methylguanin-DNA-methyltransferase (MGMT) ist in der Lage, solche Schäden zu reparieren. Da MGMT auch in verschiedenen Tumorarten exprimiert wird, eine Tatsache, die therapeutische Effekte verringern könnte, wird zur Zeit die Gabe von Inhibitoren der MGMT, wie O6-Benzylguanin, vor der eigentlichen Chemotherapie untersucht. Um möglicher Weise die Selektivität dieser Verbindungen für Tumor- vs. gesundem Gewebe und auch die in vivo-Eigenschaften zu verbessern, wurden glycosylierte Inhibitoren vorgeschlagen. Für eine Entwicklung neuer MGMT-Inhibitoren wäre es hilfreich, die in vivo Bioverteilung in Tier und Mensch durch eine Markierung mit geeigneten Isotopen verfolgen zu können. Im Moment existiert keine Möglichkeit, den MGMT-Status eines Tumors nicht-invasiv zu visualisieren. Diese Information kann sehr wichtig für die Planung einer Chemotherapie mit alkylierenden oder chloralkylierenden Zytostatika sein. Mit Methoden wie der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) oder der Einzel-Photonen-Emissions-Tomographie (SPECT) ist eine nicht-invasive Quantifizierung von biochemischen Prozessen prinzipiell möglich. Hierfür wurden verschiedenen MGMT-Inhibitoren bereits mit Isotopen wie Fluor-18, Kohlenstoff-11 un Iod-131 markiert, aber sie waren aus unterschiedlichen Gründen nicht geeignet. Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung von neuen O6-derivatisierten Guaninen, die über einen C8-Spacer an der N9-Position des Guanins mit einer Glucose-Einheit konjugiert werden sollten, geeigneten Markierungsvorläufern und Radioiodierungs-Methoden. Durch Wahl eines geeigneten Radioiodisotops für die Markierung des Restes an der O6-Position des Guanins kann die ex vivo-Bioverteilung dieser Verbindungen in tumortragenden Nacktmäusen (Iod-131) und die Untersuchung der in vivo-Verteilung (Iod-123) durchgeführt werden. Daher wurden O6-(5-Iodothenyl)- (ITG) und O6-(3-Iodbenzyl)guanin-Derivate (IBG) sowie ihre Glucose-Konjugate ITGG und IBGG synthetisiert. Von diesen inaktiven Standard-Verbindungen wurden die IC50-Werte zur MGMT bestimmt. Da sie alle im nM-Bereich lagen, schienen die Verbindungen für weitere Untersuchungen geeignet zu sein. Die Radiomarkierung der Inhibitoren mit Iod-131 bzw. Iod-123 wurde durch Umsetzung der Trialkyl-stannylierten Markierungsvorläufer mit der Chloramin T-Methode in mittleren (Iod-123) bis hohen (Iod-131) radiochemischen Ausbeuten und mit hohen radiochemischen Reinheiten durchgeführt. Mit den 131I-iodierten Verbindungen wurde die spezifische Bindung zur MGMT nachgewiesen, eine Eigenschaft, die essentiell für eine weitere Verwendung dieser Derivate ist. Sie wurden auch zur Bestimmung der ex vivo-Tumor- und Organverteilung in tumortragenden Nacktmäusen (MEX(+), MEX(-), Glioblastom) verwendet. In allen Fällen war die Tumoraufnahme der nicht-konjugierten Guanin-Derivate höher als die der entsprechenden Glucose-Konjugate. Das Tumor-Blut-Verhältnis, das sehr wichtig für einen potentiellen Einsatz der Verbindungen als Tracer des MGMT-Status eines Tumors ist, variierte abhängig von der Kinetik. Zu allen Zeitpunkten war die in vivo-Deiodierung der Glucose-Konjugate deutlich geringer als die von ITG oder IBG. Unter Verwendung von [131I]IBG und [131I]IBGG wurde die Biodistribution nach Inhibition der Natrium-abhängigen Glucose-Transporter, die zumindests teilweise für die Aufnahme der MGMT-Inhibitoren in Zellen verantwortlich sind, durch Phloretin untersucht. Einen Unterschied in der Tumoraufnahme zwischen den mit Phloretin behandelten und den unbehandelten Mäusen konnte nicht beobachtet werden, wahrscheinlich weil die Akkumulation im Tumor generell niedrig war. Mit den 123I-iodierten Verbindungen [123I]IBG und [123I]IBGG wurden in vivo-Scans an tumortragenden Nacktmäusen (MEX(+), MEX(-)) mit einer Kleintier-SPECT-Kamera durchgeführt. In beiden Fällen wurde eine geringe Akkumulation in den Tumoren im Vergleich zu anderen Organen beobachtet, was die ex vivo-Biodistributionsdaten bestätigte.

Regulation der BDNF-Expression in Endothelzellen

Das Neurotrophin BDNF ist ein protektiver Faktor, der das Wachstum, die Differenzierung und das Überleben neuronaler Zellen fördert. Neben der neuronalen Expression wird BDNF auch peripher exprimiert, so auch in Endothelzellen. Dort stimuliert BDNF die Angiogenese und fördert das Endothelzellüberleben. Eine Regulation der BDNF-Expression unter pathologischen Bedingungen wie Epilepsie, M. Alzheimer, M. Parkinson, Depression und Ischämie ist bereits mehrfach beschrieben worden. Literaturdaten zeigen veränderte BDNF-Expressionen unter pathologischen Bedingungen zeitgleich mit einem erhöhten Spiegel des Tumornekrosefaktors (TNF-a) bzw. einer Aktivierung der Proteinkinase C (PKC). Ob ein erhöhter TNF-a-Spiegel bzw. die Aktivierung der PKC Ursache der veränderten BDNF-Expression ist, ist bisher noch nicht bekannt. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass sowohl TNF-a als auch eine Aktivierung der PKC in peripheren Endothelzellen die BDNF-Expression konzentrations- und zeitabhängig reduziert. Im Fall von TNF-a wird diese Reduktion über den TNF-a-Rezeptor 1 (TNFR1) vermittelt und auf dem Niveau der Transkription reguliert. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass BDNF die Angiogenese-Aktivität von humanen Umbilikalvenen-Endothelzellen (HUVEC) in Abhängigkeit der BDNF-Rezeptoren TrkB und p75NTR stimuliert. TNF-a hingegen reduziert die Angiogenese in HUVEC. Bei der Regulation der BDNF-Expression durch den PKC-aktivierenden Phorbolester Phorbol-12-Myristat-13-Acetat (PMA) konnte eine Beteiligung der PKC-Isoformen d gezeigt werden. Die Verminderung der BDNF-Expression durch PKC-Aktivierung konnte durch Inhibitoren der PKC d aufgehoben werden. PMA hatte keine destabilisierende Wirkung auf die BDNF-mRNA. Auch hier wird BDNF durch PMA auf dem Niveau der Transkription reguliert. Weiterhin ist bisher eine pharmakologische Regulation der BDNF-Expression noch nicht näher untersucht worden. Erstmalig konnte eine Wirkung des b1-Adrenorezeptorblockers Nebivolol auf die BDNF-mRNA-Expression beobachtet werden. Nebivolol erhöht die BDNF-Expression in zerebralen Endothelzellen in vitro und im Mäuseherzen in vivo. Hierbei handelt es sich um eine substanzspezifische Wirkung von Nebivolol, die NO-unabhängig verläuft und nicht über den b3-Adrenozeptor vermittelt wird. Teile der klinisch beobachteten protektiven Wirkungen von Nebivolol könnten auf eine erhöhte BDNF-Expression zurückgeführt werden.

On the development of novel cocaine-analogues for in vivo imaging of the dopamine transporter status

The present thesis is concerned with the development of novel cocaine-derived dopamine transporter ligands for the non-invasive exploration of the striatal and extra-striatal dopamine transporter (DAT) in living systems. The presynaptic dopamine transporter acquires an important function within the mediation of dopaminergic signal transduction. Its availability can serve as a measure for the overall integrity of the dopaminergic system. The DAT is upregulated in early Parkinson’s disease (PD), resulting in an increased availability of DAT-binding sites in the striatal DAT domains. Thereby, DAT imaging has become an important routine diagnostic tool for the early diagnosis of PD in patients, as well as for the differentiation of PD from symptomatically similar medical conditions. Furthermore, the dopaminergic system is involved in a variety of psychiatric diseases. In this regard, DAT-selective imaging agents may provide detailed insights into the scientific understanding of the biochemical background of both, the progress as well as the origins of the symptoms. DAT-imaging may also contribute to the determination of the dopaminergic therapeutic response for a given medication and thereby contribute to more convenient conditions for the patient. From an imaging point of view, the former demands a high availability of the radioactive probe to facilitate broad application of the modality, whereas the latter profits from short-lived probes, suitable for multi-injection studies. Therefore, labelling with longer-lived 18F-fluoride and in particular the generator nuclide 68Ga is worthwhile for clinical routine imaging. In contrast, the introduction of a 11C-label is a prerequisite for detailed scientific studies of neuronal interactions. The development of suitable DAT-ligands for medical imaging has often been complicated by the mixed binding profile of many compounds that that interact with the DAT. Other drawbacks have included high non-specific binding, extensive metabolism and slow accumulation in the DAT-rich brain areas. However, some recent examples have partially overcome the mentioned complications. Based on the structural speciality of these leads, novel ligand structures were designed and successfully synthesised in the present work. A structure activity relationship (SAR) study was conducted wherein the new structural modifications were examined for their influence on DAT-affinity and selectivity. Two of the compounds showed improvements in in vitro affinity for the DAT as well as selectivity versus the serotonin transporter (SERT) and norepinephrine transporter (NET). The main effort was focussed on the high-affinity candidate PR04.MZ, which was subsequently labelled with 18F and 11C in high yield. An initial pharmacological characterisation of PR04.MZ in rodents revealed highly specific binding to the target brain structures. As a result of low non-specific binding, the DAT-rich striatal area was clearly visualised by autoradiography and µPET. Furthermore, the radioactivity uptake into the DAT-rich brain regions was rapid and indicated fast binding equilibrium. No radioactive metabolite was found in the rat brain. [18F]PR04.MZ and [11C]PR04.MZ were compared in the primate brain and the plasma metabolism was studied. It was found that the ligands specifically visualise the DAT in high and low density in the primate brain. The activity uptake was rapid and quantitative evaluation by Logan graphical analysis and simplified reference tissue model was possible after a scanning time of 30 min. These results further reflect the good characteristics of PR04.MZ as a selective ligand of the neuronal DAT. To pursue 68Ga-labelling of the DAT, initial synthetic studies were performed as part of the present thesis. Thereby, a concept for the convenient preparation of novel bifunctional chelators (BFCs) was developed. Furthermore, the suitability of novel 1,4,7-triazacyclononane based N3S3-type BFCs for biomolecule-chelator conjugates of sufficient lipophilicity for the penetration of the blood-brain-barrier was elucidated.

Transkriptionelle Kontrolle der Entwicklung und Funktion natürlich vorkommender CD4 + CD25 + regulatorischer T-Zellen

CD4+CD25+ natürlich vorkommende regulatorische T-Zellen (nTregs) repräsentieren in Menschen und Mäusen etwa 5-10% aller peripheren CD4+ T-Zellen und besitzen eine wichtige Aufgabe im Immunsystem. nTregs sind entscheidend an der peripheren Toleranz beteiligt, da sie potenziell autoaggressive T-Zellen in ihrer Cytokinproduktion und Proliferation hemmen. Trotzdem ist der molekulare Mechanismus der nTreg-vermittelten Suppression und der Entwicklung dieser nTregs noch weitestgehend unbekannt. Vor einigen Jahren wurde der Transkriptionsfaktor FoxP3 (Forkhead Box P3) als der „Hauptregulator“ für die Entwicklung und Funktion von nTregs identifiziert. Um die suppressiven Fähigkeiten von nTregs optimal für therapeutische Zwecke einsetzen zu können, ist es daher von großer Notwendigkeit den zugrundeliegenden molekularen Mechanismus zu verstehen und Moleküle zu identifizieren, die an der Regulation des nTreg-spezifischen Faktors FoxP3 beteiligt sind. Ein Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der microRNA155 (miR155) bei der nTreg-vermittelten Suppression. Es konnte gezeigt werden, dass die ektopische Expression der miR155 in konventionellen CD4+ T-Zellen zu einer Erhöhung der IL-2 Produktion führte, so dass die Zellen resistenter gegenüber der nTreg-vermittelten Suppression wurden. Die transiente Aufhebung der Suppression durch die miR155 bietet somit einen möglichen therapeutischen Einsatz bei der Behandlung von Tumorerkrankungen. Weiterhin konnte in dieser Arbeit demonstriert werden, dass der Transkriptionsfaktor HELIOS, oder vielmehr seine lange Isoform, HELIOS_long, eine entscheidende Rolle bei der Regulation der FoxP3 Expression einnimmt. Im Vergleich zu konventionellen CD4+ T-Zellen exprimieren nTregs hohe Mengen an HELIOS. In in vitro Studien zeigte sich, dass endogenes HELIOS in nTregs an den FoxP3 Promotor binden und diesen aktivieren kann. Die ektopische Expression von HELIOS_long führte in konventionellen CD4+ T-Zellen (HELIOSlowFoxP3-) nur in Gegenwart der Cytokine IL-2 und TGF-β zu einer gesteigerten FoxP3 Promotor Aktivität. Neben der Aktivierung konnte auch eine gesteigerte FoxP3 Protein Expression detektiert werden. Diese in vitro Daten konnten auch in einem in vivo Mausmodell verifiziert werden. Der adoptive Transfer HELIOS_long transfizierter CD4+ T-Zellen (HELIOSlowFoxP3-) in T-Zell-defiziente Mäuse führte zu der Induktion FoxP3+ T-Zellen mit suppressiven Fähigkeiten sowohl ex vivo als auch in vivo. Zusammengefasst zeigte sich, dass der Transkriptionsfaktor HELIOS einen stark fördernden Einfluss auf die Expression von FoxP3 besitzt. Diese Beobachtung bietet eine Möglichkeit für die Induktion stabiler regulatorischer T-Zellen als therapeutischen Einsatz für die Behandlung von Autoimmunerkrankungen.