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Nachhaltigkeit erfolgreich umsetzen - mit dem Sustainability Podcast für Leader: Gewinne Zukunft.
Es gibt ein Wort, dass gerade jeder Nachhaltigkeitsprofi hoch und runterbetet: Risikomanagement! Es ist DAS Argument, um auch bei schwindenden ESG-Berichtspflichten relevant zu bleiben. In dieser Folge diskutiere ich daher mit einem Risikoexperten und einem Policy-Experten die grundsätzlichen Fragen rund um das Management von Nachhaltigkeitsrisiken: ✅ Welche Risiken überschätzen und welche unterschätzen wir als Profis oder als Gesellschaft in Bezug auf Nachhaltigkeit? ✅ Wie sind mit den aktuellen Policy-Entwicklungen rund um den Omnibus aufgestellt, um diesen Risiken zu begegnen? ✅ An welchen grundsätzlichen Fragen kommen wir nicht vorbei, wenn wir das Thema zu Ende denken? Jakob Thomä ist einer der führenden Experten für Nachhaltigkeit im Finanzsystem und langfristige Risiken. Philippe Diaz kennt sich bestens mit den Hintergründen zum Green Deal und der Entwicklung der Berichterstattungspflichten in Brüssel aus. Da beide aus unterschiedlichen Richtungen auf das Thema schauen, sind sie sich zwar nicht immer einig, liefern mir viel dichten Gesprächsstoff. Freue Dich als Entscheider*in oder Sustainability Manager auf eine anspruchsvolle Diskussion, die es sich lohnt bis zum Ende durchzuhören!
"KI im Wandel - Trends und Transformation" mit Michael Schmid Das KI-Summit Germany 2025 bietet am 31. Januar und 1. Februar die perfekte Gelegenheit, neue Impulse und wertvolle Kontakte zu gewinnen. Im inspirierenden Ambiente des Güterbahnhofs in Bad Homburg treffen Vordenker und Visionäre aufeinander, um die Zukunft der KI gemeinsam zu gestalten. Freu Dich auf ein abwechslungsreiches Programm mit spannenden Keynotes, praxisorientierten Workshops und einzigartigen Networking-Möglichkeiten. Sichere Dir jetzt Dein Ticket und werde Teil dieses richtungsweisenden Events! Michael Schmid ist Kommunikationsberater, Gründer des Expertennetzwerks messbar und ein selbsternannter „menschlicher KI-Futurist“. Er kombiniert Zukunftsforschung, die Entwicklung und Inkubation von Unternehmensideen mit der Anwendung generativer KI. Sein Fokus liegt auf der Beratung von kleinen, mittelgroßen und größeren Unternehmen. Michael versteht sich als Netzwerker, der Menschen und Trends verbindet, und ist als KI-Unternehmer sowie KI-Mentor tätig. Seine Leidenschaft liegt darin, die transformative Kraft von KI einzuordnen und sie für verschiedene Zielgruppen zugänglich zu machen. Michael Schmid auf LinkedIn:
2012 von Ex-Rocket Internet Legionären gegründet, ist Project A über die letzten 12 Jahre zu einem der deutschen Frühphasen-Fonds für die Seed und Series geworden.Vor kurzem hat Project A ihre Studio Initiative für Teams bekannt gegeben, die Ideen validieren wollen.Von vielen Leuten aus der Szene kam damit die Frage auf: Geht Project A wieder zurück an den Ursprung und inkubiert jetzt wieder Firmen?Philipp Werner und Florian Heinemann sprechen mit Fabian über die Ursprünge und die Weiterentwicklung von Project A Studio, die Unterschiede zwischen Inkubation und Acceleration sowie die Bedeutung von Gründerzentrierung im Investitionsprozess. Sie teilen ihre Einblicke in die Herausforderungen und Chancen des Pre-Seed Investings und erläutern, wie Project A Studios den Zugang zu einem breiten Netzwerk und operativer Unterstützung bietet.Was du lernst:Die Entwicklung von Project A Studio und die Abgrenzung von traditionellen InkubationsmodellenWie sieht der Deal aus, wenn Gründer bei Studio teilnehmen?Die Bedeutung von Gründerzentrierung und operativer Unterstützung im Pre-Seed InvestingDie Rolle von Märkten und Makro-Trends im Erfolg von StartupsStrategien zur Portfolio-Konstruktion und die Bedeutung von sauberen Cap TablesGenerationenwechsel bei Project AALLES ZU UNICORN BAKERY:https://zez.am/unicornbakery Philipp Werner:LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/wernerphFlorian Heinemann:LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/fheinemann/ Project A: https://www.project-a.com/ Unicorn Bakery Whatsapp Broadcast:Hier erfährst du alles, was du als Gründer wissen musst: https://drp.li/jrq5S Unser WhatsApp Broadcast hält dich mit Einblicken in die Szene, News und Top-Inhalten auf dem Laufenden.Marker:(00:00:00) Inkubiert Project A jetzt wieder Firmen?(00:06:32) Rahmenbedingungen zum Project A Studio(00:09:47) Warum ist für Project A nicht nur das Team als Investmententscheidung relevant?(00:12:53) Wie sehen die Deals bisher hinsichtlich des Cap Tables aus?(00:19:43) Verschiebt sich die Zahl/Art der Tickets mehr in Richtung Pre-Seed durch das Studio?(00:32:32) Umsatz Benchmarks in der Frühphase(00:39:18) Generationenwechsel bei Project A(00:51:41) Was sind die wichtigsten Prinzipien beim Aufbau eines Venture Fonds?(01:02:32) Wie entdeckt und fördet man Potenziale? Hosted on Acast. See acast.com/privacy for more information.
Ich durfte in den letzten 3 Jahren meiner Selbstständigkeit so viele Fehler machen wie noch nie zuvor und aus diesem Grund wohl auch gleichermaßen viel über mich und über das Leben lernen. Mein heutiger Gast, Georg Wall, ist mehrfacher erfolgreicher Gründer, Unternehmer und Geschäftsführer diverser Firmen und bringt damit einen enormen Erfahrungsschatz in Punkto Leadership und Businessaufbau mit. Zusammengebracht hat uns eine gemeinsame Psilocybin Reise und die heutige Folge steht unter dem Motto "Selbstverantwortung übernehmen". Mein Wunsch ist, dass unser Gespräch für jeden Zuhörer Punkte liefern wird, die helfen, das Leben nach den eigenen Vorstellungen auszurichten und damit zufriedener und glücklicher zu werden. Warum sollte sich jeder Mensch mit dem Gründen beschäftigen? Wieso führt (Selbst-)Verantwortung übernehmen zu einem besseren Leben und mehr Wachstum? Welche (zT schmerzhaften) Fehler hat Georg auf seinem Unternehmerweg machen dürfen und welche Tipps hat er für Jungunternehmer? Was hat selbstständig machen mit Bewusstsein zu tun? Wie haben ihm Psychedelika in den letzten Jahren geholfen sich selbst, seine Mitarbeiter und seine Firmen anders und bewusster zu führen? Abschließend sprechen wir über sein aktuelles Großprojekt. Den Bau eines Retreat Centers in Costa Rica, dass ab 2024 sowohl Medizin- und Bewusstseinsarbeit als auch bewusstes Unternehmertum und Inkubation verbinden möchte.Ich persönlich freue mich sehr auf die zukünftige Zusammenarbeit und viele Menschen die wir damit gemeinsam erreichen und berühren dürfen. --------------------------------------- Ich freue mich wenn ihr eine positive Bewertung da lasst und den Podcast mit Freunden teilt. Um jede Woche die neuesten Folgen und Updates per Mail zu erhalten, melde dich gerne beim Newsletter an. --------------------------------------- Hier findest du mehr über uns: Retreats & Newsletter: http://www.essentiya.com Einzelbegleitung (Coming soon) : https://www.alexanderfaubel.com Instagram: @alex_faubel @psychedelische_retreats
Birgit Wimmer-Wurm und Nina Gruber von tech2b der Inkubator. Wir sprechen darüber, was genau ein Inkubator ist und welche Leistungen Inkubatoren für GründerInnen bieten können. Wie der Prozess der Inkubation abläuft, bei wem GründerInnen ihr Konzept einreichen können und welche Fördermittel beim Inkubator lukriert werden können. Plus: Wie Startups mit etablierten Industrieunternehmen kooperieren können. Du bist neugierig auf das Hörbuch? Auf www.geroldweisz.com erfährst du mehr dazu und wie du es erwerben kannst....
221019PC Angst vor dem Winter 3 - Zusammenrücken. Mensch Mahler am 19.10.2022 Selten bin ich 1 ½ Stunden fasziniert im Kinosessel gehockt und konnte die Bilder nicht fassen, die da auf mich eingewirkt haben. „Die Reise der Pinguine“. Der Plot ist einfach, die Geschichte schnell erzählt. Die Kaiserpinguine in der Arktis legen ihre Eier ins Eis. Dann bilden sie einen Kreis. Die Männchen übernehmen die Inkubation, indem sie mit ihren Schwanzflossen – oder Füßen, ganz wie man will - auf den fast 500 Gramm schweren Eiern stehen und brüten sie durch ihre Körperwärme aus. Das dauert 110 Tage – also knapp 4 Monate. Währenddessen machen sich die völlig ausgezehrten Weibchen auf eine lange, gefährliche Reise. Sie müssen dringend Nahrung suchen. Kommen sie nicht rechtzeitig zurück und ihre Jungen sind bereits geschlüpft, würgen die Männchen Nahrung aus ihrer Kehle, damit die Kleinen nicht verhungern.Was mich aber noch viel mehr beeindruckt hat, ist das soziale System, von dem wir für diesen vermutlich kalten Winter lernen können. Die Männchen stehen 110 Tage im Kreis, fressen nicht, nehmen 20 Kilo ab und schützen den Kreis mit dem Rücken vor dem Wind. Regelmäßig wechseln sie die Plätze, damit andere frieren und andere die Wärme im Kreis genießen können. Was wir uns für diesen Winter von den Kaiserpinguinen abgucken können? Diese Denksportaufgabe gebe ich ihnen jetzt einfach ohne Antwort mit. Hosted on Acast. See acast.com/privacy for more information.
Soll heissen, wir sind eine echte Alternative zu den bisherigen Mehrwegkonzepten und nicht einfach eine Lösung, so wie früher Veganer:innen einfach ein Stück Tofu vorgesetzt bekamen. Das sagt Gründer und Geschäftsführer von Kooky, Torge Barkholtz.Kooky ist das erste Mehrwegsystem für Take-away-Getränke inklusive eigener Rückgabeinfrastruktur. Das Konzept ist bestechend einfach und unkompliziert und bis zur letzten Handlung ökologisch durchdacht. Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität erzählt Torge auch, welchen Herausforderungen das Startup begegnet und wie er damit umgeht und welche Learnings er aus der Zeit als Micromobility Gründer von CIRC mitgenommen hat.
Und es ist ihnen am Ende egal, wer diese Lösung zur Verfügung stellt. Dieser Überzeugung ist Stefanie Wiederkehr, Projektleiterin Neue Mobilitätskonzepte bei der BLS. Innovation und die Faszination den ganzen Customer Journey zu betrachten und Lösungen zu entwickeln, die einen besseren Zugang zur Bahn ermöglichen, treiben Stefanie an. Dabei setzt sie gezielt aufPartnerschaften.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität erzählt sie über das Erfolgsprojekt mybuxi, die ondemand-Lösung im ländlichen Gebiet, welche schon diverse Personen dazu ermutigt hat, bewusst auf ein Zweitauto zu verzichten. Zudem verrät sie uns, welche neuen Mobilitätskonzepte im 2022 für die BLS weiter getestet werden und welches Potential sie beim eBikeSharing sieht.
Ein politisches Vorgehen wie in Frankreich oder Deutschland, wo durch die Regierung bestimmt wird, wie die Verkehrsplanung aussehen soll und sich die Städte zu fügen haben, ist für den ASTRA Direktor, Jürg Röthlisberger, keine Option in der Schweiz. Die beste Lösung soll sich wie bisher durchsetzen können.Zudem verrät er, weshalb er wenig Chancen für intelligente Infrastrukturlösungen sieht und wieso er irritiert ist, wenn er den Begriff «Flächeneffizienz» hört.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität erklärt er im Weiteren, was er sich verkehrstechnisch in den letzten Jahren nie erträumt hätte und warum die Verkehrsbranche vom dogmatischen Denken wegkommen sollte.
So fühlt sich Ex-CEO der SBB, Benedikt Weibel und aktueller Verwaltungsratspräsident der WESTbahn in Österreich, wenn er die Auswirkungen der Coronapandemie auf das Bahngeschäft beurteilen soll. Als Autor mehrerer Bücher widmet sich sein neustes Werk «Wir Mobilitätsmenschen» seiner grössten Leidenschaft, der Mobilität und er bezeichnet es als seine Lebensdokumentation und eine Blaupause für die Verkehrswende.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB, und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität, erklärt er, weshalb das Potential der Digitalisierung bei Bahnunternehmen noch längst nicht ausgeschöpft ist und weshalb Bahnmanager Risikomanager sein müssen.
Es gibt viele Vorurteile hinsichtlich der Elektromobilität. Das sagt Christoph Schreyer, welcher die Sektion «Energieeffizienter Verkehr» beim Bundesamt für Verkehr BFE leitet.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB, und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität, räumt er mit Mythen rund um die Rohstoffgewinnung für Elektrobatterien auf.Zudem führt er aus, warum er für synthetische Kraftstoffe nur eine begrenzte Einsatzmöglichkeit sieht und wie das BFE eine TechnologieOffenheit sicherstellen will. Christoph Schreyer erzählt uns auch, welche Veränderungen er in der Entwicklung der Mobilität erkennt und für relevant erachtet.
Marcel Fässler ist ehemaliger Schweizer Automobilrennfahrer und trotzdem regelmässig mit dem Zug unterwegs. Von 2000 bis 2005 startete er in der DTM. Zu seinen größten Erfolgen zählen Siege im 24-StundenRennen von Le Mans in den Jahren 2011, 2012 und 2014 sowie ein Sieg beim 12-Stunden-Rennen von Sebring im Jahr 2013.Welche Verantwortung der Rennsport für die Weiterentwicklung von CO2 neutralen Treibstoffen hat und weshalb es für den 0815-Autofahrenden Sinn macht, das Autofahren für heikle Fahrsituationen zu trainieren, erklärt er in diesem Podcast.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität, erzählt er auch, was es braucht, um Profi-Rennfahrer zu werden und ein 24-Stunden-Rennen zu gewinnen und was er nach seinem Rücktritt für Pläne hat.
Die rasante Technologisierung macht auch vor dem Personalbereich nicht halt. Künstliche Intelligenz vereinfacht den (Berufs-) Alltag und schürt gleichzeitig Ängste. Wie KI Human Resources Manager:innen entlasten kann und weshalb der Faktor «Mensch» auch in Zukunftzentral bleibt, erzählt uns Heike-Andrea Ruppert, Geschäftsleitungsmitglied von softfactors und Expertin für künstliche Intelligenz und HRTech, in diesem Podcast.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB undAndreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität, erzählt uns Heike-Andrea, wie dieerfolgreiche Reise in die Zukunft von HR über einen schmalen Grat zwischen HR Tech und HRTouch führt und welche Potentiale sich dank intelligenter Technologien erschliessen lassen.Und selbstverständlich erläutert Heike auch, wie ihre ganz persönliche Mobilität aussieht.
Wer Skirennen gewinnen will, muss die Kurven schneiden und höchstens ganz leicht anrutschen. Das ist der Profitipp der Skilegende Bernhard Russi. Die Technik im Skisport hat sich enorm weiterentwickelt, doch das gefahrene Tempo ist erstaunlicherweise fast gleichgeblieben. Er verrät uns in diesem Podcast auch, wie er seine persönliche Mobilität gestaltet.Im unterhaltsamen Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor beim Institut für Mobilität erzählt Bernhard Russi auch, weshalb die Investitionen in Andermatt sich vollumfänglich gelohnt haben.
Judith Häberli, CEO Urban Connect, hat sich zum Ziel gesetzt, die Ineffizienzen bei der Geschäftsmobilität zu reduzieren. Das Startup hat schon namhafte Kunden im Portfolio und verfolgt grosse Pläne.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität, verrät uns Judith zudem, wie Innovation bei Urban Connect funktioniert und warum es sich lohnt, den Status Quo immer wieder zu hinterfragen.
Und zwar dann, wenn sie für die Mitarbeitenden vor Ort und ausserhalb einen neuen Erfahrungsraum kreiert. Das sagt Dr. Marc Holitscher, National Technology Officer und Mitglied der Geschäftsleitung bei Microsoft Schweiz in unserem aktuellen New Mobility Planet.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität, verrät er zudem, was der Umzug von Microsoft von Wallisellen in den Circle am Flughafen auf sich hat und welche Innovations Vorteile sich daraus ergeben. Erfahren Sie zudem, weshalb Microsoft souverän mit dem pandemiebedingten New Work umgehen konnte und weshalb er trotzdem ein paar Risiken bei der veränderten Arbeitswelt erkennt.
Auch in der Schweiz verliert das Prinzip «auf immer mein» beim Autobesitz an Bedeutung. Viel wichtiger werden flexible und individuell auf die Bedürfnisse abgestimmte Mobilitätsangebote. An der Geschichte von SBB Green Class zeigt sich, wie fortschrittlich sich das Angebot weiterentwickelt hat und noch werden wird.Zu Gast sind Denja Lang, Agile Leader bei der SBB und Oliver Kofler von Carvolution. Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität zeigen sie auf, welche Bedeutung der kombinierten Mobilität zukünftig zukommt und wie aus einem kleinen Innovationsprojekt bei der SBB eine ganz grosse Geschichte mit viel Marktpotential wurde.
Mit der Strategie 2030 hat die SBB die Weichen für die Zukunft gestellt. In diesem Podcast erzählt SBB CEO Vincent Ducrot, welchen Fokus die SBB einnehmen wird und warum ein robustes Bahnsystem die Basis für den Erfolg ausmacht.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität, erzählt er zudem, warum es einen flexibleren Fahrplan braucht und wie er die Zufriedenheit der Kundinnen und Kunden weitersteigern will.Dabei geht es auch um die Politik und deren Masterplan für 2050 und was die SBB dabei für eine Rolle spielt. Als Familienvater setzt Vincent je nach Mobilitätsbedürfnis auf verschiedenste Verkehrsträger und kennt dadurch auch deren Stärken und Schwächen genau.
Das sagt Helmut Eichhorn, Geschäftsführer bei Alliance Swisspass, und plädiert dafür, dass die ÖV Branche die Kundenbedürfnisse noch viel besser verstehen und in Ökosystemen denken müsse.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität, verrät er zudem, welche Pläne er bei der Weiterentwicklung des Swisspass verfolgt und weshalb es trotz Pandemie mehr Käufer:innen der roten Karte gab. Und haben Sie gewusst, weshalb in der Schweiz sogar die überzeugtesten Autofahrer:innen in der Regel doch zweimal den ÖV nutzen? Lassen Sie sich überraschen.
Als Verwaltungsratspräsidentin von BERNMOBIL und als Zukunftsforscherin beimGDI Institut wünscht sich Marta Kwiatkowski Schenk ein utopisches Bild der Schweiz ausKonsumentenperspektive. Zudem glaubt sie, dass die Zukunft einem nicht einfach zufällt, sondern sich gestalten lässt, wie sie sie im spannenden Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität, verrät. Einen interessanten Einblick erhalten die Zuhörenden ferner in den Berufsalltag einer Zukunftsforscherin.
Dieses Credo verfolgt Heike Kiefer, Co-Leiterin des Circular Economy Lab bei der SBB zusammen mit ihrer Kollegin Manuela Hunziker mit viel Engagement. Und dabei geht es nicht «nur» um wiederverwendbare Kaffeebecher für Bahnhofnutzende, sondern auch um ganzeFahrleitungsmasten und vieles mehr.Im aufschlussreichen Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität, erläutert Heike Kiefer, wie das Unternehmen seine Nachhaltigkeitsziele erreichen will und weshalb ihre Aktivitäten für die Reisenden nicht immer sichtbar sind.
Wer die Mitarbeitenden-Mobilität ohne persönlichen Firmenwagen gestalten will, muss eine ganz neue Unternehmenskultur entwickeln. Denn plötzlich ist die Dicke der Reife je Hierarchiestufe keine Option mehr. Unsere heutige Gästin, Frau Dr. Olga Nevska, Geschäftsführerin von Telekom Mobility Services, weiss, was es heisst, neue Mobilitätskonzepte zu entwickeln und zu integrieren.Im unterhaltsamen Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität, macht Olga Nevska deutlich, wie ganzheitliche Mobilitätslösungen aussehen könnten.
Unser heutiger Gast ist Matthias Gerber, Mitgründer und Präsident von SAAT (Swiss Association for Automative Transportation) und CEO von Stratos Technologies AG. SAAT ist ein Verein, welcher Startups aus der Automative Szene, Corporates und Garagen zusammenbringt.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität erläutert Matthias Gerber, weshalb er an den Wirtschaftsstandort Schweiz glaubt und weshalb sich Unternehmen öfters aus der Komfortzone herauswagen sollten.
Wir müssen die Komplexität der Welt erschliessen, wenn wir eine Veränderung wollen. Dies sagt Wolf Lotter, Journalist, Mitgründer von Brand Eins und Buchautor.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität diskutieren sie darüber, wie man der Komplexität in der Mobilität begegnen kann, warum Konzepte aus dem Zeitalter der Industrialisierung ausgedient haben und wie wir zukünftig arbeiten werden.
Das sagt, Cindy Hadhri, Luftfahrtsingeneurin, Mobilitätsexpertin am Innovationszentrum Niedersachen, Gründerin von AgileCosmpolitan und Podcasterin. Sie erzählt uns, was für sie Innovation bedeutet und weshalb sie sich im Thema Mobilität stark macht.Zudem verrät sie uns im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität ihren persönlichen Lieblings-Innovations-Hack.Ihr Podcast «Innovation Shortcut» nimmt ihre Hörer:innen mit auf eine Reise durch die Welt der Innovationen.
Ein Start-up braucht die «Alteingessenen» in der Branche, so Steffen Heinrich, CEO und Mitgründer von Peregrine Technology, um gute Lösungen zu entwickeln. Mit Venture Capital allein gäbe es keine Innovation in der Mobilität.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität gehen sie auch der Frage nach, wie Künstliche Intelligenz das autonome Fahren von Fahrzeugen ermöglicht und wie Sicherheit im Strassenverkehr dank KI massiv verbessertwerden kann.
Pitches, die ballern! In der neuen Folge geht es ausnahmsweise mal nicht um Sport! Zu Gast bei mir war Volker Hein, mit dem ich über seinen Werdegang als Quereinsteiger in der IT, seinen neuen Herausforderungen mit "The Pitch Corporation" und vielen nützlichen Tipps und Tricks zum Gründen und noch viel mehr gesprochen habe. Volker war Chief Technology Officer für Zentral- und Osteuropa bei Europas größtem Softwarekonzern, SAP. Dort war er für 16 Länder verantwortlich, die neuesten Produkte und Technologien von der Inkubation zum Markterfolg zu führen und Kunden von einer early adoption und strategischen Zusammenarbeit zu überzeugen. Eine tolle, lehrreiche und vor allem inspirierende Folge erwartet euch!
Wir haben zu wenig Ladestationen, wenn alle plötzlich mit eFahrzeugen unterwegs sind, sagt Roland Gumpert, Pionier in der Entwicklungder Methanol-Brennstoffzellen-Technik in der Automobilindustrie und erklärt uns, weshalb seine Erfindung eine bessere Alternative ist und was dasmit Vernunft zu tun hat.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität verrät er uns, was es mit Nathalie auf sich hat und was wir aus der Vergangenheit lernen können.Dieser Podcast ist ein Highlight für alle Technik-Interessierten. Garantiert ganz viel Brainfood für Ingenieur:innen.
Unsere Gästin, Sylvia Lier, ist Mobilitätsexpertin für Corporate Mobility und eine grosse Verfechterin des Mobilitätsbudgets.In diesem Podcast zeigt sie auf, weshalb Unternehmen in der Implementierung von Mobilitätsbudgets gefordert sind und warum es bisher einige Hürden zu überwanden gab.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität erzählt sie zudem, weshalb sie ein grosser Fan von MaaS Lösungen ist und was sie sich von ÖV Unternehmen wünschen würde.
In diesem Podcast tauchen wir in die besondere Welt von Daniel Glauser, Fährmann auf der Aare, ein.Täglich bringt er Menschen von einer Uferseite auf die andere. Diese Fahrten sind teilweise sehr emotional und von allerlei Sehnsüchten geprägt.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität erzählt Daniel Glauser auch, wie sein Tag als Fährmann aussieht.Wer mehr über Daniel Glauser und seine Berufung erfahren möchte, kann in der September-Ausgabe des «via» sein spannendes Porträt lesen. Das grösste Schweizer Reisemagazin gibt's online hier «via» – das grösste Schweizer Reisemagazin | SBBUnd wer noch mehr über die Aare als Lebensfluss und seinen Fährmann wissen will, dem sei Daniel Glausers «Logbuch eines Fährmanns» empfohlen,welches ab sofort im Buchhandel erhältlich ist.
Auf der ersten und letzten Meile sind Mikromobilitäts-Angebote eine gute Wahl. Warumdie Verknüpfung mit dem ÖPNV nicht immer und überall reibungslos klappt, erläutert, Augustin Friedel, Mobilitätsexperte, in diesem Podcast.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB undAndreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität erzählt Augustin Friedel auch, weshalb bei der Erforschung der Mobilitätsbedürfnisse aus Kund:innen-Sicht noch viel mehr analysiert werden müsste.
Die Grösse der Städte und das vorhandene Investitionskapital in der Schweiz seien perfekte Voraussetzungen, um neue Mobilitätskonzepte z.B. mit Light Electric Vehicles zu testen, sagt Michael Brecht, Herausgeber des Motion Magazin und Berater für Start-ups im Mobilitätssektor, in dieser Podcast Ausgabe.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität erzählt der Mobilitätsexperte auch, weshalb er oft mit dem Fahrrad unterwegs ist und weshalb er die SBB als perfekte Organisation betrachtet.
Die Pandemie war ein Praxistest für neue Lebens- und Arbeitsformen. Daniela Fischer, Head of Human Responsibility und GL Mitglied bei der AXA, setzt auf Smart Working Teams. Das heisst, klare Rahmenbedingungen, wenig zentrale Regelungen und viel Eigenverantwortung der Teams.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität diskutieren sie darüber, welchen Einfluss neue Arbeits- und Lebensformen auf die Mobilität haben und welchen Einfluss die Nachhaltigkeit auf die Unternehmenskultur hat.
Er ist auf der ganzen Welt zu Hause. Der Cosmopolit und Verwaltungsratsmitglied der Volvo Group, Winfried Vahland, kennt sich in internationalen (Automobil-)Märkten bestens aus.Während China den Begriff Infrastruktur neu definiert habe, denke man in Europa beim Begriff Infrastruktur nur an Strassen und Brücken, so Vahland.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität erzählt Winfried Vahland auch, weshalb es Leidenschaft braucht, wenn man die Welt verändern möchte und weshalb er an Software-Ökosysteme als zukünftige Treiber glaubt.
Die DB Cargo hat Grosses vor. Zur Wachstumsstrategie nimmt Dr. Martina Niemann Vorständin der DB Cargo in diesem Podcast Stellung. Zudem erläutert sie, weshalb Finanz- und Klimaziele gut zusammenpassen.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität erzählt Dr. Martina Niemann auch vom Masterplan «Schiene» und warum Europa von der Schweiz in Sachen Verkehrspolitik lernen kann.Die Vorstandskollegin von Sigrid Nikutta verrät uns zudem, wie sie privat unterwegs ist.
Zum zweiten Mal ist der CEO von Renault Deutschland, Österreich und der Schweiz zu Gast beim New Mobility Planet. Uwe Hochgeschurtz erklärt, wie konkret Kreislaufwirtschaft bei Renault umgesetzt wird.Die Gastgeber Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität challengen ihren Gast in der Frage, ob aus Nachhaltigkeitsgründen nicht auch weniger Mobilität konsumiert werden müsste und welche Verantwortung die Automobilbranche hinsichtlich einer Verkehrswende hat.
50 Ausgaben haben wir bisher erfolgreich produziert und über den Sender gelassen. Wir haben Lob, konstruktive Kritik und Feedback erhalten. Zeit – einmal kurz innezuhalten und zu reflektieren. Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität erzählen sich nicht nur, wie sie den Sommer verbringen, sondern welche Podcast Erlebnisse sie geprägt und inspiriert haben.
Das Bedürfnis nach Werten, die eine Automarke vermittelt, bleibt trotz Veränderungen in der Mobilität bestehen, sagt Jürgen Stackmann, ehemaliger CEO von Seat und Verwaltungsrat bei Volkswagen und Skoda. In diesem Podcast erzählt er von seiner Begeisterung fürs Zugfahren, trotz seiner Affinität für Autos und wie sich der Vertrieb im Fahrzeugverkauf über die letzten Jahre verändert hat.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität erzählt der Vertriebsprofi zudem, welche Chancen er dem Carsharing einräumt.
Aufgrund der vielen positiven Rückmeldungen auf unseren Podcast «Geschwindigkeit ist ein Fetisch der Moderne» (Podcast Nr. 28) haben wir Sven Kesselring, Professor für Nachhaltige Mobilität an der Hochschule für Wirtschaft und Umwelt in Geislingen, nochmals für ein vertiefendes Gespräch eingeladen.In der heutigen Ausgabe dreht sich alles um die sogenannte Mobilitätskompetenz und was dieVerschmelzung von Arbeit und Freizeit mit uns als Gesellschaft macht. In der Diskussion mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor des Instituts für Mobilität an der Universität St. Gallen, sprechen die Drei auch darüber, welchen positiven Effekt Pendelzeiten haben können und warum eine gut funktionierende WhatsApp-Gruppe für gewisse Personenkreise effektiver sein kann, als eine hochprofessionelle Buchungs-App.
Warum on-demand Angebote die Bahn stärken, erläutert Michael Barillère-Scholz, Gründer und CEO von IOKI, einer Tochterfirma der Deutschen Bahn, im heutigen Podcast. Im Weiteren gehen wir unter anderem den Fragen nach, ob on-demand Angebot nicht für zusätzlichen Verkehr auf der Strasse sorgen und ob MaaS auch im ländlichen Raum funktionieren kann.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor des Instituts für Mobilität an der Universität St. Gallen, erfahren wir zudem, warum Michael Barillère-Scholz daran glaubt, dass das Auto das gleiche Schicksal wie die Schallplatte erfährt.
Warum es zwingend ein neues Denken braucht, wenn es um Verkehr geht, erläutert Cem Özdemir, Vorsitzender des Verkehrsausschusses im deutschen Bundestag in diesem Podcast. Zudem verrät er, weshalb er begeistert ist von der Umsetzungsstärke der DB Cargo und deren Chefin Sigrid Nikutta und warum er die Schweiz in Sachen Verkehrspolitik lobt. In der Diskussion mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung & Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor beim Institut für Mobilität an der Universität St. Gallen, gehen sie auch der Frage nach, warum sich die Herausforderungen der Verkehrswende nicht nur allein mit Geld lösen lassen und wie sein ganz persönliches Mobilitätsverhalten aussieht.
Mobilitätsbedürfnisse sollten über die ganze Reisekette flexibler konzipiert werden, wenn man dem Megatrend Individualisierung gerecht werdenwill. Diese Meinung vertritt Frau Hiltrud Werner, deutsche Managerin und Vorständin der Volkswagen AG.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung & Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor des Instituts für Mobilität an der Universität St. Gallen, diskutieren sie darüber, was der Megatrend Individualisierung für die Automobilbranche bedeutet und wie VW daraufreagiert.Sehr inspirierend sind auch Hiltrud Werners Schilderungen zu ihrer Karriere. Denn diese hatte sie nie geplant. Jedoch war sie schon immer sehr begeistert von Autos und bezeichnet sich selbst als «Petrol Head». Sie ist überzeugt, dass man den Verlauf seines Lebens selbst gestalten kann, wenn man das tut, was man leidenschaftlich gerne tut.
Die Raumgestaltung beginnt mit der Frage, welche gesellschaftlichen Werte reflektiert werden sollen und was eine Gesellschaft an verfügbarer Mobilität überhaupt will.Pierre de Meuron, Mit-Gründer von Herzog & de Meuron in Basel, erzählt über die Verschiedenartigkeit von Mobilität in Grossstädten, den Anforderungen in der Schweiz und warum Architektur nie nur eine reine Umsetzung ist.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung & Inkubation bei der SBB, und Andreas Herrmann vom Institut für Mobilität der Universität St. Gallen wird auch darüber diskutiert, warum Menschen einen Raum nicht nur brauchen, sondern auch wahrnehmen und welche Dynamik daraus entstehen kann. Zudem erläutert Pierre de Meuron, was wir von Tokio an Infrastruktur- bzw. Stadtplanung lernen können.
Der Autokonzern Renault setzte schon vor Jahren pionierhaft auf Elektromobilität. Uwe Hochgeschurtz, CEO Renault Germany/Austria/Switzerland bei Groupe Renault, erläutert in diesem Podcast, warum wir die Klimaziele ohne Elektromobilität nicht erreichen werden und was sich bei der Batterieherstellung in Zukunft ändern wird.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung & Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann vom Institut für Mobilität an der Universität St. Gallen, diskutieren die drei Experten auch darüber, warum wir als Gesellschaft Mobilität in Zukunft anders konsumieren müssen.
Frank M. Rinderknecht, Gründer und CEO von Rinspeed gilt als der Schweizer Autovisionär.Im Podcast mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor des Instituts für Mobilität an der Universität St. Gallen erzählt er warum und wann Emotionen viel wichtiger sein können als Technologien, weshalb wir uns mehr Gedanken machen sollten, warum der Mensch durchaus gerne alleine im Auto unterwegs ist und warum der Leidensdruck in der Schweiz für die ganz grossen Veränderungen noch viel zu klein ist.
Die Politik müsste klarere Ansagen machen, so Peter De Haan, Leiter Geschäftsbereich Ressourcen, Energie + Klima und Mitglied der Geschäftsleitung bei EBP in dieser New Mobility Planet Podcast Ausgabe, wenn es um die Klimaziele geht.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor des Instituts für Mobilität an der Universität St. Gallen diskutieren die Drei auch darüber, warum Regulation eine Verkehrswende beschleunigen kann, weshalb wir als Gesellschaft den Boden trocknen, obwohl der Wasserhahn noch läuft und warum wir die Optimierung des Maximums im öffentlichen Verkehr erreicht haben und deshalb Mobilität neu denken sollten.
Was haben amerikanische Wahlkampagnen mit Innovationsprozessen zu tun? Und wieso hat die Post einen Mitarbeitenden in China? Und wie beeinflusst die Digitalisierung das Geschäftsmodell der Post?Khalil Bawar, Leiter des EspaceLab bei der Post, diskutiert mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor des Instituts für Mobilität der Universität St. Gallen in diesem Podcast auch darüber, welche Erfolgsfaktoren ein unternehmenseigener Inkubator braucht und warum es für die grossen Erfolge eine ÖkosystemDNA braucht.
Nichts geht über den lauten Sound eines Motors bei einem Formel 1 Rennen. Mario Illien hat jahrelang Motoren für den Rennsport entwickelt und beschäftigt sich heute mit Alternativen zu fossilen Brennstoffen. Dem Hype von Elektromotoren steht er kritisch gegenüber und seine Argumente lassen aufhorchen.In der Diskussion mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor des Instituts für Mobilität an der Universität St. Gallen, gehen sie der Frage nach, ob der Rennsport bei der Treibstoffentwicklung eine führende Rolle einnehmen könnte, welche Vorteile synthetische Kraftstoffe haben und wie der Rennsport ökologischer werden könnte.
Wie wird ein Transportunternehmen wie PostAuto nachhaltiger und welche Visionen hat dasUnternehmen von der Mobilität der Zukunft?Martina Müggler, Mitglied der Geschäftsleitung und Leiterin Strategie und Innovation bei PostAuto, diskutiert in diesem Podcast mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität der Universität St. Gallen, auch darüber, weshalb selbstfahrende Fahrzeuge bald eine Realität sein könnten und weshalb ein Bahnhof der Zukunft möglicherweise eine Ladestation fürPostautos werden könnte.
Warum werden Auto-Abos immer beliebter? Und wie legt man sich als Start-up mit etablierten Platzhirschen an? Was braucht es, damit es mehr kombinierte Mobilitätsangebote gibt?Olivier Kofler, CEO von Carvolution, dem ersten Auto-Abo der Schweiz, diskutiert in diesem Podcast mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung und Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann, Direktor vom Institut für Mobilität der Universität St. Gallen zudem darüber, weshalb die Loyalität gegenüber Automarken stetig abnimmt und wer die Kundinnen und Kunden von Auto-Abos sind.
Gunnar Froh, CEO von Wunder Mobility, erzählt in diesem Podcast, weshalb er seine ersten Erfahrungen im Operating Business nicht missen möchte, weshalb der hohe Qualitätsanspruch in Europa auch ein Hindernis für Innovation sein kann und warum er hofft, dass Luftverschmutzung mal die gleiche Dringlichkeit bekommt, wie das Verbannenvon schädlichem Zigarettenrauch.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung & Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann vom Institut für Mobilität der Universität St. Gallen, sprechen die Drei auch darüber warum shared mobility auch als öffentlicher Nahverkehr definiert werden kann und weshalb die Sharing Industrie in der Corona-Pandemie erwachsener geworden ist.
Jahrelang haben sich die Funktionalitäten eines Autos auf die Bedürfnisse der Fahrer*innen ausgerichtet. Heute optimiert man den Fahrspass auch für die Passagiere. Mit der Softwarelösung von Holoride wird das Auto zur Gaming Zone oder zum Vergnügungspark.In diesem Podcast erzählt Nils Wollny, CEO von Holoride, weshalb solche virtuellen Erlebnisse die Zukunft sind, warum sie auch für eine Bahn interessant sein könnten und weshalb er Gänsehaut beim Lesen eines Magazins bekam. In der Diskussion mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung & Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann vom Institut für Mobilität der Universität St. Gallen erfahren wir zudem, weshalb sich das Geschichten-Erzählen so wunderbar für eine Auto- oder Zugsfahrt eignet.
Aus grössten Automobilmesse wird neu die grössteMobilitätsmesse Europas. Konzept und Standort ändernsich. Wieso die IAA 2021 keine traditionelle Messe mehrsein wird und warum sich nicht (mehr) alles nur um Autosdreht, das verrät uns Tobias Groeber, Executive Director ofBusiness Unit Consumer Goods der Messe München, indiesem Podcast.Im Gespräch mit Björn Bender, Leiter Innovation, Forschung& Inkubation bei der SBB und Andreas Herrmann vomInstitut für Mobilität der Universität St. Gallen, diskutierendie drei auch darüber, warum der Zeitraum plötzlichwichtiger wird als der Zeitpunkt und wieso Mobilität vielganzheitlicher gedacht und konzipiert werden sollte.
Hat es zu wenig Unternehmer*innen in Europa oder brauchtes sowas wie rücksichtlosen Kapitalismus? Warum gibt esim Silicon Valley 45 Unternehmen für selbstfahrendeFahrzeuge und nur eines in Deutschland? Und was hat diesalles mit der Geschichte des Maschinenbaus zu tun?Mario Herger ist Trendforscher, Tech-Experte und Autorzahlreicher Bücher. Im Gespräch mit Björn Bender, LeiterInnovation, Forschung & Inkubation bei der SBB undAndreas Herrmann vom Institut für Mobilität der UniversitätSt. Gallen gehen sie der Frage nach, warum es in Europabei neuen Mobilitätsformen oft an Mut fehlt und was das mitdem Shareholder Value zu tun hat.
BCG Digital Ventures ist eine Tochtergesellschaft der Boston-Consulting-Group (BCG). Das Unternehmen ist auf Inkubation innovativer Geschäftsmodelle für weltweit führende Unternehmen spezialisiert und beschäftigt knapp 1.000 Mitarbeiter*innen in 11 Zentren und Labs in Europa, den USA und Asien. Während seines siebenjährigen Bestehens hat BCG Digital Ventures mehr als 150 Unternehmensgründungen verantwortet. Dr. Stefan Groß-Selbeck ist Gründer, Managing Director und Global Managing Partner von BCG DV. Im Interview führt er durch einzelne Prozess-Schritte im Business Building und erklärt, für welche Unternehmen Company Building eine Rolle spielt. Hat inkrementelle Innovation ausgedient? Ist Venture Capitals der größte Konnkurrent eine Corporate Company Builder und welche Bedeutung kommt den s.g. “Unfair Advantages” zu?
2009 in Österreich gegründet, ist der Social Impact Award - kurz SIA - mittlerweile in über 15 Ländern aktiv. Mit Workshops und Coachings werden in diesem Inkubationsprogramm soziale Innovationen von der Ideenphase weg und junge Changemaker*innen auf ihrer Reise hin zur Gründung begleitet.
Uwe Linke ist Euch bereits aus Folge #3 Agilität Mindset & Methoden bekannt. Neben seiner Expertise als Agiler Trainer und Coach beschäftigt sich Uwe auch mit "Inkubation": Die Zeit, in der man ein Problem nicht weiter bewusst bearbeitet, aber dennoch einer Lösung näher kommt. Dies birgt unentdeckte Potenziale zur Genialität, die in jedem von uns stecken. Im mindsnack sprechen wir mit ihm darüber, wie jeder routinierte Alltagssituationen dazu nutzen kann, um auf geniale Ideen zu kommen. 0:01-4:19 Wann & wo Uwe am einfallsreichsten ist 4:20-6:59 Steckt die geniale Idee in jedem? 7:00-11:34 Wer oder was ist diese Inkubation? 11:35-15:59 Die Gemeinsamkeiten von Duschen, Bügeln und Rasenmähen 16:00-19:59 Welchen mentalen Zustand braucht es, um einfallsreich zu sein? 20:00-24:39 Kommt die Erleuchtung von ganz allein? 24:40-26:54 Vom Laufen und genialen Ideen 26:55-32:29 Wie werden Ideen verankert? 32:30-35:14 Von der Idee zur Umsetzung 35:15-38:49 Wie Uwe Inkubation zur Routine gemacht hat 38:50-48:09 Inights zum „Weißt du eigentlich, wie genial Du bist“ Training Grafik zum Download: https://moveoffice.sharepoint.com/:b:/s/CollaborationLearningChange/Eb9gRDIcm7dIt_wNOkudjlMBbBOTa-xJf3_eTcmhZJdmMQ?e=NqCaHd Buchempfehlung: Das Universum in uns: neues Wissen vom menschlichen Denken (Morton Hunt) Eine weitere mindsnack Folge mit Uwe Linke zum Thema Agilität: https://soundcloud.com/mindsnack/3-uwe-linke-agilitat-mindset-methoden
Philipp von der Wippel ist mit 23 Jahren unser jüngster Podcast-Gast. Er hat mit 16 bereits den Impact Inkubator ProjectTogether gegründet und ist nach seinem Studium der Philosophy, Politics, and Economics in Oxford wieder voll eingestiegen. Vor ein paar Wochen hat er Barack Obama in Berlin getroffen und wurde von der Obama Foundation portraitiert. Im April war er zum ersten Mal eine Woche im Silicon Valley unterwegs. Während Kristina mit ihrem Startup Artifact in New York City unterwegs war, hat Kati mit Philipp über Social Impact Inkubation, Policy Testing und die Herausforderungen und Chancen gesprochen, die sich unserer Generation stellen. Nebenbei engagiert sich Philipp auch für die Politik: Er will mit EuropeTogether eine Million junge Menschen im Alter von 18 bis 30 Jahre dazu bewegen, am 26. Mai 2019 an der Europawahl teilzunehmen. Eine Million Menschen, die ein vereintes Europa wollen, aber (bisher) nicht vorhaben, dafür auch ihre Stimme abzugeben.
Kurzer Abhandlung mit Inhalt Innere Unruhe bei anderen. Einige Informationen zum Thema Innere Unruhe in diesem Audiovortrag. Der Yogalehrer Sukadev interpretiert hier von Gesichtspunkten des klassischen Yoga aus, der auch für das Verständnis von Prana, Nadis und Chakras wichtig ist. Verwandte Begriffe sind z.B. Innerer Zwang, Inspiration, Intensität, Interesse, Innere Ruhe, Inkubation, Inkompetenz.
Kurzer Abhandlung mit Inhalt Innere Unruhe bei anderen. Einige Informationen zum Thema Innere Unruhe in diesem Audiovortrag. Der Yogalehrer Sukadev interpretiert hier von Gesichtspunkten des klassischen Yoga aus, der auch für das Verständnis von Prana, Nadis und Chakras wichtig ist. Verwandte Begriffe sind z.B. Innerer Zwang, Inspiration, Intensität, Interesse, Innere Ruhe, Inkubation, Inkompetenz.
digital kompakt | Business & Digitalisierung von Startup bis Corporate
Unternehmen aus der Retorte. Kann das funktionieren? WATTx von Viessmann versucht Conmpany Building as a service anzubieten und so dem Mittelstand bei der Transformation unter die Arme zu greifen. Inwiefern unterscheiden sich Company Building und Inkubation? Wie funktioniert Company Building grundsätzlich? Auf welche Ressourcen kann Wattx dabei zurückgreifen und wie steht es überhaupt um die Digitalisierung des Mittelstandes in Deutschland? Mit diesen und vielen weiteren Fragen beschäftigen sich zwei Martins und ein Joel in einem neuen Transform-Podcast. Du erfährst... 1) …ob Company Building as a service funktioniert 2) …wie sich Inkubation und Company Building unterscheiden 3) …wo der Mittelstand digital steht 4) …wie WATTx von Viessmann profitiert
Wie geht man mit Impulsiven Menschen um? Vortragspodcast zum Thema Impulsivität anderer. Banales und Außergewöhnliches zum Thema Impulsivität in diesem Kurzvortrag. Sukadev spricht hier über dieses Thema von Gesichtspunkten des klassischen Yoga aus, der auch für das Verständnis von Prana, Nadis und Chakras wichtig ist. Verwandte Gegenstände sind z.B. Ruhe, Indezenz, Inhalt, Inkubation, Frieden, Im Fluss sein, Illusionär.
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 07/07
In dieser präklinischen Machbarkeitsstudie wurden zunächst zahlreiche In-vitro-Tests durchgeführt, in denen die Materialauswahl, das Design, die Hämokompatibilität und auch die Handhabbarkeit mehrerer, in Zusammenarbeit zwischen dem UKT (Universitätsklinikum Tübingen) und dem ITV (Institut für Textil- und Verfahrenstechnik) in Denkendorf (Projektpartner) entwickelter Varianten eines neuartigen arteriellen Verschlusssystems überprüft wurden. Im Anschluss wurde vom ITV auf der Grundlage der Erkenntnisse der In-vitro-Tests ein Verschlusssystem-Prototyp des Applikators mit Verschlussstopfen (bestehend aus einem hochelastischen und resorbierbaren Spezialpolymer) hergestellt. Dieser Verschlusssystem-Prototyp wurde anschließend erstmalig im Rahmen dieser Pilotstudie in vivo in einem Schafmodell eingesetzt. Dadurch sollten sowohl die Praktikabilität als auch die biokompatiblen Eigenschaften des Devices gezeigt werden und erste Hinweise auf die Sicherheit und die Effektivität des neu entwickelten Devices gewonnen werden. Im Zuge der In-vitro-Tests wurde zunächst das Spann- und Rückstellverhalten von zehn sich in ihrer Materialzusammensetzung unterscheidenden Verschlussstopfen beim Einzug in einen Testapplikator bewertet. Sechs der zehn Materialien wurden anschließend aufgrund ihrer geeigneten Spann- und Rückstellkraft für weitere In-vitro-Tests herangezogen. In einem weiteren In-vitro-Versuch wurden sechs verschiedene Stopfen aus unterschiedlichen Materialien in einem Schweineaorten-Flussmodell implantiert und hinsichtlich ihrer Verankerung in der Gefäßwand bewertet. Dabei zeigte nur der Stopfen mit dem Material MEUV 12 eine unzureichende Verankerung. Aufgrund der Ergebnisse der ersten beiden Tests wurde eine Vorauswahl getroffen und mit je drei Stopfen von sechs unterschiedlichen Materialien (MEUV 7, MEUV 11, MQ 3, MQ 2, MQ 3 violett, MQ 2 violett) eine Hämokompatibilitätsprüfung durchgeführt. Zunächst wurden dazu die Verschlussstopfen 90 Min. bei 37° Celsius in leicht heparinisiertem (1 IU pro ml Blut) humanen Vollblut auf einer Rocking Platform inkubiert. Im Anschluss erfolgte die Bestimmung der Konzentrationen der Hämokompatibilitätsparameter im Probenblut. Dabei diente der Thrombin-anti-Thrombin-Komplex (TAT) als Marker für die Koagulation, der terminale Komplementkomplex (SC5b-9) als Marker für die Aktivierung des Komplementsystems, die PMN-Elastase als Hinweisgeber für eine Aktivierung von Leukozyten und β-Thromboglobulin als Marker für die Aktivierung von Thrombozyten. Darüber hinaus wurden auch die Erythrozyten-, Leukozyten- und Thrombozytenzahlen bestimmt. Dabei konnte bei keinem der Verschlussstopfen nach 90-minütiger Inkubation eine signifikante Differenz zur Kontrollgruppe (Blut ohne Stopfen) festgestellt werden. Die dennoch feststellbaren Differenzen zwischen den Baseline-Werten (Probenblut nicht inkubiert) und den Werten nach den Inkubationen waren auf modellinduzierte Backgroundaktivierungen zurückzuführen. Diese Ergebnisse deckten sich auch mit der nach der Inkubation durchgeführten rasterelektronenmikroskopischen Untersuchung der Verschlussstopfen, an denen meist nur eine lokale Adhäsion von Thrombozyten, Erythrozyten, Fibrinfäden und Leukozyten festgestellt werden konnte. Außerdem wurden in weiteren Versuchen mit Schweineaorten-Modellen sich in der Anzahl ihrer Flügel oder in der Winkelung ihrer Grundköper unterscheidende Verschlussstopfen getestet. Dabei kam es während der Testung bei einem der 6-flügligen Stopfen zum Abbruch eines Flügels. Bei der Testung der Stopfenwinkelung ergaben sich bezüglich der Dichtigkeit nur geringfügige Unterschiede. Mit dem aus den Erkenntnissen der Vorversuche vom ITV hergestellten Verschlussstopfen-Prototyp (Material MQ 2, ein kurz resorbierbares hochelastisches Spezialpolymer, ausgestattet mit fünf Flügeln und einer 85° Winkelung des Grundkörpers) wurde letztlich eine In-vivo-Machbarkeitsstudie an sechs Merinoschafen durchgeführt. Dabei wurden insgesamt 29 Versuche unternommen eine Gefäßzugangsschleuse über Seldingertechnik in eine der beiden Carotiden der Versuchsschafe einzubringen, das Verschlusssystem über die liegende Schleuse vorzuschieben und nach der Entfernung der Zugangsschleuse nur den Verschlussstopfen in der Gefäßwand zurückzulassen. Dabei waren 25 der 29 Stopfenapplikationen technisch erfolgreich. Bei 21 der technisch erfolgreichen Stopfenapplikationen gelangen das Einführen des Verschlusssystems und der anschließende Verschluss der Punktionsstelle mit dem zurückgelassenen Verschlussstopfen in einer Zeit unter 90 s. In nur drei Fällen dauerte der Applikations- und Verschlussvorgang zwischen 90 und 180 s und lediglich in einem Fall über 180 s. Innerhalb des Versuchszeitraums (30 Tage pro Schaf) wurden die Implantationen der Verschlussstopfen bei den einzelnen Schafen in unterschiedlichen Zeitabständen vorgenommen. Ein Schaf verstarb einen Tag nach der dritten Stopfenlegung, die komplikationslos verlaufen war, höchstwahrscheinlich an einer Pansentympanie. Die anderen Schafe waren bis auf die an zwei Versuchstieren festgestellten, kleineren (< 2 cm) Verdickungen im Halsbereich während des Versuchszeitraums klinisch unauffällig. Bei der Explantation der Carotiden konnten 16 (64 %) der 25 technisch erfolgreichen Stopfenapplikationen in der Gefäßwand, fünf (20 %) im umliegenden Gewebe und vier (16 %) gar nicht aufgefunden werden. Durch die Herstellung von Dünnschliff- und Paraffinpräparaten und deren anschließender Färbung (HE- und Masson-Trichrom-Färbung) konnte erstmalig eine kontinuierliche histologische Beurteilung der Verschlussstopfen in der Gefäßwand im Zeitraum zwischen 0-30 Tagen vorgenommen werden. Eine beginnende Neointimabildung konnte das erste Mal an einem neun Tage alten Präparat gesehen werden und ab den 23 Tage alten Präparaten konnte eine Reendothelialisierung der Verschlussstopfen beobachtet werden. Bei den Akut-Präparaten (0-2 Tage) konnten frische punktionsbedingte Blutungen, in den älteren Präparaten in einen granulierend-fibrosierenden Zustand übergegangene Entzündungen festgestellt werden. In einigen Präparaten konnten kleinere intraluminale dem Verschlussstopfen aufsitzende Thromben gefunden werden. Ein Präparat wies eine vermutlich bei der Schleusenlegung verursachte Dissektionsverletzung der Gefäßwand auf. Des Weiteren konnte in wenigen Präparaten eine Dislokation bzw. ein Abbrechen eines Verschlussstopfens beobachtet werden. Überschießende Fremdkörperreaktionen sowie ausgeprägte eitrige Entzündungen konnten in keinem der Präparate festgestellt werden. Fremdkörperriesenzellen konnten lediglich bei einem der im Gewebe zum Liegen gekommenen Präparate und bei einem der Schnitte mit disloziertem Flügelanteil aufgefunden werden. Bis auf die in einigen Fällen schwierige Schleusenlegung und den etwas kleineren Gefäßdurchmesser der A. carotis des Schafes im Vergleich zu der A. femoralis des Menschen erwies sich das Schaf als geeignetes Modell zur Testung eines arteriellen Verschlusssystems. Aufgrund der geringen Stichprobe dieser Machbarkeitsstudie wären jedoch vor dem klinischen Einsatz weitere In-vivo-Testungen mit einem noch ausgereifteren, auf die Gefäßgröße besser angepassten Verschlusssystem wünschenswert.
Fakultät für Biologie - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 06/06
Desmosomen sind spezialisierte Haftstrukturen, die die Stabilisierung des Zellverbundes gegenüber Zug- und Scherkräften gewährleisten. Dazu binden desmosomale Cadherine extrazellulär an Haftmoleküle benachbarter Zellen und sind intrazellulär unter anderem über Desmoplakin (DP) und Plakoglobin (PG) an Keratinfilamenten verankert. Insbesondere für das desmosomale Cadherin Desmoglein 3 (Dsg3), das sowohl innerhalb als auch außerhalb der Desmosomen vorkommt, wurde eine wichtige Bedeutung als Adhäsionsprotein in Keratinozyten nachgewiesen. Trotz ihrer Funktion, Widerstand gegen hohe mechanische Belastungen zu vermitteln, sind Desmosomen dynamische Strukturen, die einem stetigen Umbau unterliegen. Die Notwendigkeit einer genauen Regulierung des desmosomalen Auf- und Abbaus wird durch das Vorkommen zahlreicher vererbbarer und autoimmuner Erkrankungen unterstrichen. In der vorliegenden Arbeit wurden Mechanismen, die der geordneten Assemblierung der Desmosomen und der Disassemblierung nach Störung der desmosomalen Zell-Zell-Haftung unterliegen, untersucht. Im ersten Teil der vorliegenden Studien standen die Vorgänge der Desmosomenbildung in humanen Keratinozyten im Fokus. Adhärenskontakte und deren Zusammenwirken mit Actinfilamenten spielen eine wichtige Rolle in der Ausbildung der Desmosomen. Für die Actin-Bindeproteine Adducin und Cortactin wurde durch siRNA-Interferenzstudien eine essentielle Funktion für die Vermittlung der desmosomalen Zell-Zell-Haftung nachgewiesen. Die siRNA-induzierte Depletion von Adducin verursachte eine Reduktion der zytoskelettal-gebundenen Dsg3-Moleküle, was mit einer reduzierten Membranmobiltät korrelierte. Für Cortactin wurde eine direkte Interaktion mit Dsg3 mittels zweier unabhängiger molekularbiologischer Methoden nachgewiesen. Dies deutet auf eine direkte Rolle des Cortactins in der Regulierung der Desmosomen hin. Die siRNA-induzierte Depletion von E-Cadherin führte zum Verlust der membranständigen Lokalisation von Dsg3 und zu einer verminderten Verankerung der Dsg3-Moleküle innerhalb der zytoskelettalen Proteinfraktion. Es wurde ein Signalkomplex aus extradesmosomalen Dsg3, E-Cadherin und der Tyrosinkinase Src identifiziert, dessen Stabilität durch Src reguliert wurde. Hierbei wurden Dsg3 und E-Cadherin an Tyrosinresten durch Src phosphoryliert, deren Aktivität sowohl für die Inkorporation von Dsg3 in die Desmosomen als auch für die Reifung der Desmosomen zu stabilen Haftkontakten essentiell war. Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit wurden die Prozesse der desmosomalen Disassemblierung nach Inkubation mit Pemphigus vulgaris-Autoantikörpern (PV-IgG) analysiert.PV ist eine etablierte Modellerkrankung zur Untersuchung der Desmosomen-vermittelten Zelladhäsion in Keratinozyten. Die Bindung der gegen Dsg1 und Dsg3 gerichteten PV-IgGs induziert eine Reduktion der Dsg3-Proteinmengen und eine Aktivierung verschiedener Signalwege, u.a. von RhoA und PKC. Da diese Signalwege ebenfalls Adducin regulieren und PV-IgGs eine Umorganisierung des Actin-Zytoskeletts verursachen, die durch exogene Aktivierung von RhoA verhindert wird, wurde das Zusammenspiel von PV-IgGs, RhoA und Adducin untersucht. Die protektive Wirkung der RhoA-Aktivierung auf die Zell-Zell-Haftung und die Verteilung von Dsg3 nach Applikation der PV-IgGs war sowohl von der Expression als auch von der Phosphorylierung von Adducin an Serin726 abhängig. Interessanterweise verursachten PV-IgGs über den Ca2+-Einstrom und über PKC, unabhangig von RhoA, eine schnelle Phosphorylierung von Adducin an Serin726. Die durch den Ca2+-Einstrom- und PKC-vermittelte Phosphorylierung von Adducin könnte somit einen Rettungsmechanismus der Keratinozyten darstellen, der in Reaktion auf die PV-IgG-Bindung einsetzt und die desmosomale Assemblierung induziert. Ferner wurde die reduzierte Verankerung der Keratinfilamente an Desmosomen, ein weiteres Merkmal der PV-Pathogenese, mit der Aktivität von PKC korreliert. Keratinfilamente, die einer dynamischen Regulierung durch p38MAPK unterliegen, lösen sich in Reaktion auf PV-IgGs von den Desmosomen und akkumulieren perinukleär. Dieses Phänomen der Zytokeratin-Retraktion wurde durch Inkubation mit Tandempeptid (TP), das die Transinteraktion von Desmogleinen stärkt, verhindert. Zusammenfassend liefern die in dieser Arbeit gewonnenen Daten neue Erkenntnisse über die Mechanismen des desmosomalen Umsatzes. Adducin und E-Cadherin nehmen eine essentielle Rolle in der Ausbildung und Aufrechterhaltung der desmosomalen Haftstrukturen ein. Untersuchungen der pathogenen Effekte der PV-IgGs unterstreichen die hohe Relevanz eines intakten Actin- und Keratin-Stützgerüsts für die interzelluläre Haftung von Keratinozyten. Diese Befunde könnten in Zukunft auch von medizinischer Relevanz für die Therapie von Pemphigus-Patienten sein.
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 07/07
Ziel dieser Arbeit war es, die zeit- und kostenintensive Salmonellen-Serotypisierung mit Hilfe von molekularbiologischen Methoden zu komplettieren und nach Möglichkeit zu ersetzen. Es war geplant, verschiedene publizierte, molekularbiologische Nachweise zu prüfen und gegebenenfalls zu erweitern. Hierfür wurde ein Aufbau dreier Multiplex-PCRs (RAJTAK et al., 2011) und ein High Resolution Melting (HRM) (BRATCHIKOV & MAURICAS, 2011) etabliert und anschließend evaluiert. Zudem sollte im Rahmen dieses Projektes eine molekularbiologische Methode zur Unterscheidung von lebenden Impf- und Feldstämmen der Serovare Salmonella Enteritidis und Salmonella Typhimurium entwickelt werden. Deshalb war geplant, die genetischen Grundlagen der phänotypischen Marker zu ergründen und anhand dieser ebenfalls ein High Resolution Melting für die Differenzierung der Impf- und Feldstämme zu entwickeln. Für die Salmonella-Serovar-Differenzierung mittels Multiplex-PCRs (RAJTAK et al., 2011) wurden 210 Stämme verteilt auf 31 Serovare geprüft. Es konnten hier jedoch nur wenige Serovare eindeutig differenziert werden (Salmonella Livingstone, Salmonella Goldcoast, Salmonella Ohio, Salmonella Kentucky, Salmonella Typhimurium, Salmonella-Typhimurium-Variante monophasisch (1,4,[5],12:i:-), Salmonella Subspezies IIIb, Salmonella Enteritidis sowie der IDT-Salmonella-Enteritidis-Impfstamm). Für die übrigen Serovare konnte in Verbindung mit der Gelelektrophorese nur eine grobe Einteilung in insgesamt zehn Gruppen erreicht werden. Diese Gruppen enthielten bis zu zehn Serovare. Zudem konnten sehr wichtige Serovare wie Salmonella Enteritidis und Salmonella Typhimurium nicht endgültig differenziert werden. Für spezielle Fragestellungen, wie die Differenzierung der eindeutig unterscheidbaren Serovare, könnten diese Ergebnisse dennoch nützlich sein. Das High Resolution Melting nach Bratchikov und Mauricas aus dem Jahr 2011 wurde mit guten Ergebnissen evaluiert. Es konnten alle geprüften 100 Proben (zusammengesetzt aus 21 Serovaren) innerhalb eines Laufes mit dem LightCycler® 96 differenziert werden. Für eine zusätzliche Verbesserung dieser Methode, in Form einer genaueren Differenzierung des Serovars Salmonella Typhimurium, sollte das Protokoll um Differenzierungsmöglichkeiten für die Salmonella-Typhimurium-Variante O5-negativ (1,4,12:i:1,2) und die Salmonella-Typhimurium-Variante monophasisch (1,4,[5],12:i:-) erweitert werden. Dies gelang gänzlich für die monophasische Variante (1,4,[5],12:i:-) durch eine Erweiterung der HRM-Analyse mit dem Primerpaar FljB 1,2;1,5 nach Rajtak et al. aus dem Jahr 2011 sowie teilweise für die Variante O5-negativ (1,4,12:i:1,2). In den gesetzlichen Grundlagen, wie der Geflügel-Salmonellen-Verordnung und allen relevanten EU-Verordnungen für Bekämpfung von Salmonellen beim Geflügel, werden alle Varianten als Salmonella Typhimurium klassifiziert und deshalb gleich behandelt. Alle anderen Verordnungen, wie die Rinder-Salmonellose-Verordnung oder die Verordnung für Meldepflichtige Tierkrankheiten, erfassen ohnehin alle Salmonellen-Serovare. Somit ist eine weitere Unterscheidung der Serovare nicht notwendig, bietet aber Möglichkeiten für eine tiefgründigere Diagnostik, falls diese gewünscht ist. Auch ein Nachteil gegenüber der serologischen Differenzierung stellt sich durch die nur teilweise Differenzierungsmöglichkeit der Variante O5-negativ somit nicht. Um die Anwendbarkeit der HRM-Analyse in der Routinediagnostik, insbesondere bei auftreten neuer Serovare, besser beurteilen zu können, muss diese molekularbiologische Methode jedoch zunächst über einen längeren Zeitraum parallel zur klassischen Diagnostik angewandt werden, bevor sie in der Routinediagnostik verwendet werden kann. Mit Hilfe dieser Methode könnte allerdings, bei in etwa gleichem finanziellem Aufwand, ein erheblicher Zeitgewinn bei der Salmonellen-Differenzierung erzielt werden. Voraussetzung hierfür wäre jedoch das Vorhandensein eines HRM-fähigen Gerätes. Die Entwicklung einer molekularbiologischen Methode für die Impfstamm/Feldstamm-Differenzierung konnte ebenfalls mit sehr gutem Ergebnis durchgeführt werden. Es konnten mehrere Punktmutationen, sogenannte single nucleotide polymorphisms (SNPs), auf verschiedenen Genen (rpoB und his) mittels Sequenzierung entdeckt werden. Anschließend wurden HRM-Tests entwickelt, die die SNPs aller vier zugelassenen Salmonella-Lebendimpfstämme eindeutig differenzieren können. Diese Methode wurde auf dem LightCycler® 96 erfolgreich etabliert und die mögliche Durchführung der HRM-Analysen auch auf zwei weiteren Geräten (LightCycler® 480 und Rotor Gene Q) geprüft. Hier zeigte sich, dass der Rotor Gene Q ebenso alle vier Impfstoffe, der LightCycler® 480 hingegen aufgrund einer schlechteren Auflösung nur drei Impfstoffe unterscheiden kann. Die entwickelte Methode bietet eine erhebliche Zeitersparnis, da die derzeitige Unterscheidung anhand der phänotypischen Merkmale eine Inkubation von 18-24 Stunden (LAH-Impfstämme) beziehungsweise 18-48 Stunden (IDT-Impfstämme) benötigt. Die Laufdauer der entwickelten HRM-Analyse hingegen beträgt nur 1,5 Stunden.
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 05/07
Die Mastitis des Rindes ist die wirtschaftlich bedeutendste Einzeltiererkrankung in der Milchwirtschaft. Staphylococcus aureus (S. aureus) und Escherichia coli (E. coli) zählen zu den wichtigsten Mastitiserregern, die jedoch zumeist sehr unterschiedliche Krankheitsbilder hervorrufen. So verursacht E. coli hauptsächlich transiente, akute klinische Mastitiden, während S. aureus als bedeutendster Verursacher chronischer bis subklinischer Mastitiden mit persistierendem Verlauf angesehen wird. In den letzten Jahrzehnten wurde die Pathophysiologie der entzündeten Milchdrüse eingehend wissenschaftlich bearbeitet. Frühe Zeitpunkte einer intramammären Infek-tion, zu denen die Pathogene zwar bereits erkannt wurden, aber noch keine klinischen Symptomen in Erscheinung getreten sind, wurden bislang in vivo noch nicht untersucht. Zu den ersten wirtsseitigen Ereignissen nach dem Eindringen und Erkennen der Patho-gene zählen Veränderungen in der Abundanz von mRNA-Transkripten immun-relevanter Gene. Vertreter dieser differentiell exprimierten Gene gehören z.B. zu den Zytokinen, Chemokinen und antimikrobiellen Peptiden. Diese sollen es dem Wirt ermöglichen, eine adäquate Immunantwort zu initiieren, welche als entscheidend für den klinischen Verlauf der Erkrankung gilt. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Tiermodell zur Simulation der ersten 3 h nach dem Eindringen der Pathogene E. coli und S. aureus in das Euter etabliert. Das Hauptaugenmerk lag hierbei auf der Untersuchung von Expressionsänderungen ausgewählter Kandidatengene nach unterschiedlich langer Erregerexposition (1-3 h) in verschiedenen Kompartimenten der Milchdrüse. Dabei wurden die Lokalisationen Zitzenzisterne (ZZ), Drüsenzisterne (DZ) und das ventrale Euterparenchym (EU) näher untersucht. Großes Augenmerk lag auf einer strengen Standardisierung der Versuchs-tiere, um die Vergleichbarkeit der erzielten Ergebnisse sicherzustellen. Der Versuch umfasste 12 erstlaktierende Kühe der Rasse Holstein-Friesian mit makelloser Allgemein- und Eutergesundheit und einer Zellzahl < 50.000/ml Milch in allen 4 Eutervierteln. Bei den Tieren wurden 3 Euterviertel jeweils sequentiell über einen Zeitraum von 1, 2 und 3 h entweder mit 5*106 CFU E. coli1303 (n = 6) oder S. aureus1027 (n = 6) intrazisternal inokuliert. Ein Kontrollviertel blieb unbehandelt und diente der Ermittlung von Basisexpressionswerten. Mit Hilfe der unterschiedlich lange inokulierten Viertel konnte ein zeitlicher Verlauf der Expressionsänderungen ausgewählter Kandidatengene extrapoliert werden. Wie erwartet traten innerhalb des dreistündigen Versuchszeitraumes keinerlei klinische Effekte bei den Versuchstieren auf. Die innere Körpertemperatur, der Leukozytengehalt im Blut, der SCC und verschiedene Milchinhaltsstoffe erfuhren keine Veränderungen, die auf die Pathogen-Exposition zurückzuführen waren. Durch wiederholte Unter-suchung von Milchproben im Versuchsverlauf wurde die bakterielle Vermehrung analysiert. Hierbei konnte eine Vervielfachung von E. coli um durchschnittlich das 30-fache festgestellt werden, wohingegen sich S. aureus innerhalb der ersten 3 h p. inoc. vergleichsweise schwach vermehrte (durchschnittlich 1,8-fach). Die beiden im Tiermodell verwendeten Bakterienstämme wurden parallel in vitro in Milch und in Nährmedium kultiviert, um deren Wachstum und Adaptationsfähigeit zu untersuchen. E. coli erreichte nach 14-stündiger Inkubation in Milch ein Maximum von 1,2*109 ± 2,5*108 CFU/ml (MW ± SD), während S. aureus mit 5,3*108 ± 8,9*108 CFU/ml (MW ± SD) eine deutlich schwächere und heterogenere Vermehrung zeigte. Im Anschluss an diese Vorinkubation in Vollmilch wurde untersucht, ob sich die Pathogene an das spezifische Wachstumsmedium Milch anpassen konnten. Nach Umsetzen in frische Vollmilch zeigten die Pathogene jedoch kein verbessertes und beschleunigtes Wachstum im Vergleich zu in standardisiertem Medium vorkultivierten Bakterien. Um die Vergleichbarkeit mit früheren Experimenten sicherzustellen, wurden E. coli und S. aureus deshalb mit Nährmedium für die in vivo-Versuche präpariert. Drei Stunden nach Inokulation des ersten Euterviertels wurden die Tiere getötet und Gewebeproben innerhalb von 20 min aus den drei zu untersuchenden Lokalisationen (ZZ, DZ, EU) der einzelnen Euterviertel gewonnen. Die Proben wurden unmittelbar nach Entnahme in Stickstoff schockgefroren und bis zur Aufarbeitung bei -80°C tiefgefroren. Im Rahmen weiterer Untersuchungen fand dann die mRNA-Extraktion sowie die Analyse der Transkript-Abundanzen entzündungsrelevanter Kandidatengene (IL6, TNF, CXCL8, CCL20, S100A9, LAP, LCN2, MX2 und CYP1A1) mittels qRT-PCR statt. Die Auswahl geeigneter Gene erfolgte sowohl anhand eines orientierenden Vorversuchs in vivo als auch anhand bekannter, in vergleichbaren in vitro-Experimenten regulierten Genen der Milchdrüsenepithelzelle. Es konnte gezeigt werden, dass die Expressionsänderungen nach Kontakt mit E. coli deutlich stärker und homogener ausfielen als nach Kontakt mit S. aureus. Bereits nach 1-stündiger Erregerexposition konnten signifikante Steigerungen der mRNA-Expression einiger Gene verzeichnet werden. Dies galt vor allem für die Chemokine CCL20 und CXCL8 sowohl nach Exposition mit E. coli, als auch mit S. aureus. Für die Zytokine IL6 und TNF konnte eine rasche mRNA-Expressionssteigerung nach 1-stündiger intramammärer Inokulation von E. coli nachgewiesen werden, während eine Regulation im Euter mit S. aureus inokulierter Tiere erst nach 2 h und vergleichsweise schwächer eintrat. Die antibakteriell wirkenden Faktoren S100A9 und LAP waren den Chemo-kinen und Zytokinen zeitlich nachgeschaltet, wurden aber nur nach Exposition mit E. coli deutlich hochreguliert. Im Gegensatz zu in vitro-Untersuchungen mit Milch-drüsenepithelzellen konnte für die Gene LCN2, MX2 und CYP1A1 keine nennenswerte Regulation nach Inokulation mit E. coli und S. aureus festgestellt werden. Des Weiteren fiel auf, dass die untersuchten Kandidatengene invariant stärker in ZZ und DZ heraufreguliert wurden, als im EU. Meist ähnelten sich ZZ und DZ in Stärke und Verlauf der Expressionsänderung. Im ventralen Euterparenchym dagegen konnte nach Inokulation von E. coli nur für die Gene IL6, TNF, CXCL8 und S100A9 eine vergleichsweise schwache, aber statistisch signifikante Steigerung der mRNA-Expression aufgezeigt werden. Nach Inokulation mit S. aureus konnte in dieser Lokalisation keine Hochregulation der untersuchten Kandidatengene festgestellt werden. Das in dieser Arbeit etablierte Tiermodell zeigt erstmalig in vivo die frühe patho-genspezifische und kompartimentabhängige Regulation immunrelevanter Gene im Eutergewebe der Milchkuh auf. Es bietet damit eine gute Basis für holistische Ansätze zur Untersuchung sehr früher Ereignisse bei der Wirt-Pathogen-Interaktion. Mittelfristig soll hiermit aufgeklärt werden, welche wirts- und pathogenseitigen Mechanismen zur Entstehung akuter und chronischer Mastitiden führen und welche Faktoren persistente Infektionen der Milchdrüse fördern oder verhindern. Detaillierte Kenntnisse über solche frühen Ereignisse ebnen den Weg, Ansätze für eine verbesserte Mastitis-Diagnostik, -Prophylaxe und -Therapie bei der bovinen Mastitis zu finden.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 13/19
Blutgerinnung und Entzündung sind zwei stark miteinander verknüpfte Vorgänge im menschlichen Körper. Es ist gängige Meinung, dass während einer Sepsis die systemische Entzündung unweigerlich zu einer Aktivierung des Gerinnungssystems und einer gleichzeitigen Inhibition des blutgerinnungshemmenden Systems sowie der Fibrinolyse führt. Durch die massive Aktivierung der Gerinnung kommt es zu einer sogenannten Verbrauchskoagulopathie, bei der vor allem die antikoagulatorische Kapazität stark reduziert ist. So ist die Aktivität von ATIII und APC, zwei der wichtigsten körpereigenen Gerinnungsinhibitoren, während der Sepsis erheblich vermindert. Rekombinant hergestelltes APC hat als Xigris® seit 2002 die europäische Zulassung zur Behandlung der schweren Sepsis. In einer klinischen Studie der Phase 3 wurde eine Reduktion der 28-Tage Sterblichkeit durch die Gabe von APC bei Patienten mit schwerer Sepsis festgestellt. Im Gegensatz zu APC zeigte ATIII in einer Studie der Phase 3 an Patienten mit schwerer Sepsis keine Reduktion der 28-Tage Sterblichkeit. Es ist generell akzeptiert, dass das septische Mehrorganversagen durch die systemische Immunantwort des Organismus auf eine Infektion und die daraus resultierende überschießende systemische Freisetzung inflammatorischer Mediatoren vermittelt wird. Die Freisetzung dieser Mediatoren erfolgt unter anderem aus Monozyten. Durch den entzündlichen Stimulus während einer Verletzung oder Sepsis wird auf Monozyten neben der Freisetzung von Zytokinen auch TF induziert, der Rezeptor und Aktivator von FVII. Der Komplex aus TF und FVIIa stellt den Anfangspunkt der exogenen Gerinnung dar. Seit einigen Jahren wird rFVIIa als „rescue therapy“ zur Kontrolle schwerer traumatisch verursachter Hämorrhagien diskutiert. Dabei soll durch die Gabe von rFVIIa die Gerinnung spezifisch am Ort der Verletzung verstärkt werden. Da durch das Trauma und die damit verbundene Entzündungsreaktion Monozyten vermutlich TF exprimieren, stellen auch diese Zellen einen potentiellen Angriffspunkt für rFVIIa dar. Das Ziel der vorgelegten Arbeit war, mögliche gerinnungsunabhängige immunmodulatorische Eigenschaften dieser, in der Intensivmedizin verwendeten, körpereigenen Substanzen zu untersuchen. Im Speziellen sollte die Auswirkung der Pro- bzw. Antikoagulantien auf die LPS-induzierte Zytokinfreisetzung von Monozyten untersucht werden, ein wichtiger Bestandteil in der Entstehung von Sepsis und MODS. Dazu wurde ein Versuchsmodell mit einer humanen, monozytären Zelllinie, MonoMac6, etabliert. Die Produktion von IL-1β, IL-8 und TNFα wurde intrazellulär mit Hilfe der Durchflusszytometrie bestimmt. Im Zellkulturüberstand wurden die Konzentrationen von IL-1β, IL-8, IL-10 und TNFα mit einem Luminex-100 System gemessen. Zusätzlich wurde für rFVIIa der Einfluss auf die LPS-induzierte IL-1β-, IL-6-, IL-8- und TNFα-Synthese von CD14+ Monozyten in PBMCs durchflusszytometrisch erfasst. In der vorgelegten Arbeit konnte eine limitierende Wirkung von APC und ATIII auf die LPS-induzierte Zytokinproduktion von Monozyten festgestellt werden. APC verminderte die IL-1β-, IL-10- und TNFα-Ausschüttung signifikant, wobei Überstandsmessungen die eindeutigsten Ergebnisse zeigten. Der Effekt von ATIII ließ sich durchflusszytometrisch besser bestimmen, als aus dem Überstand. Es zeigte sich eine signifikant verminderte LPS-induzierte IL-1β- und TNFα-Produktion der Monozyten. Zusätzlich wurde der Effekt von Heparin auf die ATIII-Wirkung untersucht, da es mehrere Hinweise auf eine negative Beeinflussung der ATIII-Therapie in der Sepsis durch gleichzeitige Gabe von Heparin gibt. In der vorgelegten Arbeit konnte interessanter Weise kein antagonisierender Effekt von Heparin auf die immunologische Wirkung von ATIII festgestellt werden. Neben dem positiven Effekt durch die Wiederherstellung der Antikoagulation während der Sepsis, kann APC auch zur Wiederherstellung des Gleichgewichts zwischen Pro- und Antiinflammation beitragen. APC vermindert sowohl die Synthese pro-, als auch die antiinflammatorisch wirkender Mediatoren, was eine Erklärung für die Wirksamkeit bei dem sehr heterogenen Kollektiv der Sepsispatienten sein könnte. ATIII reduziert nach unseren Ergebnissen lediglich die Synthese der proinflammatorischen Zytokine TNFα und IL-1β, nicht aber die von IL-10. Geht man davon aus, dass APC deshalb wirksam ist, weil es sowohl eine überschießende Pro- als auch Antiinflammation dämpfen kann, wäre das eine Erklärung für das Fehlen des klinischen Wirksamkeitsnachweises für ATIII bei Patienten mit schwerer Sepsis. Für rFVIIa ergab sich ein messbarer, aber nicht eindeutig charakterisierbarer immunmodulatorischer Effekt auf die LPS-induzierte Zytokinproduktion von Monozyten. Bei MonoMac6 Zellen zeigte sich ein leicht begrenzender Effekt auf die IL-8- und TNFα-Produktion. Die Behandlung von PBMCs mit rFVIIa ergab keine veränderte LPS-induzierte Zytokinfreisetzung von CD14+ Monozyten. In verschiedenen Versuchsabläufen wurden MonoMac6 Zellen zur Erhöhung der TF-Expression vor der Inkubation mit rFVIIa mit TNFα oder LPS behandelt. Dabei zeigte sich je nach Messmethode und Vorbehandlung außer einer geringen Steigerung der TNFα-Synthese LPS-vorbehandelter Monozyten kein Effekt. Zusätzlich wurde eine Transfektion der MonoMac6 Zellen mit TF durchgeführt. In Versuchen mit dieser Zelllinie ergab sich eine erhöhte TNFα-Synthese unter rFVIIa-Einfluss. Dieses Ergebnis ist jedoch mit Vorsicht zu betrachten, da die Reaktion der transfizierten Zellen auf LPS alleine im Kontrollexperiment nicht der des Wildtyps entsprach. Eine rFVIIa-induzierte Bildung von Thrombin kann ebenfalls in die Immunreaktion eingreifen, dies illustriert die in der vorgelegten Arbeit unter Thrombineinfluss gemessene, stark verminderte LPS-induzierte IL-10 Ausschüttung. Allerdings konnte der direkte immunmodulatorische Effekt von rFVIIa weder mit der Komplexbildung aus TF und rFVIIa noch mit der von rFVIIa vermittelten Produktion von Thrombin in Verbindung gebracht werden. Die immunmodulatorische Wirkung von rFVIIa auf die LPS-induzierte Zytokinproduktion von Monozyten konnte mit den in der vorgelegten Arbeit verwendeten Modellen nicht abschließend geklärt werden und lässt noch viel Raum für weitere Untersuchungen. Transfektionsversuche mit anderen monozytären Zelllinien oder die Selektion von TF-exprimierenden Immunzellen aus kritisch kranken Patienten wären mögliche Versuchsansätze für die Zukunft. Auch ein geeigneter Stimulus zur Induktion von TF auf isolierten humanen Monozyten, der nicht gleichzeitig die Zytokinsynthese anregt, würde vielversprechende Möglichkeiten bieten.
Fakultät für Chemie und Pharmazie - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/06
Ein lebender Organismus ist unter anderem durch seine Fähigkeit zum präzisen Auf- und Zusammenbau höherer molekularer Strukturen charakterisiert, wobei die Faltung und Assemblierung von Proteinen eine bedeutende Rolle spielt. Die Proteinfaltung wird durch molekulare Chaperone unterstützt und optimiert, bis ein Protein seine native, biologisch funktionelle Struktur eingenommen hat. Durch exogene Einflüsse oder endogene Veränderungen eines Proteins, z.B. bei neurodegenerativen Erkrankungen wie M. Alzheimer, M. Parkinson oder Chorea Huntington, oder des gesamten Proteinnetzwerkes, kann Proteinfehlfaltung, Aggregation und die Ausbildung amyloider Strukturen, verbunden mit Zytotoxizität, auftreten. Die zur Fehlfaltung und Bildung ähnlicher amyloider Aggregate führenden strukturellen Determinanten der Zytotoxizität, verursacht durch Proteine unterschiedlicher Primärstruktur und Länge, sind nur unzureichend erforscht. Eine Hypothese besagt, dass lösliche intermediäre Oligomere der aggregierenden Proteine die toxische Spezies in einem wahrscheinlich multifunktionellen pathogenen Geschehen darstellen. Es gibt Hinweise, dass eine zusammenbrechende Proteostase verbunden mit einer zu geringeren Kapazität molekularer Chaperone zu den deletären Effekten führt. Auch ist nicht abschließend geklärt, ob und zu welchem Anteil die Toxizität durch Aggregation des Proteins und damit verbundener erhöhter Pathogenität bedingt ist, oder inwieweit durch einen Funktionsverlust des fehlgefalteten Proteins selbst. Um zytotoxische Effekte in humanen Zellen zu analysieren, wurden de novo generierte beta-Faltblattproteine untersucht, welche durch Aggregation in der Zelle keine Autofunktionsstörung auslösen sollten. Es wurde gezeigt, dass diese artifiziellen Proteine in HEK293T-Zellen amyloide Aggregate bildeten und zytotoxisch wirkten, im Vergleich zu de novo generierten alpha-helikalen Proteinen, welche löslich und homogen in der Zelle verteilt vorlagen und nahezu keine Zytotoxizität aufwiesen. Drei aus einer kombinatorischen Bibliothek ausgewählte de novo amyloide Proteine, beta4, beta17 und beta23, waren zytotoxisch mit der Gradierung beta4 < beta17 < beta23, sie induzierten Apoptose und veränderten die Zellmorphologie. Die Zytotoxizität korrelierte mit vorhandenen präfibrillären, intermediären Oligomeren. Die Proteine beeinträchtigten die Rückfaltung von GFP-Luciferase in gleicher Abstufung, ebenso eine Induktion der Stressantwort und die Proteinbiogenese. Die Aggregate colokalisierten mit GFP-Luciferase, jedoch nicht mit GFP. Eine massenspektrometrische Untersuchung der Interaktionspartner der drei de novo amyloiden Proteine in Kombination mit SILAC und Co-IP wies Interaktionen mit metastabilen Proteinen essentieller zellulärer Funktionen nach, dabei wurde Hsp110 als stark angereichertes Chaperon unter den Interaktoren identifiziert. Eine Überexpression von Hsp110 verminderte die Zytotoxizität der de novo Proteine beta4 und beta17, jedoch nicht beta23. Hsp110 war ebenfalls in der Lage, Aggregate teilweise zu solubilisieren und eine normalisierte Zellmorphologie wieder herzustellen. Um einen beta-Strang verkürzte oder verlängerte Mutanten der semitoxischen beta-Faltblattproteine beta4 und beta17 wiesen eine erhöhte Zytotoxizität auf, so dass wahrscheinlich generell beta-Faltblattproteine mit einer ungeraden Anzahl an beta-Strängen toxischer sind als ihre Derivate mit gerader Anzahl an beta-Strängen, da ungepaarte reaktive beta-Stränge vorliegen dürften. Zusammenfassend stellen die de novo beta-Faltblattproteine ein attraktives Modell dar, um aggregierende, amyloide Proteine ohne biologische Funktion in vivo zu untersuchen. Inkubation humaner Zellen mit dem Prolin-Analogon Azetidin-2-carbonsäure führte in Anwesenheit eines proteasomalen Inhibitors zur Verstärkung der Zytotoxizität, es entstanden amyloide Aggregate und präfibrilläre Intermediate, so dass die Hypothese der Verstärkung von Funktion und Pathogenität durch Aggregation in diesem System weiter untermauert wurde. Expression von Huntingtin mit expandierter PolyQ-Sequenz und einem angefügten hydrophoben CL1-Degron führte zu einer Erhöhung der Löslichkeit, zu verstärkter Inhibition des Ubiquitin-Proteasom-Systems und zu erhöhter Zytotoxitzität im Vergleich zu expandiertem Huntingtin ohne CL1-Degron. Die Zytotoxizität des mit Degron versehenen Huntingtins konnte mittels Überexpression von expandiertem Huntingtin ohne Degron durch Coaggregation verringert werden. Die Ergebnisse sprechen für die Hypothesen, dass präfibrilläre Intermediate die maßgeblichen zytotoxischen Spezies darstellen, während große Aggregate eine protektive Funktion einnehmen können. Eine Überexpression fehlfaltender Proteine kann in multifaktorieller Weise zur Interaktion mit essentiellen zellulären Proteinen führen und die Funktion metastabiler Proteine beeinträchtigen, was u.a. im Falle der de novo amyloiden Proteine zur Inhibition der Proteinbiogenese und der HSR führt. Akkumulation endogener fehlgefalteter Proteine durch proteasomale Inhibition legt den Mechanismus einer Verstärkung der Zytotoxizität durch amyloide, aggregierende Proteine per se nahe.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 12/19
Das PHLDA1 (pleckstrin homology-like domain family A member 1) ist ein induzierbares zytoplasmatisches Protein, das einige Motive, die für die Vermittlung von Protein-Protein Interaktionen bekannt sind, enthält. Die PHLDA1 ist stark in gutartigen melanozytären Läsionen (Naevi) exprimiert und wird während der Tumorprogression des humanen Melanoms vom Primärtumor bis hin zur Metastase herunterreguliert. Das PHLDA1 Protein scheint als ein proapoptotisches Molekül zu fungieren. Das Mechanismus ist allerdings noch nicht bekannt. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass die 293 PHLDA1 Transfektanten zusätzlich zu einer erhöhten Apoptose Empfindlichkeit auch eine höhere MHC Klasse I Oberflächenexpression im Vergleich zu Neo Kontrollzellen aufweisen. Das konnte mit mehreren monoklonalen Antikörpern, bestätigt werden. Auch mittels IEF, konnte auf der gesamten Proteinebene, bei zwei PHLDA1 Transfektanten eine höhere Expression der Allelprodukte HLA A2 und HLA B7 bestätigt werden. Nach einer 3-stündigen Inkubation mit radioaktivmarkierten Aminosäuren weisen die PHLDA1 Transfektanten 4,5- bis 8,5-fach mehr neu synthetisierte MHC Klasse I Moleküle, im Vergleich zu den Kontrollzellen, auf. Mit Hilfe der Pulse/Chase Methode konnte gezeigt werden, dass PHLDA1 Transfektanten, im Vergleich zu den Neo Kontrollzellen, einen schnelleren MHC Klasse I Transport vom ER zum Golgi Apparat aufweisen. Durch die Immunopräzipitation von MHC Klasse I Molekülen, konnte auch das PHLDA1 Protein mitpräzipitiert werden. Das PHLDA1 Protein war nicht mit ICAM-1 oder MCAM mitpräzipitiert, was eine spezifische Bindung des PHLDA1 Proteins an die MHC Klasse I bestätigt. Es ist denkbar, dass das PHLDA1 Protein als Chaperon fungiert und durch die Bindung an die MHC Klasse I Moleküle diesen eine höhere Stabilität verleiht. Dadurch können die MHC Klasse I Moleküle schneller an die Oberfläche transportiert werden. PHLDA1 Transfektanten wurden von HLA A2 allospezifischen T-Zellen besser als die Neo Kontrollzellen erkannt. So könnte der Verlust des PHLDA1 Proteins bei Melanomen und Mammakarzinomen auch zum Verlust der T-Zellerkennung beitragen.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 11/19
Im Mittelpunkt der Arbeit stehen die Auswirkungen des Prostanoids Prostaglandin E2 (PGE2) auf die Fähigkeit von Monozyten-abgeleiteten dendritischen Zellen (MoDC) zur Antigenpräsentation auf MHC-I- und MHC II Molekülen. Die Kreuzpräsentation von exogenem Antigen auf MHC I Molekülen ist eine entscheidende Fähigkeit der dendritischen Zellen (DC), die es ihnen ermöglicht zytotoxische T-Zellen zu aktivieren. PGE2 wird in Aktivierungsprotokollen als „Goldstandard“ in Kombination mit Zytokinen, wie TNF-α, IL-1β und IL 6, als Reifestimulus für DC in klinischen DC-basierten Tumorvakzinierungsstudien verwendet. Bisher wurde über den Effekt von PGE2 auf die Antigenpräsentation von Tumorantigen in Proteinform nicht berichtet. In dieser Arbeit wurde die Auswirkung von PGE2 und spezifischen EP Rezeptoragonisten auf verschiedene Funktionen von MoDC, die für die Antigenpräsentation auf MHC-I- und MHC-II-Molekülen relevant sind, untersucht. Zuerst wurde die Auswirkung von PGE2 und den EP Rezeptoragonisten auf die Ausreifung der MoDC untersucht. Hierbei wurde ersichtlich, dass MoDC nach Inkubation mit PGE2, vermittelt über EP2/4 Rezeptoren, die Aktivierungsmarker HLA A, HLA-B und HLA-C3, HLA-DR, CD83 und CD86 hochregulieren. Als nächstes wurde der Einfluss von PGE2 auf die Antigenaufnahmefähigkeit der MoDC untersucht. Hierbei wurde die Phagozytosefähigkeit anhand von Zelllysat und apoptotischen Tumorzellen und die Makropinozytosefähigkeit anhand von Dextran Partikeln analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass weder PGE2 noch spezifische EP Rezeptoragonisten die Antigenaufnahme signifikant beeinflussten. Durch Präsentation von Antigen auf MHC-II-Molekülen sind DC in der Lage, tumorspezifische CD4+ T-Zellen zu aktivieren. Die MHC-II Präsentationsfähigkeit der MoDC unter dem Einfluss von PGE2 wurde mit NY-ESO-1157-170 Peptid, NY-ESO-1 Protein sowie mit NY ESO 1-transfiziertem CHO Zelllysat als Antigenquellen untersucht. PGE2 wurde zu den MoDC entweder 24 h vor (Präinkubation) oder zur gleichen Zeit wie das Antigen (Simultaninkubation) hinzugefügt. Die Versuche ergaben, dass die MHC-II-Antigenpräsentation der MoDC durch PGE2 nicht signifikant beeinflusst wird. Die Auswirkung von PGE2 auf die Kreuzpräsentationsfähigkeit der MoDC wurde mit einer Formulierung aus NY-ESO-1 Protein und dem ISCOMATRIX® adjuvant (NY ESO-1/IMX) und einem Immunkomplex bestehend aus NY-ESO-1 Protein und dem Antikörper anti NY ESO-1 mAk (Klon ES121; NY-ESO-1/IC) untersucht. Hierbei konnte gezeigt werden, dass sowohl die Kreuzpräsentation von NY-ESO-1/IMX als auch von NY ESO 1/IC durch PGE2 dosisabhängig signifikant gehemmt wurde. Dieser Effekt wird, ähnlich wie die Zell-Reifung, über die EP2/4-Rezeptoren vermittelt. Zusammenfassend erlauben die Ergebnisse den Schluss, dass PGE2 über einen EP2/4-Rezeptor-vermittelten Mechanismus die Kreuzpräsentationsfähigkeit der MoDC inhibiert, ohne jedoch die Antigenaufnahme oder die MHC-II Präsentation signifikant zu beeinflussen. Eine klinische Relevanz der Ergebnisse besteht bei der Verwendung von DC für therapeutische Tumorvakzinierungen zur Induktion einer gegen Malignome gerichteten Immunantwort. Die Benutzung von PGE2 als Reifestimulus für MoDC, die mit Protein-Antigenen gepulst werden, birgt das Risiko, die Induktion von tumorantigenspezifischen CD8+ T-Zellen negativ zu beeinflussen.
Fakultät für Biologie - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/06
Ein Habitat von Escherichia coli ist der Gastrointestinaltrakt von Säugetieren, der sich durch anaerobe Bedingungen und eine hohe Osmolalität auszeichnet. E. coli ist aber auch freilebend in Gegenwart von Sauerstoff in der Umwelt bei variierenden Osmolalitäten nachzuweisen. Eine Adaptation an diese ständig wechselnden Umweltbedingungen ist entscheidend für Wachstum und Überleben. In dieser Arbeit wurde der Adaptationsprozess an erhöhte Osmolalitäten durch globale Proteomanalysen untersucht. Zusätzlich wurden verschiedene Aspekte des Prozesses im Detail analysiert, um weitere regulatorische Komponenten aufzudecken. Es wurden globale Proteomveränderungen im pI-Bereich 4-7 nach osmotischem Stress unter aeroben Bedingungen zeitabhängig visualisiert. Es konnte eine verstärkte Produktion von 12 Proteinen nachgewiesen werden. 11 zusätzliche Proteine akkumulierten in Zellen, die einem osmotischen Stress ausgesetzt waren, der durch Zugabe des Salzes NaCl ausgelöst wurde. Der Großteil der durch Massenspektrometrie identifizierten Proteine waren Proteine mit allgemeiner Schutzfunktion, die auf transkriptioneller Ebene vom globalen Stressregulator RpoS reguliert werden. Der Vergleich von aeroben und anaeroben Bedingungen ergab eine Überlappung der akkumulierten Proteine von 50 %. Durch ergänzende Proteomanalysen mit alternativen Gelsystemen konnten zwei weitere Proteine identifiziert werden, die an der Osmostressantwort beteiligt sind. Die Zugabe des kompatiblen Soluts Glycinbetain resultierte in einer verminderten Akkumulation von 9 RpoS-regulierten Proteinen bei Salzstress unter aeroben Bedingungen. Für mindestens zwei Proteine konnte eine gegenläufige Regulation nachgewiesen werden. Unter anaeroben Bedingungen verminderte Glycinbetain die Akkumulation eines Proteins (ProX) nach Zugabe von NaCl. Es wurden Proteomanalysen einer K+-Aufnahmemutante im Vergleich zum Wildtyp bei hyperosmotischem Stress erstellt, um den Einfluss der erhöhten intrazellulären K+-Konzentration auf die nachfolgende Stressantwort zu untersuchen. Es konnte gezeigt werden, dass die Regulation von zwei Proteinen (ProX und TnaA) von der K+-Akkumulation abhängig ist. Das Regulationsmuster weiterer Proteine, insbesondere metabolischer Enzyme, war durch die fehlende Akkumulation von K+ in der Mutante beeinflusst. Es wurde eine Methode entwickelt, um Veränderungen der Proteininteraktionen direkt nach Salzstress aufzuzeigen. Durch Fixierung der Zellen mit Formaldehyd und anschließender Fraktionierung der Proteine konnten umfassende Veränderungen im Interaktionsmuster periplasmatischer Proteine nachgewiesen werden. Eine Bildung von Sauerstoffradikalen bei hyperosmotischem Stress konnte unter Verwendung eines Fluoreszenzfarbstoffes erstmalig in E. coli nachgewiesen werden. Die Inhibierung der Radikalbildung durch Inkubation mit Natriumascorbat führte zu einer verminderten Überlebenswahrscheinlichkeit der Zellen bei sehr hohen NaCl-Konzentrationen. Zellen, die in Gegenwart von Natriumascorbat einem Salzstress ausgesetzt waren, wiesen verminderte Mengen bestimmter Osmostress-involvierter Proteine auf. Für E. coli Stämme, denen Sauerstoffradikal-abbauende Enzyme wie Katalase und Superoxiddismutase fehlten, wurde eine erhöhte Salzstressresistenz gezeigt. Die phänotypische Analyse einer hdhA Mutante ergab verminderte Wachstumsraten bei erhöhten Osmolalitäten. Die Mutante war im Vergleich zum Wildtyp durch reduzierte Biofilmbildung und Beweglichkeit sowie Veränderungen im Proteom nach hyperosmotischem Stress gekennzeichnet. Die osmotisch induzierte, cytoplasmatische Trehalase TreF reguliert die intrazelluläre Trehalosekonzentration bei Salzstress unter aeroben Bedingungen. Unter anaeroben Bedingungen konnten keine Unterschiede in den Trehalosekonzentrationen in einer treF-Mutante im Vergleich zum Wildtyp beobachtet werden. Die Zugabe des kompatiblen Solutes Glycinbetain führte unabhängig von der Sauerstoffverfügbarkeit zur verstärkten Produktion von TreF.
Fakultät für Chemie und Pharmazie - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/06
Cathepsine sind lysosomale Cysteinproteasen, die neben der allgemeinen Proteindegradation in Lysosomen auch spezifische Funktionen ausüben, die eine limitierte Proteolyse erfordern. Zudem werden Cathepsine sezerniert, weshalb man sie auch im Extrazellulärraum findet, wo sie ebenfalls an verschiedenen biologischen Vorgängen, wie etwa der Zellmigration/Invasion, teilnehmen. Über Cathepsin X, einen relativ neu entdeckten Vertreter dieser Proteinklasse, war zu Beginn der Promotionsarbeit noch wenig bekannt. Die Struktur und das Aktivitätsprofil konnten zwar bereits gelöst werden, über mögliche (patho-)physiologische Funktionen gab es jedoch noch keine Erkenntnisse. Das Hauptziel meiner Untersuchungen war daher, mittels geeigneter Methoden nähere Aufschlüsse über die Rolle von Cathepsin X oder seiner Proform innerhalb und außerhalb der Zelle zu erlangen. Dies sollte vorwiegend durch die Analyse der Expression und Sekretion dieser Protease, sowie durch das Auffinden von Interaktionspartnern erfolgen. Wie sich in Vorversuchen zeigte, wird Cathepsin X in humanen Leukozyten unterschiedlich stark exprimiert. Da eine hohe Expression insbesondere in Monozyten vorlag, wurde für weitere Analysen das Zellmodell THP-1 eingesetzt, das auch für die Differenzierung zu Makrophagen-ähnlichen Zellen durch Stimulation mit Phorbol-12-Myristat-13-Acetat (PMA) oder all-trans Retinsäure (ATRA) verwendet werden kann. Interessanterweise zeigten diese Agenzien unterschiedliche Auswirkungen auf die Expression und Sekretion von Cathepsin X. So wurde mit PMA eine starke intra- und extrazelluläre Erhöhung der Protease verzeichnet, während mit ATRA das Gegenteil der Fall war. Da eine differenzielle Expression von Cathepsin X in Leukozyten auf eine mögliche Funktion in der Entzündungsantwort hindeutet, schien eine Untersuchung der Wirkung von proinflammatorischen Zytokinen und extrazellulären Matrix (EZM)-Proteinen sinnvoll, weil diese Faktoren ebenfalls die Sekretion von Proteasen beeinflussen können. Die untersuchten Zytokine hatten allerdings keinen Effekt auf die Sekretion von Cathepsin X aus THP-1-Zellen, wohingegen mit dem EZM-Protein Vitronektin eine Verdopplung der Cathepsin-X-Konzentration im Medium beobachtet wurde. In diesem Kontext konnte nachgewiesen werden, dass Vitronektin durch die Interaktion mit dem Zelloberflächenrezeptor Integrin avb3 den Sekretionsapparat der Zelle beeinflusst, wobei offensichtlich das Sequenzmotiv Arginin-Glyzin-Aspartat (RGD), welches in Vitronektin enthalten ist, für diesen Vorgang entscheidend ist. Neben Cathepsin X wurde auch für die Cathepsine B und L eine erhöhte Freisetzung nach Inkubation mit Vitronektin gemessen, was zeigt, dass dieser durch das EZM-Protein ausgelöste Mechanismus nicht auf Cathepsin X beschränkt ist. Umgekehrt ließ sich in einem weiteren Zellmodell (HUVEC) durch den Einsatz von „small-interfering RNA“ (siRNA) die Expression von Cathepsin X erniedrigen, was zu einer verminderten Migration der HUVEC in einem Invasionsversuch führte. Dies deutet auf eine Funktion von Cathepsin X in der Zellmotilität hin. Weil Cathepsin X, ähnlich wie Vitronektin, ein exponiertes RGD-Motiv in seiner Proregion aufweist, sollte nun eine mögliche Interaktion mit Integrinen untersucht werden. Tatsächlich ließ sich eine RGD-abhängige Interaktion von Procathepsin X mit dem Integrin avb3 zeigen. Somit werden in dieser Arbeit zwei wesentliche neue Aspekte in der Regulation der Sekretion und seiner Beteiligung an Migrationsvorgängen gezeigt, wobei die Interaktion von Procathepsin X mit dem Integrin avb3 eine besondere Rolle zu spielen scheint. Ob diese beiden Vorgänge miteinander gekoppelt sind, konnte mit den bisherigen Ergebnissen noch nicht bewiesen werden. Insgesamt deuten die Ergebnisse jedoch darauf hin, dass extrazelluläres (Pro)Cathepsin X neben seiner Rolle als Protease auch nicht-proteolytische Funktionen, beispielsweise als Ligand bestimmter Zelloberflächenstrukturen ausüben kann. Dieser Aspekt könnte im Hinblick auf eine therapeutische Inhibition von Angiogenese und Metastasierung von Tumorzellen durch Antikörper gegen Cathepsin X und/oder Integrine von großem Nutzen sein.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 07/19
Die Pathogenität von enteropathogenen Yersinien-Spezies wird von einem Virulenzplasmid pYV kodiert. Das pYV kodiert für den Typ-III-Sekretions-/Translokationsapparat und die Yops. Sechs Yop-Effektorproteine sind bekannt, die in die eukaryote Zelle transloziert werden: YopE, YopH, YopM,YopO/ YpkA, YopP/ YopJ und YopT. Die intrazellulären Angriffspunkte und Wirkungen der einzelnen Yops auf die Zielzelle sind Gegenstand aktueller Forschung. In dieser Arbeit wurden erstmals systematisch potentielle Zytoskelettveränderungen von Thrombozyten durch Inkubation mit Yersinia-Monosekretionsmutanten YopH, YopE, YopO, YopP, YopM und den Yersinia-Monodeletionsmutanten DeltaYopH, DeltaYopE, DeltaYopT, DeltaYopO und DeltaYopM untersucht. Im zeitlichen Verlauf adhärieren uninfizierte Thrombozyten durch eine Zunahme der Fläche durch Ausbildung von Filopodien und Lamellipodien. In den durchgeführten Experimenten ähneln die mit der YopP-Monosekretionsmutante inkubierten Thrombozyten uninfizierten Thrombozyten, d.h. YopP zeigt als Einziges der untersuchtes Yops keinen Einfluss auf das Zytoskelett. Mit der YopH, YopM, YopE bzw. YopO-Monosekretionsmutante inkubierte Thrombozyten zeigen kleinere Zellflächen und eine Dominanz von abgerundeten Zellen. Dies deutet auf eine schlechtere Adhäsion der Zellen an der extrazellulären Matrix hin. In mit WA-C(pTRANS,pCJYM-HA) infizierten HeLa-Zellen konnte YopM zunächst im Zytosol, nach 2-4h Infektion zusätzlich im Zellkern lokalisiert werden. Ausserdem zeigten mit WAC(pTRANS,pCJYM-HA) infizierte HeLa-Zellen Zytoskelettveränderungen: ein ungeordnetes Zytoskelett mit Vakuolen, vereinbar mit einer Ablösung der Zelle von der Matrix. Kaya et al. konnten im Affinitätsblot in vitro eine Interaktion von YopM mit der intrazellulären Cystein-Protease Calpain zeigen. Wegen der morphologischen Ähnlichkeit zwischen mit WA-C(pTRANS,pCJYM) inkubierten bzw. mit Calpeptin, einem Calpain-Inhibitor, inkubierten Thrombozyten wurde die von Kaya et al. dargestellte Interaktion zwischen YopM und Calpain in vivo in dieser Arbeit überprüft. Die Präzipitationsversuche aus infizierten HeLa-Zellen über Calpain sowie über YopM ergaben keinen Hinweis auf eine Interaktion von YopM und Calpain. McDonald et al. publizierten RSK 1 und PRK 2 als intrazelluläre Interaktionspartner von YopM. Funktionelle Studien über die Proteine RSK 1 und PRK 2 lassen darauf schließen, dass sie regulierende Einflüsse auf das Zytoskelett, die Translation und das Zellüberleben haben. Diese Funktionen und die beobachteten Einflüsse von YopM auf das Zytoskelett der Zielzelle sind mit einem Modell vereinbar, in dem YopM die Zytoskelettveränderungen durch Interaktion mit RSK 1 und PRK 2 hervorrufen könnte. Diese Hypothese muss durch zukünftige Forschungen geklärt werden.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 06/19
In der vorgelegten Arbeit wurden Histonmethyltransferasen untersucht. Die beiden SET-Proteine, Enhancer of Zeste (E(z)) und PRset7 methylieren jeweils spezifische Lysine in den N-Termini der Histonmoleküle H3 bzw. H4 und wurden zu Beginn in E. coli exprimiert. In Histonmethyltransferase-(HMTase)-Versuchen konnte mit E(z) keine Aktivität erzielt werden. Mit einer eingeführten Mutation des aktiven Zentrums („E(z)mut“) und mit E(z) konnte nach der Inkubation mit Drosophila-Kernextrakten an beiden Proteinen die Histondeacetylase Rpd3 nachgewiesen werden, die enzymatisch aktiv war. Unsere Arbeitsgruppe konnte die HMTase-Aktivität eines E(z)-Komplexes bestätigen, die von einer (nicht-mutierten) SET-Domäne abhängt (Czermin et al., 2002). Die Untersuchungen zur Histonmethyltransferase PRset7 begannen mit Aktivitäts- und Spezifitätsversuchen an verschiedenen Substraten. Die nukleosomale Spezifität von PRset7 bestätigte sich gemäß den Ergebnissen von Fang et al. und Nishioka et al. (Fang et al., 2002; Nishioka et al., 2002b). PRset7 unterschied klar zwischen rekombinanten Nukleosomen (Histone rekombinant in E.coli exprimiert) und nativen Nukleosomen (Histone aus Drosophila-Embryos gereinigt), wobei letztere deutlich vermindert methyliert wurden. An rekombinanten, mit PRset7 methylierten Nukleosomen, konnte mit einem H4 K20-methyl-Antikörper eine H4 K20-Methylierung detektiert werden. Mit Hilfe verschiedener, rekombinanter Nukleosomen, deren H4-Moleküle N-terminal unterschiedlich lang waren, konnte die Substraterkennung bzw. -bindung von PRset7 auf maximal 9 Aminosäuren vor Lysin 20 eingegrenzt werden. Durch die Reinigung des Proteins wurde deutlich, dass kürzere Degradationsprodukte von PRset7 den wesentlichen Anteil der detektierten HMTase-Aktivität ausgemacht hatten, ohne die hohe nukleosomale Substratspezifität zu verlieren. Für die Substratherstellung weiterer in vitro-Versuche zur Beziehung zwischen H4-Acetylierung (K12 bzw. K16) und H4-Methylierung (K20) wurde die Histonacetyltransferase MOF rekombinant hergestellt, gereinigt und die enzymatische Aktivität bestätigt. Es ergab sich keine eindeutige positive oder negative gegenseitige Beeinflussung der beiden Modifikationen. Abschließend wurden die verwendeten Antikörper bezüglich ihrer Spezifität untersucht, welche gegeben war.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 06/19
Das multiple Myelom ist eine Erkrankung, bei der terminal differenzierte Plasmazellen das Knochenmark infiltrieren, wodurch das typische klinische Bild eines Myelompatienten zustande kommt. In den letzten Jahren haben sich die Hinweise gehäuft, dass die Bindung der Myelomzellen im Knochenmark an Stromazellen die Chemosensitivität der Myelomzellen vermindert und somit zur „de-novo drug resistance" beiträgt. Das primäre Ziel dieser Arbeit war es, ein Zellmodell zu entwerfen, mit welchem die Untersuchung der Interaktionen von Stromazelle und Myelomzelle und damit der zelladhäsionsabhängigen Zytostatikaresistenz (CAM-DR) möglich ist. Darüber hinaus sollte diese Zytostatikaresistenz charakterisiert und mögliche molekulare Therapietargets identifiziert werden, welche eine Verhinderung von CAM-DR ermöglichen. Da das etablierte Kokulturmodell auf einer Kultur mit der Stromazelllinie HS-5 beruhte, wurde diese zuerst bezüglich der Oberflächenmarker und des Apoptoseverhaltens charakterisiert. Es wurde gezeigt, dass sich primäre Stromazellen aus Knochenmarksspiraten und die Stromazelllinie HS-5 zwar in ihrer Chemosensibilität unterscheiden, sie prinzipiell jedoch gleich reagieren. Beide lösen bei einer direkten Kokultur mit Myelomzellen im selben Maße CAMDR in den Myelomzellen aus. Die anschließende Charakterisierung von CAM-DR bewies, dass CAM-DR nicht zelllinienspezifisch und nicht zytostatikaspezifisch ist. HS-5-Zellen verhinderten nicht nur die Entstehung von später sondern auch von früher Apoptose. Es zeigte sich, dass das Ausmaß von CAM-DR maßgeblich von der Dauer der Kokultivierung abhängt. Des Weiteren stellte sich heraus, dass in diesem Zellmodell die von den HS-5-Zellen sezernierten Zytokine keinen Einfluss auf die Apoptoseinduktion hatten. Konsequenterweise wurden die Oberflächenantigene auf den Myelomzellen und den Stromazellen quantifiziert und teilweise deren Alteration nach einer Inkubation mit Zytostatika festgestellt. Sowohl eine Blockade der wichtigsten Integrine VLA-4 und LFA-1 als die Modulation der wichtigsten Signalwege konnte CAM-DR zwar teilweise, aber nicht vollkommen verhindern. Allein Vertreter der Statine, Simvastatin und Lovastatin, konnten CAM-DR drastisch reduzieren. Wie weiterhin gezeigt werden konnte, lag dies nicht an einer verminderten Expression von Oberflächenintegrinen, einer verminderten Zytokinsekretion der Stromazellen oder einer verstärkten Deadhäsion der Myelomzellen von den Stromazellen, sondern an der Hemmung der Geranylgeraniolpyrophosphatsynthese. Wir wiesen nach, daß Statine in der Kokultur über die Hemmung des HMG-CoA-Reduktase/GG-PP/Rho/Rho-kinase-Signalwegs wirken. Dies wurde in weiteren Experimenten, in denen selektiv die Geranylgeranioltransferase mittels GGTI-298 und die Rho-Kinase mit Y-27632 gehemmt wurden, bestätigt. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit können als Grundlage für einen potentiellen Einsatz von Statinen in der Therapie des multiplen Myeloms dienen, denn bezüglich des dargestellten Signalwegs wirken die Statine bereits im subtoxischen Bereich. Die weitere Erforschung von CAM-DR und deren assoziierte Signalwege bei anderen Tumorentitäten sowie die Evaluation der klinischen Relevanz der Gabe von Statinen zur Blockade von CAM-DR ergeben sich als wichtige nächste Schritte als Konsequenz der vorliegenden Arbeit.
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/07
Stämme der Spezies Arcanobacterium (A.) pyogenes gelten allgemein als empfindlich gegenüber Penicillinen. Hauptsächlich aus diesem Grund gibt es bisher keine etablierte Methode zur Empfindlichkeitsbestimmung von A. pyogenes. Im Rahmen dieser Arbeit wurde für A. pyogenes eine Methode zur Bestimmung der Minimalen Hemmkonzentration (MHK) mittels Bouillonmikrodilution erarbeitet, die sich an der Vorgehensweise des CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute, USA)-Dokumentes M31-A2 orientiert. Mit Hilfe der erarbeiteten Methode wurden die MHK-Werte zweier Bakterienkollektive mit insgesamt 115 Bakterienstämmen [53 süddeutsche Isolate sowie 62 deutschlandweit im Rahmen eines Monitoringprogramms (Bft-GermVet) gesammelte Stämme] bestimmt. Zusätzlich wurde die genetische Grundlage der dabei häufig zu beobachtenden Tetracyclinresistenz untersucht. Bei Anwendung der vom CLSI-Dokument empfohlenen Verdünnung der Bakteriensuspension im Medium im Verhältnis 1:200 wurde die Inokulumsdichte von A. pyogenes im Vergleich zum vorgeschriebenen Dichtebereich etwa um das Dreifache über-schritten. Daher wurde eine Verdünnung im Verhältnis 1:667 vorgenommen, wodurch valide Inokulumsdichten erreicht wurden. In der vom CLSI-Dokument empfohlenen kationenadjustierten Müller-Hinton-Bouillon (CaMHB) konnte ohne weitere Zusätze kein ausreichendes Bakterienwachstum erreicht werden, unter Zusatz von 2 % fetalem Käl-berserum (FKS; aufgrund des Vorhandenseins von Thymidin nur für die Testung nicht-sulfonamidhaltiger Antibiotika verwendbar) oder 2 % lysiertem Pferdeblut konnte die MHK nach 24 Stunden gut abgelesen werden. Aerob (von der CLSI-Norm empfohlen) und unter Zusatz von 3 Vol% CO2 bebrütete Mikrotiterplatten wiesen nach 24 Stunden keine relevanten Unterschiede in der MHK der untersuchten Wirkstoffe auf. Aufgrund der besseren Ablesbarkeit wurde der Inkubation unter Zusatz von CO2 der Vorzug gegeben. Die aus dem süddeutschen Raum stammenden A. pyogenes-Stämme wurden hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber Tetracyclin, Penicillin G und Erythromycin untersucht. Im Rahmen des BfT-GermVet-Projekts wurden die Isolate auf ihre Empfindlichkeit gegenüber 24 verschiedenen Wirkstoffen geprüft. Eine qualitative Bewertung als „resistent“ oder „sensibel“ konnte anhand der im Dokument M31-A2 vorhandenen Grenzwerte nur für wenige Wirkstoffe (Amoxicillin/Clavulansäure, Cephalothin, Tetracyclin, Chloramphenicol, Sulfa-methoxazol/Trimethoprim, Sulfamethoxazol; Ampicillin und Penicillin unter Vorbehalt) vorgenommen werden. Gegenüber den getesteten β-Lactam-Antibiotika, Aminoglykosiden, Fluorchinolonen und Phenicolen wurden generell niedrige MHK-Werte beobachtet, die - soweit Grenzwerte vorhanden waren - im sensiblen Bereich lagen. Bei der Testung von Sulfonamiden und potenzierten Sulfonamiden kam es zu großen Unterschieden zu früheren Studien, was jedoch eher auf methodische Unterschiede zurückzuführen ist als auf Änderungen der Resistenzraten. Gegenüber Sulfamethoxazol/Trimethoprim waren alle Stämme empfindlich, gegenüber Sulfamethoxazol waren die porcinen Isolate ebenfalls empfindlich, die bovinen Stämme wiesen je nach Indikation eine Resistenzrate von 24 bis 32 % auf. Insgesamt waren 9,5 % der untersuchten Isolate resistenzverdächtig gegenüber Makrolid-Antibiotika. Diese im Vergleich zur Literatur niedrige Zahl ist entweder durch die unterschiedlichen Isolatzahlen bedingt oder tatsächlicher Ausdruck eines Resistenzrückgangs, der mit dem Verbot von Tylosin als Futtermittelzusatzstoff in den 1990er Jahren assoziiert sein könnte. Bei der Untersuchung von Tetracyclin erwiesen sich unabhängig von der Tierart über 60 % der Isolate als resistenzverdächtig, wobei die MHK90 beim Schwein bei 8 µg/ml und beim Rind bei 64 µg/ml lag. Bei der genetischen Untersuchung von 36 tetracyclinresistenten Isolaten aus Süddeutschland auf das Vorkommen von acht verschiedenen tetracyclinresistenzvermittelnden Genen konnte bei 66,7 % der Isolate das für ein ribosomales Schutzprotein kodierende Resistenzgen tet(W) detektiert werden, das in der Literatur als hauptverantwortlich für die Tetracyclinresistenz bei A. pyogenes gilt. Neben diesem konnte auch die strukturelle Einheit eines für ein Effluxprotein kodierenden Gens, tet(33), bei 22,2 % der Isolate nachgewiesen werden. Bei keinem Stamm konnte tet(33) ohne gleichzeitig vorhandenes tet(W) isoliert werden. Die in der Literatur beschriebene Lokalisation von tet(33) auf einem Plasmid konnte für die untersuchten Stämme nicht bestätigt werden. Bei allen tet(W)- und tet(33)-positiven Isolaten handelte es sich um Stämme boviner Herkunft. Der MHK-Wert der tet(W)-positiven Isolate lag zwischen 8 und 64 µg/ml, die Mehrheit der Stämme hatte eine MHK von 16 µg/ml. In Anwesenheit von tet(33) lag die MHK bei sieben von acht Isolaten bei 32 µg/ml, ein Isolat wies eine MHK von 64 µg/ml auf. Bei einem Isolat boviner Herkunft (4371-03), bei dem weder tet(W) noch tet(33) detektiert werden konnte, konnte erstmals für Arcanobakterien die regulatorische Einheit des Gens tet(Z), das bisher nur bei Corynebacterium glutamicum beschrieben wurde, identifiziert werden. Das Strukturgen tetA(Z), das ebenfalls für ein Effluxprotein kodiert, konnte nur partiell nachgewiesen werden. Es ist daher nicht bekannt, ob die bei 4371-03 beobachtete MHK von 8 µg/ml auf das identifizierte tet(Z) zurückzuführen ist. Insgesamt blieben elf Isolate einschließlich aller Stämme porciner Herkunft (N = 8) ohne zugeordnete tet-Determinante.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 05/19
Die Schleimhaut des nasalen Raums stellt das primäre Kontaktorgan für inhalierte Stoffe dar. Um den Körper vor toxischen Wirkungen zu schützen und den Geruchssinn zu unterstützen, besitzen die Epithelzellen der respiratorischen Anteile erhebliche metabolische Kompetenz. Interindividuelle Unterschiede im Fremdstoffmetabolismus können in Verbindung mit einer beruflichen Exposition gegenüber inhalativen Karzinogenen zur Entstehung von Malignomen des sinonasalen Raums führen. Um gefährliche Stoffe und gefährdete Populationen anhand von in-vitro-Versuchen identifizieren zu können, wurde ein dreidimensionales Kultursystem humaner nasaler Mukosa vorgestellt, das die Verhältnisse in vivo möglichst realistisch abbildet. Dazu wurden Resektate humaner nasaler Mukosa in 1 mm3 großen Fragmenten unter optimierten Umweltbedingungen kultiviert. Innerhalb einer Woche bildeten sich daraus vollständig epithelisierte Miniorgane mit physiologischen histomorphologischen und funktionellen Eigenschaften. Um die Leistungsfähigkeit der Miniorgane zu evaluieren, wurden sie ein- oder mehrfach gegenüber den bekannt genotoxischen Substanzen Natriumdichromat, N-Nitrosodiethylamin (NDEA) und N-Methyl-N’-nitro-N-nitrosoguanidin (MNNG) exponiert. Parallel dazu wurden zum Vergleich Einzelzellsuspensionen mit diesen Stoffen inkubiert. Die induzierten genetischen Schäden wurden mit Hilfe der alkalischen Version des Einzelzell-Mikrogelelektrophorese-Assay quantifiziert. Der Anteil apoptotischer Vorgänge an hohen DNS-Schäden im Einzelzell-Mikrogelelektrophorese- Assay wurde durch den Annexin-V-Affinitätstest erfasst. Um den Erhalt der metabolischen Kompetenz der Zellen der Miniorgane im Verlauf der Kultivierung zu belegen, wurde die Konzentration von Cytochrom P450 2A6, einem Schlüsselenzym im Metabolismus zahlreicher inhalativer Giftstoffe, durchflusszytometrisch bestimmt. Die Miniorgane blieben über den Kulturzeitraum strukturell und funktionell intakt. Die einmalige Exposition gegenüber Natriumdichromat und MNNG verursachte erhebliche genetische Schäden, die bei wiederholter Inkubation trotz 48stündiger Reparaturphasen weiter zunahmen. Im Falle von Natriumdichromat stieg analog dazu der Anteil apoptotischer Zellen rasant an. Bei MNNG war dagegen keine erhöhte Apoptoserate nachweisbar. Die wiederholte Inkubation der Miniorganen mit NDEA ergab weder einen signifikanten genotoxischen Effekt, noch einen Anstieg der Apoptoserate, obwohl das für die Aktivierung von NDEA entscheidende Apoenzym Cytochrom P450 2A6 über den gesamten Untersuchungszeitraum in den Zellen nachgewiesen werden konnte. Im Vergleich der DNS-Fragmentierung erwiesen sich die in Suspension inkubierten Einzelzellen als empfindlicher gegenüber der Wirkung von Natriumdichromat und MNNG. Miniorgane nasaler Mukosa sind für toxikologische Studien optimal geeignet, da sie Untersuchungen an humanem Zielgewebe über einen längeren Untersuchungszeitraum erlauben. Dies eröffnet vielfältige Versuchsanordnungen hinsichtlich Expositionsfrequenz und Reparaturintervallen. Zudem erscheinen die Kulturen ausreichend robust, um zukünftig verschiedene realistische Expositionsmodelle, wie Begasungsanlagen und komplexe Mischungen, einzusetzen.
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 02/07
ZUSAMMENFASSUNG Yersinia enterocolitica 4/O:3 und Y. enterocolitica 2/O:9 sind die in unseren Breitengraden am meist verbreiteten humanpathogenen Bioserotypen, wobei Y. enterocolitica 4/O:3 am haeufigsten aus Lebensmitteln isoliert wird. Ein grosses Problem besteht in der relativ geringen Nachweisrate fuer pathogene Y. enterocolitica Staemme aus Lebensmittelproben mit den derzeit verfuegbaren Nachweismethoden. Verschiedene Selektivnaehrboeden wurden fuer die Isolierung von Y. enterocolitica entwickelt, sie werden aber haeufig von anderen Bakterien ueberwachsen. Y. enterocolitica Staemme koennen von den meisten anderen enteropathogenen gramnegativen Keimen anhand eines positiven Harnstoffabbaus unterschieden werden. Ziel dieser Studie sollte daher die Entwicklung eines selektiven Naehrbodens sein, der geeignet ist, Y. enterocolitica Bioserotyp 4/O:3 und 2/O:9 aus Fleischproben nachzuweisen. Es wurden verschiedene Peptone, Zucker, Harnstoff- und Agarkonzentrationen fuer die Grundlage des Urea-Agars getestet. Des Weiteren wurden verschiedene selektive Faktoren zugegeben, wie Gallensalze, Hefe, Natrium-Oxalat, Kaliumchlorat, Irgasan und Antibiotika (Cefsulodin, Novobiocin, Ticarcillin). Der neu entwickelte Naehrboden wurde anhand verschiedener gramnegativer und grampositiver Keime getestet (Y. enterocolitica 4/O:3, Y. enterocolitica 2/O:9, Y. intermedia, Y. frederiksenii, Y. kristensenii, S. aureus, S. typhimurium, E. coli, P. aeruginosa, P. fluorescens, M. morganii, A. hydrophila, S. liquefaciens, E. faecalis und E. faecium). Ausserdem fand eine Untersuchung des Naehrbodens mit kuenstlich kontaminiertem Hackfleisch sowie unbeimpften Nativproben (Tonsillen- und Kotproben von 34 Schlachtschweinen sowie 15 unbehandelten Hackfleischproben) statt. Die angewandeten Verfahren bestanden aus einem Direktausstrich, einer Uebernachtanreicherung, einer Voranreicherung in ITC-Bouillon sowie eine Kaeltevoranreicherung mit nachfolgender Anreicherung in ITC-Bouillon. Die Proben wurden jeweils zum Vergleich auf CIN-Agar nach Schiemann ausgestrichen. Zusammensetzung des Agars (g/l): Pepton aus Fleisch (1,0), Glucose (1,0), Natriumchlorid (5,0), Dinatriumhydrogenphosphat (1,2), Kaliumhydrogenphosphat (0,8), Gallensalze (5,0), Phenolrot (0,012), Agar (18,0), Urea (5,0), Irgasan (0,001), Ticarcillin (0,001), Kaliumchlorat (1,0); pH 6,76±0,2. Urea-positive Bakterien wuchsen auf diesem Urea-Selektivagar rosa, waehrend hingegen Urea-negative Bakterien gelb wuchsen. Y. enterocolitica 4/O:3 zeigte ein gutes Wachstum auf diesem Agar nach einer 24-stuendigen Inkubation bei +30°C. Y. enterocolitica 2/O:9 wuchs im Vergleich zu Y. enterocolitica 4/O:3 kleiner und geringer in ihrer Zahl, zeigte jedoch auch die typische Morphologie nach 48 h. Y. intermedia und Y. frederiksenii wuchsen kleiner. Durch die enthaltenen Selektivfaktoren konnte ein Wachstum von Y. kristensenii, grampositiven Spezies, S. typhimurium und E. coli unterbunden werden. Pseudomonaden und Aeromonaden wuchsen transparent und konnten leicht von den Yersinien abgegrenzt werden. Die groessten Probleme hinsichtlich der Differenzierung bereiteten M. morganii und S. liquefaciens, da diese eine aehnliche Morphologie aufwiesen wie Y. enterocolitica 4/O:3. Y. enterocolitica 4/O:3 konnte erfolgreich isoliert werden aus kuenstlich kontaminiertem Hackfleisch und nativen Tonsillen, wenn eine selektive Anreicherung in ITC Bouillon dem Ausstreichen vorausging. Der neu entwickelte Urea Selektivagar ist zusammen mit CIN-Agar ein geeigneter selektiver Naehrboden fuer die Isolierung von Bioserotyp 4/O:3 aus Fleisch. Eine Selektivanreicherung in ITC Bouillon sollte bei der Untersuchung von Fleischproben vor dem Ausstreichen auf dem festen Agar immer stattfinden.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 04/19
Die Beschichtung von glutaraldehydfixierten porcinen Herzklappen mit humanen Endothelzellen konnte bisher nicht befriedigend gelöst werden. In dieser Arbeit wurde die Hydrophilie der zu beschichtenden Matrix mittels einer starken organischen Säure wieder hergestellt und außerdem ein physiologischer Untergrund durch die Vorbeschichtung mit humanen Fibroblasten geschaffen, um eine stabile Zelladhäsion über 21 Tage zu ermöglichen. Indem das Klappenmaterial einer kombinierten Behandlung aus Spülung in M199, Inkubation in 10 %iger Zitronensäure und Beschichtung mit vaskulären Fibroblasten unterzogen wurde, konnte eine stabile Endothelialisierung des Klappenlumens erreicht werden.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 04/19
Thrombozyten von Patienten mit disseminierter Arteriosklerose wie bei pAVK zeigen eine erhöhte Reaktivität. In vorherigen Arbeiten wurde gezeigt, daß diese Aktivitätserhöhung postoperativ nach Gefäßeingriffen weiter ansteigt, weshalb es vermehrt zu Komplikationen auf dem kardiovaskulären Gebiet bzw. peripher zu Restenosierungen kommen kann. In dieser Dissertation soll mittels der SPAA-Methode geprüft werden, wie sich Thrombozyten von Patienten mit pAVK im Vergleich zu gesunden Kontrollen bei Inkubation mit verschiedenen Substanzen zur Thromboseprophylaxe verhalten. Aufgrund der Eigenschaften von Thrombozyten kann hinsichtlich einer Adhäsion der Thrombozyten an der Gefäßwand, in unserem Fall der Glasoberfläche und einem Haften der Thrombozyten untereinander, was als Aggregation bezeichnet wird, unterschieden werden. Das SPAA-Modell kann diese beiden Ereignisse mit hoher Sensitivität und Spezifität messen. Es zeigt sich, daß die Adhäsionsausgangswerte der pAVK-Patienten doppelt so hoch sind, wie die der Kontrollgruppe. Ebenso tritt bei diesen im Gegensatz zu den gesunden Kontrollen, bei denen keine spontane Aggregation nachweisbar ist, bereits vor den Inkubationsversuchen in 37% der Fälle eine spontane Thrombozytenaggregation auf. Das bestätigten die Ergebnisse vorangegangener Untersuchungen, daß Thrombozyten von pAVK Patienten hyperreaktiv sind. Dieses Phänomen ist nicht nur bei den Ausgangswerten mit plättchenreichem Plasma, sondern in besonderem Maße bei Zugabe von Substanzen, die in den Gerinnungsablauf eingreifen. Dabei fällt auf, wie besonders nach Zugabe von Heparinen bei Patienten eine Steigerung der Adhäsion auftritt. Auf UFH reagieren sogar Kontrollplasmen mit erhöhten Adhäsionswerten. Ein dämpfender Effekt zeigt sich bei Substanzen, die frei von Heparinfragmenten sind. Ebenso führen alle Heparine (UFH, LMWH) zu einer gesteigerten Aggregation sowohl bei Patienten als auch Kontrollen, als Ausdruck einer akuten Aktivierung. Wiederum haben von Heparinfragmenten freie Substanzen auch hier einen dämpfenden Effekt auf die Thrombozytenaggregation. Es stellt sich somit die Frage, ob für pAVK-Patienten nicht Wirkstoffe, die nicht mit Thrombozyten reagieren, von größerem Nutzen sind.
Fakultät für Physik - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 02/05
Im Rahmen dieser Arbeit wurde mit Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie (FCS) zum ersten Mal systematisch die Bindung von fluoreszenzmarkierten Peptiden an anionischen Lipidmembranen untersucht. Mit dieser Methode konnten Einzelmolekül-Messungen zur Bindung von myristoyliertem Alanin-reichen C Kinase Substrat, MARCKS (151-175), an unilamellare Vesikel mit einem Durchmesser von 100 nm durchgeführt werden. Die Vesikel bestanden aus dem neutralen Lipid Phosphatidylcholine (PC) und den negativ geladenen Lipiden Phosphatidylserine (PS) oder Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2). Eine Signal/Rausch-Analyse ermöglichte die Bestimmung der Sensitivität und des linearen Messbereichs der Methode. Auf Grund der unterschiedlichen Korrelationszeiten der freien und gebundenen Peptide folgte aus den gemessenen Autokorrelationskurven der prozentuale Anteil des gebundenen Pepids. Die Bindung von MARCKS(151-175) an die anionischen Vesikel wurde für verschiedene prozentuale Anteile von PS und PIP2 gemessen. Sie war umso stärker, je höher der Anteil anionischer Lipide in der Membran und damit die attraktive elekrostatische Wechselwirkung war. Die ermittelten Bindungskonstanten stimmten gut mit den Resultaten überein, die mit etablierten konventionellen Techniken wie NMR, ITC oder Spinmarkierung gewonnen wurden. Die Experimente konnten zeigen, dass mit FCS direkte Messungen von nanomolaren Peptidkonzentrationen möglich sind. FCS stellt eine präzise Methode zur Untersuchung der Wechselwirkung von Peptiden und Proteinen mit Lipidmembranen dar. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Selbstorganisation und das Aggregationsverhalten von verschiedenen synthetischen Gentransfer-Komplexen studiert. Mit der Methode der quantitativen Fluoreszenzmikroskopie wurde die Größenverteilung bestimmt und die Zahl der Plasmide pro Gentransfer-Komplex berechnet. Die Polyplexe stellen im Unterschied zu den Lipoplexen unter den experimentellen Bedingungen ein polydisperses kolloidales System dar. Unter dem Einfluss eines natürlichen Surfactants (Alveofact) war ein umgekehrtes Verhalten zu beobachten. Die Messungen zur Kinetik des kolloidalen Systems erfolgten mit der Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie. Mit dieser Methode wurde der Einfluss der Ionenkonzentration und von Alveofact auf die Aggregationskinetik von verschiedenen positiv geladenen Gentransfer-Komplexen untersucht. Die Experimente zeigten, dass die Geschwindigkeit der kolloidalen Aggregation mit der Ionenkonzentration drastisch zunimmt und die mittlere Zahl der Plasmide pro Komplex als Funktion der Zeit linear ansteigt. Nach der Inkubation mit Alveofact stellten die Polyplexe auch unter physiologischen Bedingungen ein stabiles kolloidales System dar und bestanden im Mittel aus 3-5 Plasmiden. Auch in diesem Fall wurde bei den DNA/Lipofectamine-Komplexen ein anderes Aggregationsverhalten beobachtet. Sie bildeten ohne die Einwirkung von Alveofact unabhängig von der Ionenkonzentration ein stabiles Kolloid und bestanden im Mittel aus nur zwei kondensierten Plasmiden. Dagegen führte die Inkubation mit Alveofact zu einer langsamen kolloidalen Aggregation. Die Lipoplexe erreichten in diesem Fall nach 60 min eine Größe von ~3-4 Plasmiden pro Komplex. Mit Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie wurde das Transportverhalten verschiedener Vesikel und Gentransfer-Komplexe in einem negativ geladenen Polymer-Netzwerk (Mucin) untersucht. Die Größe und die Ladung der Partikel bestimmten die Diffusion durch das Polymer-Netzwerk. Kleinere Durchmesser und höhere negative Ladungen der Vesikel trugen zu einem effektiveren Transport durch das Netzwerk bei. Aus der Diffusionskonstante und der makroskopischen Viskosität der Polymerlösung wurden die Abweichungen von der Stokes-Einstein-Relation berechnet. Das Diffusionsverhalten anionischer Vesikel wurde zum Vergleich auch in einem positiv geladenen Kollagen-Netzwerk studiert. Bei den synthetischen Gentransfer-Komplexen mit positiver Überschussladung wurde auf Grund der Bindung zum Netzwerk ein deutlicher Abfall der Diffusionskonstante als Funktion der Polymer-Konzentration beobachtet. Im Unterschied dazu zeichneten sich die negativ geladenen Komplexe wegen der repulsiven elektrostatischen Wechselwirkung durch einen effektiveren Transport im Mucin-Netzwerk aus. Unter dem Einfluss von Alveofact zeigten die positiv geladenen Komplexe ein ähnliches Transportverhalten wie die negativ geladenen Komplexe. Eine gezielte Beschichtung der Komplexe ermöglichte also einen verbesserten Transport durch das Polymer-Netzwerk, was im Zusammenhang mit einem effizienten Gentransfer von Interesse ist.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/19
Epidemiologische Daten und Tiermodelle geben Hinweise auf eine verschlechterte Immunabwehr bei Karzinomen des Kopf- und Halsbereiches, wobei die genauen Wirkmechanismen bisher nicht aufgeschlüsselt werden konnten. In Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass Karzinome im Kopf- und Halsbereich mit erhöhten Konzentrationen an Prostaglandinen im Serum einhergehen, ein anderer Autor wies eine verminderte Expression des Chemokinrezeptors CCR5 auf Monozyten nach Behandlung mit Prostaglandin nach. In der vorliegenden Arbeit konnte erstmalig aufgezeigt werden, dass es im Rahmen einer Karzinomerkrankung im Hals- und Kopfbereich zu strukturellen und funktionellen Defiziten der Monozytenfunktion kommt. Hierbei finden sich erniedrigte Expressionsraten an CCR5, CCR2 und des Adhäsionsmoleküls CD11b des β-Integrins Mac-1 sowie eine verminderte Adhäsionsfähigkeit der Monozyten an das interzelluläre Adhäsionsmolekül ICAM-1. Weiterhin konnte nachgewiesen werden, dass nach Inkubation der Monozyten in Serum gesunder Spender die verminderte Immunfunktion wieder verbessert wird. Parallel dazu zeigte sich, dass die oben beschriebenen Immundefekte auf Monozyten gesunder Spender durch Inkubation in Serum von Tumorpatienten künstlich herbeigeführt werden können. Dies legt den Schluss nahe, dass im Rahmen einer Karzinomerkrankung Metaboliten im Serum gelöst sind, die eine immunologische Tumorabwehr erschweren. Diese Erkenntnisse sind ein weiterer Schritt zum Verständnis der Tumorimmunologie und könnten dazu hilfreich sein, immunologische Therapieverfahren voranzubringen.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/19
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der funktionellen und molekularen Charakterisierung von humanen CD34- Zelllinien aus dem peripheren Blut (V54/1, V54/2) im Vergleich zu den aus dem Knochenmark etablierten Zelllinien (L87/4, L88/5). Die Klone V54/1 und V54/2 wurden aus dem peripheren Blut nach Stammzellmobilisierung und CD6 Depletion durch Zugabe eines Faktorengemisches aus IL-1b, IL-3, IL-6, IL-7, IL-8 und IL-11 erzeugt. L87/4 und L88/5 hingegen sind adhärente und wachstumsarretierte Stromazellen, die die Erhaltung und Differenzierung von hämatopoetischen Vorläuferzellen durch Mediatoren ermöglichen (Thalmeier et al. 2000). Das Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung von Stammzelleigenschaften bei den Zelllinien L87/4, L88/5, V54/1 und V54/2. Dazu soll die Färbung mit den Farbstoffen Rhodamin 123 (Rh123) und Hoechst 33342 zeigen, ob Subpopulationen innerhalb der Klone mit unterschiedlichen Färbeeigenschaften, bestehen. Die biologische Bedeutung der beiden Farbstoffe liegt darin, dass Sie dazu geeignet sind frühe Stammzellen zu identifizieren. Als Substrat der P-Glykoproteinpumpe, die u.a. auf frühen Vorläuferzellen mit stark erhöhter Repopulationskapazität gefunden wird, werden diese Farbstoffe aus der Zelle gepumpt. Der Farbstoff-Efflux kommt durch die mdr-Gen-kodierte (multi-drug-resistance) und Kalzium-abhängige P-Glykoproteinpumpe zustande. Das P-Glykoprotein hat neben der Bedeutung in der Stammzellbiologie in der angewandten Medizin eine wichtige Funktion in der Resistenzentwicklung von Tumoren. Des weiteren wurden bei den Zelllinien stammzellrelevante Oberflächenantigene (CD10, CD34, CD14, CD105, SH3 und CD117) untersucht, um Unterschiede zwischen L87/4, L88/5 und den Klonen V54/1, V54/2 zu erkennen. Versuche zur Induktion der Differenzierung sollten Hinweise auf die Plastizität der Zelllinien geben. Experimente an den durch den Rh123-Efflux unterscheidbaren Subpopulationen der Zelllinie V54/2 dienen der Aufklärung von Unterschieden in Morphe, zellulären Transportfunktionen und Funktionseinheiten von Transkriptionsfaktor Netzwerken. Methodisch wurde für die Analyse der Epitope und der Färbungen mit Rh123 und Hoechst 33342 ein Durchflußzytometer verwendet. Die Analyse der Funktionseinheiten von Transkriptionsfaktor Netzwerken wurde mittels Reverse Transkriptase Polymerase Ketten Reaktion durchgeführt. Die Ergebnisse der Färbeexperimente zeigten, dass bei allen untersuchten Zelllinien durch eine unterschiedliche Anfärbbarkeit der Zellen mit dem Farbstoff Rh123 zwei Subpopulationen unterschieden werden können. Die jeweils größere Subpopulation der Zelllinien färbt sich mit Rh123 an und bleibt auch nach einer definierten Inkubationszeit, die den Rh123-Efflux ermöglichen soll, gefärbt. Sie wird Rh123high genannt. Die übrigen Zellen, die bei allen Zelllinien unter 10% der Gesamtpopulation betragen, sind in der Lage den Farbstoff aus der Zelle zu pumpen. Diese Subpopulation wird Rh123low genannt und ist mit Stammzelleigenschaften wie tausendfach erhöhter Repopulationsfähigkeit in NOD/SCID-Mäusen assoziiert. Es konnte also innerhalb der untersuchten monoklonalen Linien eine Rh123low Subpopulation identifiziert werden, die sich durch zahlreiche biologische Eigenschaften von der Gesamtpopulation unterscheidet. Da der Rh123 Efflux durch eine Kalzium-abhängige Pumpe zustande kommt, lässt sie sich durch den Kalziumantagonisten Verapamil hemmen. Eine Hemmung der Pumpe bewirkt, dass die Rh123low Zellen nicht mehr in der Lage sind Rh123 aus der Zelle zu pumpen, so dass sie nach einer definierten Inkubationszeit mit Rh123 gefärbt bleiben. Neben diesem funktionellen Beweis für die P-Glykoproteinpumpe konnte durch den strukturellen Nachweis der Pumpe mittels eines Antikörpers gegen P-Glykoprotein ein definitiver Beweis für das Vorhandensein der aktiven P-Glykoproteinpumpe bei der Rh123low Population erbracht werden. Mit dem anderen Farbstoff Hoechst 33342 können die jeweiligen Anteile der Zelllinien in den einzelnen Stadien des Zellzyklus nachgewiesen und zudem ein kleiner Anteil an Zellen bestimmt werden, der als „Side Population“ (SP-Zellen) definiert wird. Diesen SP-Zellen werden Eigenschaften von aktiven Stammzellen zugeschrieben. Hierbei besteht ein Unterschied zwischen den aus dem Knochenmark und den aus dem peripheren Blut etablierten Linien, da die Zellen aus dem peripheren Blut nicht nur ein anderes Zellzyklusmuster aufweisen, sondern auch einen höheren Anteil an SP-Zellen besitzen. Es wurden vergleichende Untersuchungen zwischen den Zelllinien und zwischen den Rh123high und Rh123low Subpopulationen innerhalb einer Zelllinie mit Antikörpern gegen die Epitope CD14, CD45, HLA-DR, CD10, CD117, CD105 und SH3 durchgeführt. Dabei waren CD14 und CD45 auf allen Zelllinien negativ, wobei alle Zelllinien eine positive Expression für den mesenchymalen Marker Endoglin (CD105) und für SH3 (CD73) zeigten. CD117 konnte nur auf den aus dem Knochenmark etablierten Zelllinien L87/4 und L88/5 nachgewiesen werden. CD34, ein charakteristischer Marker für hämatopoetische Vorläuferzellen, aber auch für Endothelzellen, konnte nur auf den Zellen der Rh123low Subpopulation nachgewiesen werden. Im Gegensatz dazu exprimieren die Rh123high Zellen kein CD34. Da es sich bei den Zelllinien um Klone handelt, ist der Unterschied in der Expression von CD34 zwischen der Rh123low und der Rh123high Population ein deutlicher Hinweis auf die Plastizität der Zelllinien und das Fließgleichgewicht zwischen Rh123low und Rh123high. Durch eine Zellsortierung der Zelllinie V54/2 wurde die Rh123low von der Rh123high Subpopulation getrennt, um sie dann bezüglich ihrer Morphologie, dem Wachstum in Methylzellulose und der Expression ausgewählter Funktionseinheiten von Transkriptionsfaktor Netzwerken zu untersuchen. Dabei erhärtete sich die Hypothese, dass es sich bei der Rh123low Subpopulation um aktivere Zellen mit einer gesteigerten Expression von erythroid/myeloischen und mesodermalen Eingaben (z.B. VEGF, BMP-4), Rezeptoren (z.B. tie-1), vernetzter Transkriptionsfaktoren (z.B. GATA, ETS) und letztendlich Ausgaben (z.B. PECAM) handelt. Diese fungieren in Netzwerken mit dem Ziel, stammzellrelevante Funktionen zu ermöglichen. Die Morphologie zeigte in den Zytozentrifugationspräparaten deutliche Unterschiede zwischen Zellen der Rh123low und der Rh123high Subpopulation. Die Rh123low Subpopulation besteht aus lymphoid-ähnlichen Zellen, was für Zellen mit Stammzellfunktion charakteristisch ist. Die Rh123high Subpopulation dagegen hat ein insgesamt größeres Zellvolumen und einen gebuchteten Kern mit perinukleärer Aufhellung. Untersuchungen des klonalen Wachstums in der Methylzellulose ergaben bei keiner der Subpopulationen eine wesentliche Koloniebildung. Durch die Inkubation der Zelllinie V54/2 mit dem Neurotropen Wachstumsfaktor (NGF) konnte eine morphologische Änderung in Richtung einer neuronalen/glialen Differenzierung nach 8-12 Stunden induziert werden. Der immunhistochemische Nachweis von Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) bestätigte die mesenchymale Potenz zumindest in Richtung einer glialen Differenzierung. Das unterschiedliche Expressionsmuster ausgewählter, für die Differenzierung notwendiger Zusammenspieler innerhalb von Transkriptionsfaktor Netzwerken innerhalb der Rh123high und der Rh123low Population bei V54/2 war ein weiterer Hinweis, dass es sich bei der Rh123low Subpopulation um aktive Vorläuferzellen mit möglicher Stammzellpotenz handelt. In der Rh123low Subpopulation wurde im Gegensatz zur Rh123high Population eine Expression von BMP4, GATA1, GATA3 nachgewiesen, die essentiell für die Hämatopoese und für eine mesenchymale Differenzierung ist. Die Faktoren für GATA2, GATA3, beta globin, Elf-1 und PECAM1 wurden in einem stärkeren Maß in der Rh123low als in der Rh123high Population exprimiert. BMP-Rez., Myb, sowie die Endothel-assoziierten Faktoren Tie-1 und VEGF waren in beiden Subpopulationen gleich stark vorhanden. Bei den wenigen Funktionseinheiten der größeren und Rh123high Population handelt es sich vor allem um angiogenetische Faktoren, was auf eine limitierte Differenzierungseigenschaft der Rh123high Subpopulation und die enge Beziehung zwischen Blut- und Endothelzellen („Hämangioblast“) hinweist. Ein Nachweis für die Plastizität der Stammzellen innerhalb der von uns etablierten Zelllinien wurde dadurch erbracht, dass die zellsortierten Subpopulationen Rh123low und Rh123high nach dem Sortierexperiment getrennt rekultiviert wurden, wobei das Wachstum der Rh123low Subpopulation deutlich langsamer war als das der Rh123high Subpopulation. Nach zwei Wochen wurden die zellsortierten Subpopulationen erneut einer Rh123 Färbung unterzogen, wobei sich wiederum das ursprüngliche Verhältnis zwischen den Rh123low und Rh123high Subpopulationen einstellte. So kann man aus der Transdifferenzierung der Zelllinien von Rh123low in Rh123high und umgekehrt die Plastizität der hier untersuchten adulten Stammzelllinien ableiten. Die Ergebnisse sollen zum grundlegenden Verständnis der Biologie adulter (nicht embryonaler) Stammzellen beitragen und damit die Möglichkeit schaffen, adulte Stammzellen bzw. deren Subpopulationen gezielt für einen reparativen Gewebe- und Organersatz zu verwenden. Dabei liefern sie die Basis für weitergehende Untersuchungen zum besseren Verständnis der physiologischen und regenerativen Vorgänge, z.B. auch bei Alterung oder bei gesteigerter Funktion. Darüber hinaus kann aufgrund der vorliegenden Ergebnisse durch weitere Untersuchungen möglicherweise besser verstanden werden, ob es gelingen kann das Potential adulter Stammzellen zur therapeutischen Gewebereparation, z.B. zur Verhinderung oder Verringerung einer Narbenbildung, zu nutzen.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/19
Das natürliche Vitamin Nikotinsäure wird seit 1955 in pharmakologischer Dosierung als Medikament zur Behandlung von Dyslipidämien und bei arteriosklerotischen Gefäßveränderungen verwendet. Von Nikotinsäure konnte als erstem Medikament bereits 1975 im Coronary Drug Project nachgewiesen werden, dass es die Mortalität nach Myokardinfarkt signifikant und anhaltend reduziert. Nikotinsäure senkt den LDL-Plasmaspiegel und erhöht den HDL-Spiegel. Während der Nikotinsäureeffekt auf LDL vielfach untersucht wurde, ist über den Mechanismus der HDL-Erhöhung bisher wenig bekannt. Nikotinsäure stimuliert massiv die PGD2-Synthese in vivo. Der Hauptmetabolit von PGD2, das 15-deoxy-Δ12,14-Prostaglandin J2, wurde kürzlich als wichtigster endogener Aktivator des nukleären Transkriptionsfaktors PPAR erkannt. PPAR ist entscheidend an der Regulation des Scavenger Rezeptors CD36 und des zellulären Cholesterinexporters ABCA-1 beteiligt. Diese Rezeptoren dominieren die zelluläre Aufnahme modifizierter LDL-Partikel und die Ausschleusung zellulären Cholesterins auf HDL-Partikel und damit die Cholesterinhomöostase in Monozyten/Makrophagen in der Gefäßwand. Deshalb war es Ziel der Arbeit an einem Makrophagenmodell zu untersuchen, ob Nikotinsäure Scavenger-Rezeptoren und zelluläre Cholesterin-Transporter tatsächlich beeinflusst und so über einen gesteigerten reversen Cholesterintransport aus der Peripherie zur Leber seinen klinischen Nutzen vermitteln könnte. Als Modelle wurden die differenzierte humane Monozytenlinie MM6, die humane hepatische Linie HepG2 und frisch präparierte humane Monozyten verwendet. Die Expression der Scavenger Rezeptoren CD36, SR-BI, LOX-1, des LDL-R, des Cholesterinexporters ABCA-1, des Transkriptionsfaktors PPAR und von -Aktin wurden durch reverse Transkription der spezifischen mRNAs, nachfolgende PCR und Quantifizierung der Amplifikate über HPLC bestimmt. Die Proteinexpression von CD36 und PPAR wurden mittels spezifischer Antikörper nach Fluoreszenzmarkierung im FACS gemessen. Die Änderung des zellulären Cholesteringehalts durch Inkubationen mit Nikotinsäure, oxLDL und delipidiertem HDL wurde nach zellulärer Lipidextraktion in einem adaptierten enzymatischen Assay gemessen. Im Makrophagenmodell stimulierte die Inkubation der Zellen mit Nikotinsäure schon nach 3 h und mindestens bis 48 h anhaltend die Transkription von PPAR, des PPAR abhängigen Scavenger-Rezeptors CD36 und des zellulären Cholesterinexporters ABCA-1. Dagegen blieb die Transkription des ApoB-spezifischen LDL-R und des Scavenger-Rezeptors LOX-1 unverändert. Vergleichbare Effekte waren auch am Hepatozytenmodell nachweisbar. Die Effekte auf die PPAR und CD36 Expression waren tendenziell auch auf Proteinebene nachweisbar. Die Stimulation von CD36 und ABCA-1 durch Nikotinsäure konnte auf RNA-Ebene auch an frisch präparierten peripheren Monozyten von Normalpersonen nachgewiesen werden. Die funktionelle Bedeutung der Nikotinsäureeffekte wurde in einem Cholesterin-Aufnahme und Efflux-Assay überprüft. Dabei reduzierte die Inkubation mit Nikotinsäure den zellulären Cholesteringehalt basal und unter oxLDL-Exposition und steigerte den zellulären Cholesterin-Efflux auf delipidiertes HDL. Diese neuen Effekte der Nikotinsäure auf mehrere Lipid-Rezeptoren und -Transporter können Lipidablagerungen in der Gefäßintima reduzieren, der Schaumzellbildung entgegenwirken und durch vermehrte Einschleusung von zellulärem Cholesterin in den reversen Cholesterintransport zurück zur Leber die HDL-Spiegel erhöhen. Diese peripheren Effekte der Nikotinsäure ergänzen die Effekte von Statinen und liefern ein Rational für einen potentiell überadditiven klinischen Nutzen durch die Kombinationstherapie, die gegenwärtig klinisch geprüft wird.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/19
Umwelt- und Arbeitsstoffe stellen wichtige Faktoren bei der Kanzerogenese im menschlichen Körper dar. In der vorliegenden Arbeit wurden einige Vertreter von Umweltstoffen ausgewählt und auf ihre kanzerogene Wirkung hin untersucht: N-Nitrosodiethylamin (NDEA) für die Nitrosamine, Natriumdichromat (Na2Cr2O7) für die Chromverbindungen, Mono(2-Ethylhexyl)-Phthalat (MEHP) für die Phthalate und Benzo[a]pyren-Diolepoxid (BPDE) für die polyzyklischen Kohlenwasserstoffe. Als Negativkontrolle diente Dimethylsulfoxid (DMSO) und als Positivkontrolle N-Methyl-N‘-Nitro-N-Nitrosoguanidin (MNNG). Da viele dieser Stoffe über die Atemwege aufgenommen werden, ist die Schleimhaut des oberen Aerodigestivtraktes besonders exponiert. Als Untersuchungsmaterial diente deshalb humane nasale Schleimhaut. Um möglichst lebensnahe Bedingungen zu schaffen, wurden aus dieser ca. 1mm3 große Miniorgane gewonnen, die über eine Woche kultiviert wurden, was zu einer vollständigen Epithelialisierung führte. Die im natürlichen Zellverband verbliebenen Zellen konnten daraufhin mehrmals mit Fremdstoffen inkubiert werden. Die dazwischenliegenden Zeitintervalle ließen Reparaturvorgänge zu. Die Schädigungsmuster von Miniorganzellen wurden auch mit denen von Einzelzellen verglichen, die vor der Inkubation separiert worden waren. Dabei wurden sowohl Einzelzellen aus Frischbiopsaten und als auch Einzelzellen aus Miniorganen nach 7-tägiger Kultivierung getestet. Zur quantitativen Schädigungsanalyse wurde die alkalische Einzelzell-Mikrogelelektrophorese (Comet Assay) angewandt, bei der es zu einer Wanderung von gelösten DNA-Bruchstücken im elektrischen Feld kommt. Diese Wanderung konnte durch anschließende Anfärbung unter dem Fluroszenzmikroskop sichtbar gemacht werden. Die Ergebnisse zeigten unterschiedliche Fragmentierungen der DNA nach einmaliger und dreimaliger Fremdstoffinkubation: Die DNA-Schädigungen der Miniorgane blieben nach ein- und dreimaliger Inkubation mit NDEA und MEHP auf gleichem Niveau. Dagegen traten bei jeder Inkubation mit Na2Cr2O7, BPDE und MNNG zunehmende DNA-Fragmentierungen auf. Die aus Frischbiopsaten gewonnenen Einzelzellen zeigten bei jeder der getesteten Substanzen eine erhöhte Empfindlichkeit. Der direkte Vergleich zwischen Einzelzellen und Miniorganen nach 7 Tagen ergab eine gleich hohe Schädigung für NDEA. Bei den anderen getesteten Stoffen wiesen die Einzelzellen höhere DNA-Fragmentierungen auf. Es konnte gezeigt werden, dass alle getesteten Stoffe Schädigungen an der Erbsubstanz in Form von Einzelstrangbrüchen hervorrufen. Im Vergleich zwischen Miniorganen und Einzelzellen wiesen Einzelzellen überwiegend eine höhere Empfindlichkeit gegenüber Fremdstoffen auf als die im epithelialen Strukturverband belassenen Zellen der Miniorgane. Das Miniorganmodell bot mehrfache Inkubationsmöglichkeiten und ließ so Reparaturphasen zu. Durch die Verwendung von Miniorgankulturen können lebensnahe Bedingungen geschaffen werden, die die Vorgänge im menschlichen Körper besser widerspiegeln als ein Einzelzellmodell. Die Verwendung von Miniorgankulturen eignet sich somit zur Untersuchung der metabolischen Kompetenz von Zellen und der DNA-Reparaturmechanismen. Dadurch kann die hier vorgestellte Methode zur Prävention von malignen Tumoren des oberen Aerodigestivtraktes einen wichtigen Beitrag leisten. Auch die hier erstmals in Verbindung mit Miniorganen eingesetzte alkalische Einzelzell-Mikrogelelektrophorese (Comet Assay) erwies sich als geeigneter Kurzzeittest zur Schädigungsanalyse. Das gezeigte Modell ermöglicht die Weiterentwicklung einer Screeningmethode für die Genotoxizität von Umweltstoffen unter Berücksichtigung individueller Empfindlichkeiten.
Fakultät für Biologie - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/06
Das nicht polymorphe HLA-Klasse-I-Antigen HLA-G wird hauptsächlich in der Plazenta exprimiert, wo es vermutlich den semiallogenen Fötus vor Angriff des mütterlichen Immunsystems schützt. Eine Besonderheit von HLA-G ist das Auftreten von mehreren verkürzten Isoformen, die von alternativ gespleißten Transkripten translatiert werden. Neben dem kompletten membranständigen HLA-G1 mit den extrazellulären Domänen a1, a2 und a3 existieren die verkürzten Isoformen HLA-G2 (∆a2), HLA-G3 (∆a2, ∆a3) und HLA-G4 (∆a3). Außerdem wurden die löslichen Isoformen HLA-G5 (HLA-G1s), HLA-G6 (HLA-G2s, ∆a2) und HLA-G7 (HLA-G3s, ∆a2, ∆a3) beschrieben. Um die Expression und Funktion einzelner Isoformen getrennt voneinander und ohne Beeinflussung durch andere MHC-Klasse-I-Moleküle untersuchen zu können, wurden Transfektanten für die Isoformen HLA-G1, HLA-G2, HLA-G4 und HLA-G5 in der HLA-Klasse-I-negativen humanen Zellinie K-562 generiert. HLA-G kann mit inhibitorischen und aktivierenden Rezeptoren auf NK- und T-Zellen in Wechselwirkung treten und so Effektorfunktionen beeinflussen. Die Expression von HLA-G kann außerdem indirekt über HLA-E auf die Zytotoxizität von NK-Zellen und T-Zellen einwirken. Die HLA-E-Expression ist abhängig von Peptiden aus den Signalsequenzen von HLA-Klasse-I-schweren Ketten. Zum Ausschluß der Koexpression des HLA-Klasse-I-Antigens HLA-E auf der Zelloberfläche wurden HLA-G1mut- und HLA-G4mut-cDNA-Vektoren eingesetzt, deren Exon 1 so verändert ist, daß kein Ligand für HLA-E zur Verfügung gestellt wird. Während in der Zellinie K-562 HLA-G1 und HLA-G5 auf der Zelloberfläche exprimiert bzw. sezerniert werden, waren die verkürzten Isoformen HLA-G2 und HLA-G4 mittels FACS-Analyse mit einer Reihe HLA-Klasse-I- und HLA-G-spezifischer Ak nicht auf der Zelloberfläche nachweisbar. Diese Ergebnisse korrelieren mit der Sensitivität dieser verkürzten Isoformen gegenüber Endo H. Aus der fehlenden Resistenz der HLA-G2- und HLA-G4-Polypeptide gegenüber Endo H ergibt sich kein Hinweis auf ihren Transport zur Zelloberfläche. Diese fehlende Oberflächenexpression von HLA-G2 und HLA-G4 könnte auf einer gestörten Assoziation mit b2m oder Bestandteilen der MHC-Klasse-I-Prozessierungsmaschinerie beruhen. Kopräzipitationsexperimente ergaben, daß nur die HLA-G1-schwere Kette mit b2m und TAP assoziiert ist. HLA-G2 ließ sich zwar mit TAP, jedoch nicht mit b2m kopräzipitieren und HLA-G4 ließ sich weder in Assoziation mit b2m noch mit TAP nachweisen, so daß diesen Isoformen ein wichtiger Bestandteil der vollständigen HLA-I-Komplexe fehlt und bei HLA-G4 außerdem die Beladung mit Peptiden gestört ist. Diese Daten sprechen gegen eine Zelloberflächenexpression der verkürzten HLA-G-Isoformen. Im Unterschied zu HLA-G1 war HLA-G5 nicht in Kopräzipitaten mit TAP zu finden. Daher scheint für diese Isoform eine stabile Assoziation mit TAP für die Peptidbeladung nicht essentiell zu sein. Zum funktionellen Nachweis von HLA-G wurden Zytotoxizitätstests mit der Zellinie NKL sowie mit PBL, NK-Zellen und LAK-Zellen aus dem peripheren Blut mehrerer Donoren durchgeführt. Dabei zeigte sich, daß die Expression der verkürzten Isoformen HLA-G2 und HLA-G4 die Zytotoxizität der verschiedenen Effektorzellen nicht beeinflußte. HLA-G1 inhibierte die Lyse von K-562 in Abhängigkeit von der HLA-G1-Expressionsstärke und wirkte sich weniger deutlich als eine entsprechende HLA-E-Expression auf die Zytotoxizität aus. Neben der Plazenta wird HLA-G auch in zahlreichen anderen Geweben exprimiert und kann in Tumoren induziert oder hochreguliert werden. Da bei verschiedenen Tumoren die MHC-Klasse-I-Expression aufgrund von Mutationen im b2m-Gen gestört ist, wurden HLA-G1-Transfektanten in der b2m-negativen humanen Zellinie Daudi etabliert. Daudi HLA-G1-Transfektanten weisen gegenüber K-562 HLA-G1-Transfektanten eine reduzierte HLA-G-Proteinmenge auf. In Abwesenheit von b2m ist HLA-G1 außerdem nicht resistent gegenüber Endo H und kann auch nach Inkubation der Zellen bei niedrigen Temperaturen und Zugabe von b2m oder Ligand nicht auf der Zelloberfläche nachgewiesen werden. Da von HLA-B27 bekannt war, daß b2m-freie Homodimere auf der Zelloberfläche exprimiert werden können und eine Dimerisierung von HLA-G über ungepaarte Cysteinreste möglich ist, wurden die Daudi HLA-G1-Transfektanten auf Anwesenheit von HLA-G1-Dimeren untersucht. In Abwesenheit von b2m waren jedoch keine Dimere nachweisbar. Auch in funktionellen Experimenten mit LAK oder gd T-Zellen hatte die HLA-G-Expression in Daudi HLA?G1-Transfektanten keine Auswirkung auf die Zytotoxizität oder Proliferation der Effektorzellen. Die HLA-G1-Expression in b2m-negativen Tumoren trägt daher nicht zur Tumorprogression bei. Eine Analyse der Unterschiede in der Expression und der Auswirkungen der HLA-G-Isoformen in verschiedenen Zellinien könnte Hinweise auf die Regulation und die Funktion der HLA-G-Expression liefern.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 02/19
Den überwiegend in den Mitochondrien lokalisierten Membranproteinen der Bcl-2-Familie wird eine besonders kritische Bedeutung beim Schutz der Zelle gegen den apoptotischen Zelltod beigemessen. Der genaue Wirkungsmechanismus dieser Proteine ist bis dato unbekannt. Sie sind aber in der Lage, in der mitochondrialen Membran Kanäle zu bilden und dadurch den funktionellen Veränderungen in den Mitochondrien im Verlauf der Apoptose sowie ihrer Schwellung entgegenzuwirken. Eine Störung des mitochondrialen Elektronentransports und die Öffnung der sogenannten „permeability transition“-Pore sind als frühe Ereignisse im Verlauf des apoptotischen Zelltodes bekannt. Der Entkoppler mitochondrialer Atmung und Phosphorylierung, FCCP, verursacht durch eine Erhöhung der Permeabilität der inneren mitochondrialen Membran für Protonen ähnliche Störungen der mitochondrialen Funktion. Ziel dieser Arbeit war es, den Effekt des mitochondrialen Entkopplers FCCP alleine oder in Kombination mit bekannten Apoptoseinduktoren, wie dem Proteinkinase C-Inhibitor Che und dem Serin/Threonin-Proteinkinasehemmer Sts zu untersuchen. Desweiteren sollten biochemische Mechanismen aufgeklärt werden, die der Modulation der Apoptose durch FCCP in Leukämiezellinien des lymphatischen (CCRF-CEM) und myeloischen (HL-60) Ursprungs zugrunde liegen. Der Effekt mitochondrialer Entkoppler auf die durch Che und Sts induzierte Apoptose sollte ausserdem mit der Wirkung bekannter Modulatoren des programmierten Zelltodes wie Caspasehemmer zVAD und Ca2+Mg2+-Endonuklease-Inhibitor ATA in gleichem Modellsystem verglichen werden, um weitere Hinweise über die Stärke und Dauer der apoptosemodulierenden Wirkung von FCCP zu erhalten. Die durchgeführten in vitro Zellkulturuntersuchungen zeigten, dass eine Inkubation der CCRF-CEM- und HL-60-Zellen mit FCCP dosisabhängig den verzögerten Zelltod in beiden Leukämiezellinien induzierte. Im FCS-haltigen Zellkulturmedium wurde in beiden Zellinien eine Apoptose nach 18-stündiger Behandlung mit 4 µM FCCP in 25% der Population beobachtet. 50% der HL-60-Zellen und 85% der CCRF-CEM-Zellen waren apoptotisch oder tot, wenn 20 µM FCCP über einen Zeitraum von 18 Stunden eingesetzt wurden. Ein FCS-Entzug resultierte in der Sensibilisierung der CCRF-CEM- und HL-60-Zellinien gegenüber FCCP: mehr als die Hälfte der Population in beiden Leukämiezellinien waren bereits 12 Studen nach Behandlungsbeginn mit FCCP apoptotisch bzw. tot. Die im Westernblot demonstrierte Caspase-3-abhängige proteolytische Spaltung von PARP, sowie die Reduktion des intrazellulären CPP-32-Spiegels (Procaspase-3) zeigte sich bereits 6 Stunden nach Behandlungsbeginn mit FCCP, statt, verglichen mit 24 Stunden unter normalen Inkubationsbedingungen. Im Verlauf der durch FCCP induzierten Apoptose konnten wir mittels konventioneller DNA-Agarose-Gelelektrophorese keine oligonukleosomale DNA-Fragmentierung (180-200 bp) nachweisen, mit Hilfe der pulsed field-Gelelektrophorese wurden lediglich große DNA-Fragmente (15-40 kbp) aufgezeigt. Nach zweistündiger Inkubation mit 10 µM Che bzw. achtstündiger Behandlung mit 300 nM Sts starben 90% CCRF-CEM-Zellen, während 60% der HL-60-Zellen nach zweistündiger Einwirkung von Che apoptotisch bzw. tot waren. Überraschenderweise war die proteolytische Spaltung von PARP nach Behandlung beider Zellinien mit einer niedrigeren Konzentration von Che (10 µM) ausgeprägter als mit der höheren Konzentration des Proteinkinase C-Hemmers (20 µM), obwohl die Anzahl der toten Zellen direkt proportional zur eingesetzten Che-Konzentration war. Die Zugabe von FCCP bzw. von Caspasen-Inhibitor zVAD verzögerten den durch Che und Sts induzierten apoptotischen Zelltod: 20-40% mehr Zellen überlebten innerhalb der ersten sechs Stunden der Inkubation, wenn 4-20 µM FCCP zum Inkubationsmedium zugegeben wurden, während nur 15-20% mehr Zellen bei Zugabe von 50 µM zVAD am Leben blieben. Der protektive Effekt von zVAD und ATA war jedoch nur vorübergehend: sechs Stunden nach Behandlungsbeginn mit Che oder Sts gab es keinen statistisch signifikanten Unterschied im Überleben der Zellen. Die Vorbehandlung mit ATA verhinderte komplett eine Apoptose in beiden Zellinien, so daß diese mindestens einige Tage nach Behandlungsbeginn mit Serin/Threonin-Proteinkinase-Hemmern intakt blieben. Alle eingesetzten Modulatoren hemmten das Auftreten der durch Che bzw. Sts ausgelösten biochemischen Zeichen der Apoptose, wie oligonukleosomale DNA-Degradation, Abfall der PARP-Aktivität und Aktivierung der Caspase-3. Eine 3-stündige Inkubation der CCRF-CEM- und HL-60-Zellen mit 10 µM Che führte in beiden Zellinien zu einem deutlichen Abfall der intrazellulären NAD+-, NADH-, NADPH- und ATP-Konzentrationen. Insbesondere in der CCRF-CEM-Zellinie stand die Senkung des intrazellulären Gehaltes an Pyridinnukleotiden im Vordergrund, in den myeloischen HL-60-Zellen war die ATP-Depletion ausgeprägter. Während FCCP oder zVAD den Abfall der Energie- und Redoxäquivalente lediglich partiell verhinderten, war ATA in der Lage, die Depletion von NAD+, NADH, NADPH und ATP komplett zu inhibieren. Da FCCP und zVAD lediglich die mit der Apoptose assoziierten biochemischen Phänomene, wie die Aktivierung der Caspase-3 oder der Ca2+-Mg2+-Endonuklease und nicht die Depletion der Energie- und Redoxäquivalente in Leukämiezellen aufhoben, waren die durch die Einwirkung von Che aufgetretenen Störungen des Energiestoffwechsels ein möglicher Grund, weshalb die protektive Wirkung von FCCP und zVAD nur vorübergehend war.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/19
Die photodynamische Diagnostik und Therapie sind relativ neue Methoden zur Detektion und Behandlung von CIN-Läsionen. Sie erfolgen nach Applikation einer photosensibilisierenden Substanz vor der Portio und einer Illumination mittels Laserlicht einer definierten Wellenlänge. In den von uns durchgeführten Untersuchungen wurde als photosensibilisierende Substanz 5-ALA-Thermogel verwendet. Diese Präparation geht bei mehr als +31° C in einen gelartigen Zustand über. Die Lösung wird unter Zuhilfenahme einer Zervixkappe aufgebracht. Durch die Gewebetemperatur erfolgt dann die Umwandlung zum Gel. Das Ziel der Untersuchungen war die Feststellung der optimalen Applikationsdauer und der optimalen Applikationsdosis für die Durchführung der photodynamischen Therapie (PDT) bei Patientinnen mit Zervixdysplasie (CIN 1-3). Im Zeitabschnitt zwischen Dezember 2001 und April 2002 wurden 27 nicht schwangere Patientinnen mit zytologisch bzw. histologisch nachgewiesener CIN 1, CIN 2 und CIN 3 nach Beachtung von Einschluss- und Ausschlusskriterien in die Studie einbezogen. 0,5 bis 12 Stunden vor therapeutischer Konisation wurden 10 ml eines 4%, 10% oder 20%igen 5-ALA-Thermogels auf die Portio uteri aufgetragen. Weiterhin wurden bei allen Patientinnen Biopsien entnommen, die histologisch untersucht wurden. Die Biopsien von 25 Patientinnen wurden der semiquantitativen, topografischen Fluoreszenzmikroskopie und der quantitativen Fluoreszenzspektrometrie unterzogen. Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass die PPIX-Fluoreszenz ihr Maximum bei der Applikation von 10%igem 5-ALA-Thermogel und einem Inkubationsintervall von über 2 Stunden erzielt. Eine höhere Konzentration des 5-ALAThermogels verursachte keinen weiteren Anstieg der PPIX-Fluoreszenzintensität. Aufgrund dieser Ergebnisse empfehlen wir für die PDT 10%iges 5-ALA-Thermogel, das eine maximale PPIX-Sättigung (PPIX-Fluoreszenzintensität) im Gewebe ergibt und dadurch eine maximale Effektivität für die Therapie erwarten lässt. Es sollte jedoch für eine PDT nicht nur eine maximale PPIX-Sättigung im Gewebe erzielt werden, sondern auch eine entsprechend hohe Selektivität nur für dysplastisch veränderte Zellen. In dieser Studie wurde eine statistisch signifikante höhere PPIXFluoreszenzintensität in den CIN-Arealen festgestellt im Vergleich zum normalen umgebenden Plattenepithel (p
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/07
Ein Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die biologische Aktivität des kürzlich von Schneider et al. klonierten, rekombinanten Hühner IL-6 (rChIL-6), zu charakterisieren. In vitro wurde der Nachweis der biologischen Aktivität von rChIL-6 durch die Induktion der Proliferation der streng IL-6 abhängigen murinen Zelllinie 7TD1 erbracht. Diese Tatsache wurde für die Etablierung eines quantitativen rChIL-6 Nachweissystems genutzt. Für weiterführende Studien wurde ein neutralisierendes, polyklonales ChIL-6 Antiserum entwickelt. Durch wiederholte Vakzinierung von Kaninchen mit rChIL-6 (E.coli) war es möglich, ein ChIL-6 Antiserum zu gewinnen, welches auch die biologische Aktivität von natürlichem ChIL-6 neutralisiert. In vivo induzierte die intravenöse Applikation von rChIL-6 (E.coli) einen deutlichen Anstieg der Kortikosteronkonzentration im Serum von Hühnern. Somit standen mit biologisch aktivem rChIL-6, einem ChIL-6 Nachweistest und einem neutralisierenden Antiserum geeignete Werkzeuge zur Verfügung, die für erste Untersuchungen zur funktionellen Charakterisierung des aviären Toll-like Rezeptor (TLR)-Systems genutzt wurden. Diese, unter anderem auf Makrophagen exprimierten Rezeptoren, sind für eine adäquate Reaktion des Immunsystems von essentieller Bedeutung, denn sie erkennen die Anwesenheit pathogener Mikroorgansimen anhand so genannter „pathogen-associated molecular pattern“ (PAMP). Eine Konsequenz der Rezeptoraktivierung ist die Transkription von Genen pro-inflammatorischer Cytokine, unter anderem von IL-6. Primäre Hühnermakrophagen wurden durch Inkubation mit verschiedenen, aus dem Säuger-System bekannten TLR-Agonisten stimuliert; als Nachweissystem der erfolgreichen Aktivierung wurde die quantitative Analyse der ChIL-6 Sekretion genutzt. Zunächst wurden primäre Hühnermakrophagen mit LPS stimuliert worauf sie mit einer starken ChIL-6 Sekretion reagierten. Durch die gleichzeitige Inkubation der Makrophagen mit LPS und IFN- ließ sich das Ausmaß der ChIL-6 Sekretion deutlich steigern. Auch die Inkubation mit bakterieller DNA induzierte die Sekretion von ChIL-6. Dieser Makrophagen-aktivierende Effekt war DNA-spezifisch, denn zum einen beendete der DNA Verdau mit DNase I diesen Effekt. Zum anderen induzierten CpG-ODNs nicht aber GpC-ODNs eine starke ChIL-6 Sekretion. Weiterhin führte die Stimulation der Makrophagen mit synthetischem bakteriellem Lipopeptid und synthetischer dsRNA zu einer deutlichen Sekretion von ChIL-6. Bei in vivo Studien wurde eine deutliche Induktion von ChIL-6 durch LPS (TLR 4) beobachtet. Im Rahmen dieser Arbeit konnte also gezeigt werden, dass rekombinantes ChIL-6 sowohl in vitro als auch in vivo biologisch aktiv ist. Auf der Basis der dabei etablierten Methoden konnte bei ersten Untersuchungen zur funktionellen Charakterisierung des TLR-Systems des Huhnes Hinweise dafür gewonnen werden, dass beim Huhn funktionelle Homologe zu den, aus dem Säuger bekannten TLR 2, 3, 4, und 9 vorhanden sind
Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/07
Im Zeitraum von Juni bis August 2001 wurde in acht verschiedenen Metzgereien im Raum München eine Gesamtzahl von 298 Proben gesammelt. 115 Tupferproben stammten von rohem Schweinefleisch und Innereien, 183 von Gerätschaften und Oberflächen, die mit Lebensmitteln, insbesondere rohem Fleisch, in Berührung kommen. Die Proben wurden auf Yersina enterocolitica untersucht. Die Nachweismethode erfolgte in Anlehnung an die ISO DIN 10273: „Microbiology – General guidance for the detection of presumptive pathogenic Yersinia enterocolitica“ und an den Vorschlag des NCFA (Nordic Committee On Food Analysis: „Yersinia enterocolitica – Detection in foods“). Unmittelbar nach der Probennahme wurde ein Direktausstrich auf Cefsulodin-Irgasan-Novobiocin (CIN)-Agar durchgeführt und die Proben anschließend für ca. drei Monate tiefgefroren. Nach diesem Zeitraum wurde ein CIN-Agar-Ausstrich nach Inkubation der tiefgefrorenen Probe in Tryptose-Soja-Bouillon (TSB) durchgeführt. Ein Ausstrich wurde nach Vorbehandlung der Über-Nacht-Anreicherung dieser Probe mit 0,25%iger KOH angefertigt. Außerdem erfolgten selektive Anreicherungen in Irgasan-Ticarcillin-Kaliumchlorat-Nährbouillon (ITC-Nährbouillon) bzw. modifizierter Rappaport-Bouillon (MRB-Bouillon) mit anschließendem Ausstrich auf CIN-Agar. Typische Kolonien auf CIN-Agar (sog. „Kuhaugen“), die sich als Urea-positiv erwiesen, wurden mit dem API 20E weiterdifferenziert. Die gefundenen Y. enterocolitica-Isolate wurden bio- und serotypisiert und die Pathogenität mit Hilfe des Kongorot-Magnesium-Oxalat (CRMOX)-Agars bestätigt. Die meisten der pathogenen Isolate (68,8%) wurden bereits nach Direktausstrich auf selektive CIN-Agar-Platten gefunden, weitere pathogene Yersinien konnten erst nach selektiver Anreicherung in ITC und MRB identifiziert werden. Pathogene Y. enterocolitica 4/O:3 wurden in sechs der acht Metzgereien aus rohen Produkten vom Schwein nachgewiesen. Insgesamt stammten 9,5% der positiven Ergebnisse aus rohem Schweinefleisch (von 95 Proben erwiesen sich neun als positiv) und 25,0% aus Schlachtnebenprodukten (Zunge, Niere und Leber; von 20 Proben erbrachten fünf ein positives Ergebnis). In einem Betrieb konnten pathogene Y. enterocolitica auch in zwei Umgebungsproben gefunden werden. Alle pathogenen Isolate gehörten zum Bioserotyp 4/O:3. Neben den pathogenen Y. enterocolitica konnten an apathogenen Yersinien drei Mal Y. kristensenii und je ein Mal Y. intermedia, Y. frederiksenii, Y. rohdei und ein apathogener Y. enterocolitica-Stamm nachgewiesen werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass pathogene Y. enterocolitica in Metzgereien vorhanden sind, wobei der Großteil der Nachweise in unbehandeltem Schweinefleisch und in Nebenprodukten der Schlachtung gelang. Der geringe Nachweis pathogener Y. enterocolitica in den Umgebungsproben ist insofern nicht erstaunlich, als die vorhergehende Reinigung und Desinfektion eine entscheidende Verminderung der Keimflora bewirkt hatte. Die meisten Y. enterocolitica-Isolate wurden ohne Anreicherung gefunden. Dies weist auf eine große Menge an pathogenen Isolaten in den untersuchten Proben hin. Damit wird deutlich, dass das Vorkommen und die Ausbreitung von pathogenen Y. enterocolitica 4/O:3 in nicht selbstschlachtenden Metzgereien ein nicht zu vernachlässigendes Problem darstellt.
Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/19
Die X-chromosomal gebundene Adrenoleukodystrophie stellt eine vererbte Störung der peroxisomalen ß-Oxidation von Fettsäuren dar, die zu einer Akkumulation von überlangkettigen Fettsäuren in allen Körperflüssigkeiten führt. X-ALD wird durch Mutationen im ALD-Gen verursacht, welches ein peroxisomales Membranprotein aus der Superfamilie der ABCTransporter (ATP-binding cassette) kodiert. Die Erkrankung führt zu einer fortschreitenden Demyelinisierung des ZNS, einer peripheren Neuropathie sowie adrenokortikaler Insuffizienz. Es findet sich jedoch eine sehr hohe Variabilität phänotypischer Verlaufsformen. Aus bislang unklaren Gründen zeigt ein Großteil der heterozygoten Überträgerinnen - im Gegensatz zu der überwiegenden Mehrzahl anderer X-chromosomal vererbter Erkrankungen - sowohl die biochemischen als auch die klinischen Merkmale einer X-ALD in abgemilderter Form. Zur Erklärung dieses Phänomens sollte die Untersuchung der X-Inaktivierung heterozygoter Überträgerinnen beitragen, da in der Vergangenheit postuliert wurde, daß eine zugunsten des mutierten ALD-Allels verschobene X-Inaktivierung (mit-)verantwortlich sei für das Auftreten erhöhter Konzentrationen überlangkettiger Fettsäuren und neurologischer Symptome bei ALDÜberträgerinnen. Zur Untersuchung der X-Inaktivierung wurde der hochinformative Androgenrezeptor-Test etabliert und in einigen Punkten modifiziert und verbessert. Das Testprinzip beruht auf der PCRAmplifikation eines hochpolymorphen CAG-Repeats im Exon 1 des Androgenrezeptor-Gens nach einer Inkubation von genomischer DNA mit methylierungssensitiven Restriktionsenzymen. Die Verwendung eines fluoreszenz-markierten Primers in der PCR ermöglichte eine präzise automatisierte Auswertung mittels Fragmentanalyse. Neben einer Bestimmung der überlangkettigen Fettsäuren im Plasma wurde der Heterozygotenstatus der ALD-Überträgerinnen durch eine Mutationsanalyse des ALD-Gens eindeutig belegt. Dabei konnten in allen 15 untersuchten Familien Mutationen im ALD-Gen identifiziert werden. Bei 8 Familien fanden sich neue, bislang unveröffentlichte Mutationen. Das Mutationsspektrum umfaßte 10 Missense- (67 %), zwei Nonsense- (13 %), zwei Splice-Site- Mutationen (13 %) und eine Frameshift-Mutation (6 %). Die X-Inaktivierungsmuster in Leukozyten heterozygoter ALD-Überträgerinnen wurden erstmals im Vergleich zu einem verwandten und einem nicht-verwandten Kontrollkollektiv untersucht. Bei 7 von 22 Überträgerinnen (32 %) zeigte sich eine ausgeprägte Verschiebung der X-Inaktivierung (Skewing) zugunsten eines Allels (> 80:100). Im Gegensatz dazu war ein ausgeprägtes Skewing weder bei den Nicht-Überträgerinnen aus ALD-Familien noch bei den Kontrollen zu beobachten. In diesen Gruppen fanden sich nur random X-Inaktivierung und mildes Skewing zu annähernd gleichen Teilen. Bei beiden Gruppen glich die Verteilung der XInaktivierungsmuster einer Gauss’schen Normalverteilungskurve. Die Unterschiede zwischen ALD-Überträgerinnen und unverwandtem Kontrollkollektiv erwiesen sich als statistisch hochsignifikant. Eine Korrelation zwischen dem Grad der X-Inaktivierung in Leukozyten heterozygoter ALDÜberträgerinnen und deren biochemischen Parametern (Konzentration überlangkettiger Fettsäuren im Plasma) war nicht nachweisbar. Unsere Daten belegen, daß das häufige Auftreten einer Verschiebung der X-Inaktivierung zugunsten eines Allels bei ALD-Überträgerinnen mit dem mutierten ALD-Allel in Zusammenhang steht und wahrscheinlich durch Selektionsmechanismen verursacht wird. Diese Selektionsmechanismen wirken nach dem primären X-Inaktivierungsprozeß. Andere sekundäre Einflußvariablen wie Alter oder genetische Faktoren des X-Inaktivierungsprozesses selbst wurden mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen. Anhand von Transkriptanalysen in kultivierten Fibroblasten konnte darüberhinaus gezeigt werden, daß einerseits eine Selektion zugunsten des Wildtyp-Allels, andererseits jedoch auch eine Selektion zugunsten des mutierten Allels vorkommt. Der bislang in der Literatur postulierte Selektionsvorteil des mutierten ALD-Allels wird somit in Frage gestellt.
Fakultät für Biologie - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/06
Die Lyme Borreliose ist die häufigste durch Zecken übertragene Infektionskrankheit des Menschen auf der Nordhemisphäre. Der Erreger Borrelia burgdorferi s. l. wird in drei humanpathogene Arten, B. burgdorferi s. s., B. garinii und B. afzelii unterteilt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Struktur von Borrelia afzelii am Beispiel des Stamms PKo, dem Hautisolat eines Patienten, mit Hilfe elektronenmikroskopischer Methoden untersucht. Raster- und transmissionselektronenmikroskopische Untersuchungen an Borrelien des B. afzelii Stammes PKo wurden zur Aufklärung der Ultrastruktur der Borrelienzelle unter in vitro Kultur- Bedingungen durchgeführt. In Abhängigkeit vom Kulturalter zeigen die Borrelien starke strukturelle Veränderungen, die rasterelektronenmikroskopisch gut zu untersuchen sind. Während der log-Phase nimmt die Anzahl der Schraubenwindungen zu und somit auch die Länge der Borrelien. Gegen Ende der log- Phase verlieren die Borrelien ihre typische Schraubengestalt. Im Lichtmikroskop (Dunkelfeld) kann man gleichzeitig einen Verlust der Beweglichkeit beobachten. Allerdings bedeutet der Verlust der Beweglichkeit nicht wie bisher angenommen gleichzeitig den Tod der Borrelien, da sich nach dem Überimpfen in frisches Kulturmedium wieder bewegliche schraubenförmige Borrelien bilden. Die Untersuchungen zur Ultrastruktur der Borrelienzelle wurden an Borrelien aus der log-Phase der Kultur durchgeführt. Die Borrelienzellen sind zu diesem Zeitpunkt 10–20 µm lang und besitzen 3–9 Schraubenwindungen. Ultradünnschnitte zeigen, daß die Borrelien aus einem Protoplasmazylinder bestehen, der von einer 4 nm dünnen Zellmembran begrenzt wird. An ihn schließt sich im Abstand von 5 nm die Zellwand an. Die Borrelienzellen sind von einer äußeren Membran umgeben, die den periplasmatischen Raum umschließt. Diese Membran ist zu einem Tunnel aufgewölbt in dem die Endoflagellen liegen. An jedem Zellende befinden sich 7–9 Flagellenansatzstellen, die in der Längsachse der Borrelienzelle angeordnet sind. Jede der Flagellen inseriert nur an einem Zellende. Im mittleren Bereich der Borrelienzelle kommt es zu einer Überlappung der Flagellen der beiden Zellenden. Die Überlappungsregion ist jedoch nur undeutlich abzugrenzen. Auf Grund dieser Untersuchungen konnte ein detailliertes, maßstabsgetreues Modell einer Borrelienzelle rekonstruiert werden. Ein weiteres Untersuchungsziel war die Aufklärung der Lokalisation wichtiger immundominanter Proteine. Mit Hilfe von Immun-Gold-Markierungen konnte durch hochauflösende Rasterelektronenmikroskopie gezeigt werden, daß die Proteine p17 (Osp17), p35 (Osp35) und p58 (Osp58) auf der Oberfläche der äußeren Membran der Borrelienzelle lokalisiert sind. Durch die Optimierung der Markierungsmethode konnte das Signal so weit gesteigert werden, daß die gleichmäßige Verteilung dieser Proteine über die gesamte Zelloberfläche dargestellt werden konnte. Auf Grund ihrer Lokalisation auf der Oberfläche der Borrelienzelle kommen diese Proteine grundsätzlich als Vakzinekandidaten in Frage. Die Lokalisation typspezifischer und konservierter Epitope der beiden immunologisch heterogenen Oberflächenproteine OspA und OspC konnte durch Immun-Gold-Markierungen mit Hilfe typspezifischer und breitreaktiver monoklonaler Antikörper nachgewiesen werden. Typspezifische und konservierte Epitope beider Proteine befinden sich auf der Oberfläche der äußeren Membran. Die Lokalisation breitreaktiver Epitope von OspA und OspC auf der Oberfläche der Borrelienzelle läßt den Einsatz dieser Proteine als Impfantigene auch im europäischen Raum erfolgversprechend erscheinen. Des weiteren konnte im Rahmen dieser Arbeit eine Methode entwickelt werden, die es erlaubt kokkoide Morphotypen der Borrelienzelle zu erzeugen. Durch die Inkubation von Borrelien in Aqua dest. gelingt es innerhalb weniger Minuten auf reproduzierbare Weise diese Formvarianten der Borrelien zu erzeugen. Mittels Vitalfärbungen konnte gezeigt werden, daß es sich bei den kokkoiden Morphotypen um lebende Formvarianten der Borrelienzelle handelt. Diese Formvarianten sind nicht kultivierbar. Nach dem Überführen in Kulturmedium sind nach 4–5 Tagen nur noch schraubenförmige Borrelienzellen zu beobachten. Bei den kokkoiden Morphotypen handelt sich um eine kugelförmige Anschwellung der äußeren Membran in der sich der Protoplasmazylinder in engen Windungen aufrollt. Der vom aufgerollten Protoplasmazylinder umgebene Raum ist weitgehend strukturlos. Die Flagellen befinden sich auf der von der äußeren Membran abgewandten Seite es Protoplasmazylinders. Die Rekonstruktion von Serienultradünnschnitten ergab, daß diese kokkoiden Morphotypen jeweils von einer einzelnen Borrelienzelle gebildet werden; Protoplasmazylinder, Zellwand und äußere Membran bleiben intakt. Darüber hinaus konnte am Beispiel von Osp17, Osp35 und OspC gezeigt werden, daß die Oberflächenproteine der schraubenförmigen Borrelienzelle auch bei den kokkoiden Morphotypen auf der Oberfläche lokalisiert sind. Diese drei Proteine sind auch auf den kokkoiden Morphotypen gleichmäßig über die gesamte Oberfläche verteilt. Allerdings kommt es bei der Bildung der kokkoiden Morphotypen im Vergleich zu den schraubenförmigen Borrelienzellen zu einer deutlichen Reduktion der Oberfläche. Diese Formvarianten besitzen somit nur eine reduzierte Angriffsfläche für die Antikörper des Wirts. Sie stellen also möglicherweise Formen dar, die es den Borrelien ermöglichen dem Abwehrsystem des Wirts auszuweichen. Außerdem wurde die Adhäsion von Borrelien zweier unterschiedlicher Spezies an humane Astrozyten untersucht. Dafür wurde außer dem bereits erwähnten B. afzelii Stamm PKo der B. garinii Stamm PBi eingesetzt. Hierbei handelt es sich um ein Isolat aus dem Liquor eines Patienten. In einem über 24 Std. Zeitdauer durchgeführten Koinkubationsversuch konnte mittels Lichtmikroskopie gezeigt werden, daß beide Stämme an die Astrozyten adhärieren. Borrelien des B. afzelii Stamms PKo adhärieren jedoch insgesamt weit häufiger als solche des B. garinii Stamms PBi. Bei den rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen zeigte sich, daß eine Vielzahl von Borrelien beider Stämme mit den Zellausläufern am Rand der Astrozyten und auf deren Oberfläche in Kontakt treten. Die Fähigkeit der Borrelien an die Astrozyten zu adhärieren spielt möglicherweise eine Rolle beim Übertritt von der Blutbahn ins Gehirn. Eine deutlich Reaktion der Astrozyten auf den Kontakt mit den Borrelien in Form von Oberflächenveränderungen ist nicht zu erkennen. Bei beiden Stämmen können im Rahmen der rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen Borrelien gefunden werden, die in die Zellen eindringen. Dieses Eindringen kann mit Hilfe von Ultradünnschnitten durch die Koinkubationspräparate im TEM bestätigt werden. Hierbei konnten Borrelien sowohl in Vesikeln, als auch frei im Zytoplasma derAstrozyten gefunden werden. Die intrazellulär liegenden Borrelien waren auch nach 24 Std. noch intakt. Es sind keine Degenerationsformen zu erkennen. Durch das Eindringen in die Astrozyten gelingt es den Borrelien möglicherweise über längere Zeit im Wirt zu überdauern.
1. Mittels Dextrangelfiltration wurde nach Inkubation von markiertem Cortisol und Plasma der proteingebundene und der sog. freie Anteil (%) des endogenen Plasmacortisols ermittelt und bei gleichzeitiger fluorimetrischer Bestimmung der 11-OHCS auch die Menge proteingebundenen, bzw. sog. freien Cortisols (µg-%) berechnet. 2. Die diagnostische Brauchbarkeit der Methode wurde bei Patienten mit Nebennierenrindeninsuffizienz, mit Hypophysentumoren, nach Hypophysektomie, mit Cushing-Syndrom mit der fluorimetrischen Bestimmung der 11-OHCS verglichen. Die einfache Bestimmung der Cortisolbindung war bei hypophysektomierten Patienten der Bestimmung der 11-OHCS überlegen und entsprach der aufwendigeren ACTH-Belastung. 3. Falsch hohe fluorimetrische 11-OHCS-Spiegel im Plasma unter Spirolacton- oder Oestrogenbehandlung und in der Gravidität lassen sich durch Bestimmung der Cortisolbindung klären. Bei Schilddrüsenüberfunktion war das sog. freie Cortisol im Plasma relativ und absolut vermehrt, bei Schilddrüsenunterfunktion fand sich eine Zunahme des plasmaproteingebundenen Cortisols.