Podcasts about monolayer

Today's episode dives into a not-so-well-known oral peptide supplement, formerly called AT-1001, and now referred to as larazotide acetate. We go over what this peptide does within the gut, how it blocks zonulin receptors, where to get it, why it's not well-known, and so much more! Truly, the research is pretty incredible and intriguing, so stay tuned... because this peptide could very well be the next game-changing supplement for "leaky gut!" Topics: 1. Discussion on Anti-Zonulin Peptide Compound - Introduction to the topic 2. The Gut Lining's Structure and Composition - Villi and Microvilli: Enhancing Surface Area - The presence and importance of crypts - Monolayer of epithelial cells explained 3. Different Types of Cells in the Gut Lining - Enterocytes: Absorption of Nutrients - Goblet Cells: Mucus Secretion - Paneth Cells: Antibacterial Function - M Cells: Immune Surveillance - Enteroendocrine Cells: Hormone Secretion - Stem Cells: Renewal and Replenishment 4. Tight Junctions: Ensuring Gut Integrity - Definition and importance of tight junctions - Components of tight junctions: Claudins, Occludin, JAMs - Interaction with the cytoskeleton through ZO proteins - Dynamic regulation in response to various conditions 5. Zonulin's Role in Intestinal Permeability - Gliadin's interaction with enterocytes leading to zonulin release - Zonulin's impact on the cytoskeleton and, therefore, tight junctions - Gliadin peptides' interaction with immune cells and celiac disease 6. Other Factors Influencing Zonulin Release and Gut Integrity - List of factors that directly or indirectly affect gut integrity 7. Larazotide Acetate: A Novel Peptide Compound - Definition and mechanism of action - Real-world implications and studies 8. Current State and Future of Larazotide Acetate - Studies and their discontinuation? - Its emergence in peptide supplement companies - The importance of consulting with medical professionals Thanks so much for tuning in! Order Chloe's Book "⁠⁠⁠⁠75 Gut-Healing Strategies & Biohacks⁠⁠⁠⁠" TODAY! If you liked this episode, please leave a rating and review or share it to your stories over on Instagram. If you tag @synthesisofwellness, Chloe would love to personally thank you for listening! Follow Chloe on Instagram ⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠@synthesisofwellness⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠ Follow Chloe on TikTok @chloe_c_porter Visit ⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠synthesisofwellness.com⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠ to purchase products, subscribe to our mailing list, and more! Or visit ⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠linktr.ee/synthesisofwellness⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠ to see all of Chloe's links, schedule a BioPhotonic Scanner consult with Chloe, or support the show! Thanks again for tuning in! --- Support this podcast: https://podcasters.spotify.com/pod/show/chloe-porter6/support

Packaging World editors Anne Marie Mohan and Matt Reynolds return to unPACKed for the fifth episode of its six-part sustainability sit-down, turning the spotlight on monolayer materials. All plastics and foils are not created equal, and the complexity that allows them to protect food or beverages, for instance, also makes recycling significantly harder. Mohan and Reynolds cover sustainability and packaging materials daily and discuss how monolayer materials could be one of the major keys to a more sustainable packaging supply chain.Join us for more of this important conversation at the Packaging Recycling Summit, presented by Packaging World Nov. 6-8, 2023, at the Grand Hyatt Atlanta in Buckhead. For more information and to register, please visit: PackagingRecyclingSummit.comSupport the show

Link to bioRxiv paper: http://biorxiv.org/cgi/content/short/2020.09.28.316430v1?rss=1 Authors: Bauer, A., Prechova, M., Gregor, M., Fabry, B. Abstract: Cellular force generation and force transduction are of fundamental importance for numerous biological processes and can be studied with the methods of Traction Force Microscopy (TFM) and Monolayer Stress Microscopy. Traction Force Microscopy and Monolayer Stress Microscopy solve the inverse problem of reconstructing cell-matrix tractions and inter- and intra-cellular stresses from the measured cell force-induced deformations of an adhesive substrate with known elasticity. Although several laboratories have developed software for Traction Force Microscopy and Monolayer Stress Microscopy computations, there is currently no software package available that allows non-expert users to perform a full evaluation of such experiments. Here we present pyTFM, a tool to perform Traction Force Microscopy and Monolayer Stress Microscopy on single cells, cell patches and cell layers grown in a 2-dimensional environment. pyTFM was optimized for ease-of-use; it is open-source and well documented (hosted at https://pytfm.readthedocs.io/ ) including usage examples and explanations of the theoretical background. pyTFM can be used as a standalone Python package or as an add-on to the image annotation tool ClickPoints . In combination with the ClickPoints environment, pyTFM allows the user to set all necessary analysis parameters, select regions of interest, examine the input data and intermediary results, and calculate a wide range of parameters describing forces, stresses, and their distribution. The Monolayer Stress Microscopy implementation in pyTFM allows for the analysis of small cell patches and single cells; we analyze the accuracy and performance of Traction Force Microscopy and Monolayer Stress Microscopy algorithms using synthetic and experimental data from epithelial cell patches. Copy rights belong to original authors. Visit the link for more info

The TWiV ninjas reveal that bacteriophage particles rapidly move across monolayers of eukaryotic cells from different tissues.  Hosts: Vincent Racaniello, Dickson Despommier, Alan Dove, Rich Condit, and Kathy Spindler Become a patron of TWiV! Links for this episode Transcytosis of bacteriophage across cell layers (mBio) Image credit Letters read on TWiV 470 This episode is brought to you by Blue Apron. Blue Apron is the #1 fresh ingredient and recipe   delivery service in the country. Get $30 off your first delivery and FREE SHIPPING by going to blueapron.com/twiv. Weekly Science Picks Kathy - Photo of 3200 year-old tree in one image Dickson - Microsculpture Rich - A Short History Of Humans And Germs Alan - Planets app Vincent - Laptops Are Great. But Not During a Lecture or a Meeting Listener Picks Basel - Joint Pathology Center John - OpenStax Intro music is by Ronald Jenkees. Send your virology questions and comments to twiv@microbe.tv

Osteogenic repair in response to bone injury is characterized by activation and differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) to osteoblasts. This study determined whether activation of Sirt-1 (a NAD(+)-dependent histone deacetylase) by the phytoestrogen resveratrol affects osteogenic differentiation. Monolayer and high-density cultures of MSCs and pre-osteoblastic cells were treated with an osteogenic induction medium with/without the Sirt-1 inhibitor nicotinamide or/and resveratrol in a concentration dependent manner. MSCs and pre-osteoblastic cells differentiated to osteoblasts when exposed to osteogenic-induction medium. The osteogenic response was blocked by nicotinamide, resulting in adipogenic differentiation and expression of the adipose transcription regulator PPAR-γ (peroxisome proliferator-activated receptor). However, in nicotinamide-treated cultures, pre-treatment with resveratrol significantly enhanced osteogenesis by increasing expression of Runx2 (bone specific transcription factor) and decreasing expression of PPAR-γ. Activation of Sirt-1 by resveratrol in MSCs increased its binding to PPAR-γ and repressed PPAR-γ activity by involving its cofactor NCoR (nuclear receptor co-repressor). The modulatory effects of resveratrol on nicotinamide-induced expression of PPAR-γ and its cofactor NCoR were found to be mediated, at least in part, by Sirt-1/Runx2 association and deacetylation of Runx2. Finally, knockdown of Sirt-1 by using antisense oligonucleotides downregulated the expression of Sirt-1 protein and abolished the inhibitory effects of resveratrol, namely nicotinamide-induced Sirt-1 suppression and Runx2 acetylation, suggesting that the acetylated content of Runx2 is related to downregulated Sirt-1 expression. These data support a critical role for Runx2 acetylation/deacetylation during osteogenic differentiation in MSCs in vitro. (242 words in abstract).

Neben den klassischen kardiovaskulären Risikofaktoren wie arterielle Hypertonie oder Hypercholesterinämie kommen den psychosozialen Faktoren wie Stress oder Depression eine entscheidene Rolle als Risikofaktor für die Entwicklung der Atherosklerose zu. Obwohl das chronische Stresshormon Corticotropin-Releasing-Hormon im Rahmen der adaptiven Stressantwort als Hauptvertreter der Effektorhormone angesehen wird, sind die pathophysiologischen Mechanismen, die zu einer CRH/Stress-bedingten endothelialen Dysfunktion führen, weitgehend unbekannt. Diese Arbeit hatte zum Ziel, den Effekt von peripherem CRH auf die Monozyten/Endothel-Interaktion, beispielhaft die Adhäsion, herauszuarbeiten. Die Untersuchungen der Monozyten-Endothel-Adhäsion wurde in einem in-vitro-Modell unter Verwendung der Zelllinien HMEC-1 und THP-1 mit einer neuen, modifizierten fluorometrischen Methode untersucht, monozytäres MAC-1/CD11b, endotheliales ICAM-1/CD54 und VCAM-1/CD106 mit Hilfe der Durchflusszytometrie bestimmt. Der Nachweis der vermittelnden monozytären CRH-Rezeptoren R1/-R2 erfolgte mittels RT-PCR- und Immunfluoreszenztechnik. THP-1 konnte als Zielzelle für CRH mit Nachweis der CRH-Rezeptoren auf mRNA- und Proteinebene identifiziert werden. CRH induzierte eine signifikante zeit- und konzentrationsabhängige Adhäsionszunahme der THP-1 Zellen am HMEC-1 Monolayer. Der Effekt scheint Monozyten-vermittelt, da CRH, konzentrationsabhängig, zu einer monozytären MAC-1/CD11b-Freisetzung führte. Eine CRH-Stimulation nur von HMEC-1 führte hingegen zu keiner Adhäsionszunahme, erklärbar z. B. durch die hier dokumentierte fehlende Veränderung von endothelialem ICAM-1/CD54 und VCAM-1/CD106 unter Einfluß von CRH. Die Ergebnisse unterstreichen somit die Relevanz von peripherem CRH auf die Monozytenfunktion und Monozyten/Endothel-Interaktion. Sie können einen Beitrag zur Erklärung eines möglichen Zusammenhangs von chronischem Stress (mit konsekutiver Erhöhung des Stresshormons CRH) und der Initiation / Progression der endothelialen Dysfunktion leisten (Wilbert-Lampen, Straube et al., 2006).

Vaskuläre Erkrankungen sind als Ursache für Mortalität und Morbidität führend in westlichen Industrieländern. Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass oxLDL eine herausragende Rolle bei der Atheroskleroseinduktion bzw. -progression zukommt. Die initiale Wirkung von im Blut zirkulierendem oxLDL findet auf der Ebene der Interaktion mit dem vaskulären Endothel statt und resultiert in der endothelialen Dysfunktion. Da die Zellfunktion durch die Integrität der Endothelzellschicht bzw. deren interzelluläre Kommunikation mitbestimmt ist, wäre es denkbar, dass für die oxLDL-induzierten Veränderungen im Endothel u. a. die Beeinflussung der Zell-Zell-Kommunikation via Gap Junctions eine Rolle spielt. Bislang war jedoch wenig darüber bekannt, welchen Einfluss oxLDL auf die interzelluläre Kommunikation über Gap Junctions in Endothelzellen ausübt. Außerdem war es nicht geklärt, inwiefern diese Veränderungen in der Zell-Zell-Kommunikation die Induktion und den Schweregrad der oxLDL-induzierten Apoptose beeinflussen. Ziele der Studie waren daher i) zu analysieren, ob und über welche Mechanismen oxLDL einen Einfluss auf die interzelluläre Kommunikation über Gap Junctions in Endothelzellen ausübt, ii) zu untersuchen, welche Bedeutung der interzellulären Kommunikation über Gap Junctions bzw. einzelnen Connexinen bei der Induktion der Apoptose zukommt. Mittels der Dye-Transfer-Methode nach Farbstoffinjektion in eine einzelne Zelle konnten wir zeigen, dass oxLDL eine signifikante Steigerung der interzellulären Kommunikation über Gap Junctions in HUVEC induziert. Dieser Effekt ist dosisabhängig: er zeigte sich nur bei geringen oxLDL-Konzentrationen (15 bzw. 26 μg/ml) und wurde bei weiterer Erhöhung der Konzentration bis auf 100 μg/ml wiederum aufgehoben. Die durch oxLDL verstärkte Zell-Zell-Kommunikation wurde in Endothelzellen durch einen cAMP/PKA abhängigen Mechanismus vermittelt, wobei die cAMP-Freisetzung durch ein Cyclooxygenaseprodukt, wahrscheinlich Prostacyclin, getriggert wurde. Mittels immunhistochemischer Färbungen für Cx37 und Cx43 konnten wir nicht bestätigen, dass die oxLDL-induzierte Verstärkung der Zell-Zell-Kommunikation infolge einer Hochregulation der Connexin-Expression auftritt. Im zweiten Teil der Studie wurde der Einfluss von oxLDL auf die Apoptoseinduktion analysiert. Die Apoptose wurde mittels der Annexin V - Propidium Iodid Färbung bzw. durch Nachweis des Mitochondrienmembranpotentials durchflusszytometrisch erfasst. OxLDL verursachte einen signifikanten Anstieg der Apoptoserate in HUVEC. Zur Aufklärung der Rolle bestimmter Connexine wurden weitere Experimenten in Cx-transfizierten HeLa-Zellen durchgeführt. In diesen Zellen erhöhen einzelne Connexine die Apoptoserate in unterschiedlichem Ausmaß: Cx43 > Cx40 > Cx37. Um zu prüfen, ob die bloße Anwesenheit der Connexine dafür von Bedeutung war oder ob von Connexinen gebildete Gap Junctions dafür von Bedeutung waren, wurden weitere Experimente durchgeführt. Dafür wurden in einem neuen Versuchsansatz Zellen in Suspension (keine Zell-Zell-Kontakte) sowie adhärente Zellen im Monolayer (bestehende Zell-Zell- Kontakte) einer proapoptotischen Stimulation durch Streptonigrin unterzogen. Die Zellen in Suspension wiesen erst zu einem deutlich späteren Zeitpunkt apoptotische Veränderungen auf. Das deutet auf eine Beteiligung der Gap Junctions bei der Apoptoseinduktion hin. Diese Interpretation wurde durch Befunde einer weiteren Versuchsreihe bestätigt. Bei Inkubation von apoptotischen Cx43-positiven Zellen mit intakten Zellen wurde die Apoptoserate der Letzteren nur dann signifikant erhöht, wenn diese ebenfalls Connexin 43 exprimierten und funktionelle Gap Junctions mit den bereits apoptotischen Zellen de novo bilden konnten. Somit demonstriert diese Arbeit, dass Gap Junctions eine wichtige Rolle bei der Apoptoseinduktion spielen. In nachfolgenden Studien soll in Atherosklerose-Modellen überprüft werden, ob und inwiefern die hier beschriebenen Mechanismen auch unter den In-Vivo-Bedingungen bei den oxLDL-assoziierten Gefäß/Endothelschäden eine Rolle spielen.

In der vorliegenden Arbeit sollte die Auswirkung unterschiedlicher Strahlendosen auf verschiedene Kultivierungsformen der Bronchialschleimhaut und eine Lungenkarzinomzelllinie untersucht werden. Untersuchungen zur Wirkung ionisierender Strahlen auf normales Bronchialepithel sind eher selten, obwohl die Affektion von tumorfreiem umgebendem Gewebe eine wichtige Rolle bezüglich der Nebenwirkungen einer Radiotherapie spielt. Gerade im palliativen Bereich, in dem die endoluminale Bestrahlung von Bronchus-Stenosen einen wichtigen Faktor für die Verbesserung der Lebensqualität darstellt, ist durch den engen Kontakt der Strahlenquelle zum gesunden Bronchialepithel eine Strahlenauswirkung gegeben. Die bisherige Datenlage legt eine relativ hohe Strahlentoleranz des Bronchialepithels nahe. Ob sich diese Ergebnisse bestätigen lassen, sollte anhand verschiedener Bronchial-Epithel-Kultivierungsformen untersucht werden. Primäres Ziel der Untersuchung war die Frage, ob die Art der Kultivierung einen Einfluss auf die Effektivität ionisierender Strahlen hat und ob Tumorzellen eine andere Reaktion zeigen. Die verwandten Modelle waren: - BEAS-2B Zelllinien - Primärkulturen aus Patientenmaterial - dreidimensionale Organkulturen - EPLC-32M1 Tumorzelllinien Als „handelsübliche“ Bronchialepithel-Zelllinie zur Monolayer-Kultivierung wurden die BEAS-2B-Zellen verwendet, hier handelt es sich um immortalisierte, humane bronchoepitheliale Zelllinie, die mit einem Adenovirus 12-SV40 Virus-Hybrid transfiziert war. Zwar sind viele Eigenschaften der normalen Bronchialschleimhaut in diesem Modell vorhanden, aber auch genetische Abweichungen wie Veränderungen des Chromosomensatzes sind beschrieben. Mit zunehmender Passagezahl können die Zellen auch eine kanzerogene Wirkung zeigen. Zum direkten Vergleich wurden Primärkulturen aus Patientenmaterial gewonnen, welche als Monolayer kultiviert wurden. Problematisch war hier die schwierige Kultivierbarkeit. Die dreidimensionalen Organkulturen stellen vom Aufbau her eine in vivo-nahe Kulturform dar. Zentrum der Organkultur ist ein bindegewebiger Kern, welcher von einem respiratorischen Epithel umgeben ist. Morphologisch ist das kultivierte Epithel nicht von dem in vivo zu unterscheiden. Als Tumormodell wurde eine EPLC-32M1 Zelllinie verwandt, die wie die BEAS-2B Linie und die Primärkulturen als Monolayer wachsen. Hier handelt es sich um eine squamöse Karzinom Zelllinie, deren Ursprungsgewebe ein Plattenepithelkarzinom der Lunge war. Die Ähnlichkeit zum Primärtumor ist nur noch gering ausgeprägt. Bekannterweise gehört das Plattenepithelkarzinom der Lunge zu den nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinomen, welche im Vergleich zu Kleinzellern nur eine geringe Strahlensensitivität aufweisen. Als Parameter für die Zellschädigung wurde die Lactatdehydrogenase verwandt, ein zytoplasmatisches Enzym, welches bei Zellmembranläsionen freigesetzt wird. Mit der LDH steht ein klinisch häufig eingesetzter, etablierter Parameter zu Detektion von Zellschäden zur Verfügung. Hier konnte eine Bestimmung im Kulturmedium erfolgen, wodurch Verlaufsbeobachtungen ohne Beeinflussung der Kulturen möglich waren. Ferner wurde die Zellzahlen nach Bestrahlung ermittelt, um eine Aussage über das Zellüberleben machen zu können. Zusammenfassung der Ergebnisse: - Die Organkulturen und Primärkulturen zeigten nach einer Latenz von 48 Stunden nach der Bestrahlung eine gesteigerte LDH-Aktivität, die hier gleichzeitig ihr Maximum erreichte. - Bei der BEAS-2B Linie kam es innerhalb der ersten 24 Stunden zu einem deutlichen LDH-Anstieg. - Tumorzellen zeigten ein gänzlich anderes Verlaufsmuster bezüglich der LDH. Hier kam es nach 3 Tagen zu einem kontinuierlichen Anstieg. - Die Zellzahlen im Organkulturmodell wiesen 4 Tage nach Bestrahlung keine signifikanten Unterschiede zwischen den einzelnen Versuchsgruppen auf. - Bei den Primärkulturen und den BEAS-2B Zellen fand sich in den bestrahlten Gruppen eine signifikant, nicht dosisabhängig erniedrigte Zellzahl. - Im Tumorzell-Modell war dosisabhängig eine Zellzahlminderung in den bestrahlten Gruppen zu beobachten. Schlussfolgerungen: Sowohl vom LDH-Verhalten, als auch von den Ergebnissen der Zellzahlbestimmung zeigten sich die dreidimensionalen Organkulturen wenig anfällig für die Wirkung ionisierender Strahlen. Nachdem dieses Modell die in vivo-Situation gut wiederspiegelt, unterstützen die Ergebnisse die Daten, welche eine hohe Strahlentoleranz von Bronchialepithel nahe legen. Von den übrigen Kultivierungsformen scheinen die aus Patientenmaterial gewonnenen Primärkulturen die höchste Strahlenresistenz aufzuweisen, wahrscheinlich sind hierfür Zelleigenschaften verantwortlich, die in den gentechnisch veränderten Zelllinien nicht mehr in der Art und Weise ausgeprägt sind wie in vivo. So nehmen viele intrazelluläre Faktoren wie Zytokine, Wachstumsfaktoren, Proteinkinasen oder auch Onkogene Einfluss auf die Strahlensensibilität einer Zelle. Entscheidend scheint besonders der p53- Status zu sein. Am strahlensensitivsten zeigten sich die BEAS-2B und die EPLC-32M1 Linien. Das hängt womöglich mit der Veränderung des genetischen Materials durch die Immortalisationsprozesse und die im Vergleich höhere Proliferationsrate zusammen. Möglich ist auch eine erhöhte Strahlensensibilität aufgrund des im Vergleich zu den Organkulturen schwächer ausgeprägten Zell-Zell-Kontaktes, der fehlenden dreidimensionalen Struktur und dem geringeren Anteil differenzierter Zellen. Nicht außer Acht lassen darf man individuelle Einflüsse, welche womöglich in den von Patientenmaterial stammenden Kulturen eine Rolle spielen. Zusammenfassend konnten wir zeigen, dass der dreidimensionale Aufbau und die hierarchische Struktur des Bronchialepithels maßgeblich die Strahlensensibilität beeinflussen. Monolayer sind zur Untersuchung von Strahlenfolgen in vivo nur sehr bedingt geeignet. Ausblick auf zukünftige Fragestellungen: Nachdem in der vorliegenden Arbeit nur eine Tumorzelllinie untersucht wurde, wäre es von Interesse, die Auswirkung ionisierender Strahlung auf verschiedene Lungenkarzinom- Zelllinien zu vergleichen, welche in vivo deutliche Unterschiede in der Strahlenempfindlichkeit aufweisen. Anbieten würde sich hier der Vergleich mit strahlensensiblen kleinzelligen Bronchialkarzinom. Möglicherweise kann auch hier eine dreidimensionale Kultivierung von Tumorzellen aus Patientenmaterial etabliert werden, um einen größeren Zell-Zell-Kontakt im Tumor-Modell zu ermöglichen. Auch wäre hier durch die fehlenden gentechnischen Veränderungen eine bessere Vergleichbarkeit mit der in vivo- Situation möglich. Auch die Untersuchung von Ko-Kulturen aus normaler Bronchialschleimhaut und verschiedenen Bronchialkarzinomzelllinien bietet die Möglichkeit, Auswirkungen von Interaktionen zwischen Normalgewebe und Tumorgewebe nach Einwirkung ionisierender Strahlen näher zu eruieren. Dieses Modell käme der Situation beim Patienten am nächsten. Interessant wäre in diesen Modellen auch die Überprüfung weiterer Zelltod-Parameter. So könnten hier verschiedene Apoptosemarker wie zum Beispiel die Nukleosomen im Überstand verschiedener Ko-Kulturmodelle bestimmt werden, um eine bessere Aussage über das Ausmaß der Zellschädigung zu erhalten. Im Kontext mit der Untersuchung von Nukleosomen scheint auch die Bestimmung von Calcium eine sinnvolle Ergänzung darzustellen. Hier bieten sich verschiedene Möglichkeiten an, das Verhalten von Zellkulturen nach Bestrahlung, gerade hinsichtlich einer möglichen Resistenzbildung zu untersuchen.

Podosomen sind ein prominenter Teil des Aktinzytoskelettes primärer humaner Makrophagen und wahrscheinlich essentiell für Adhäsion, Matrixverdau und gerichtete Migration. In der vorliegenden Arbeit wurde die Regulation dieser Strukturen untersucht. Es konnte zunächst gezeigt werden, dass Monozyten Podosomen nicht nur auf starren, künstlichen Oberflächen wie Glas-Deckgläschen ausbilden, sondern auch auf einem Monolayer aus Endothelzellen. Dies unterscheidet sie klar von anderen Adhäsionsstrukturen wie z.B. focal adhesions. Auch in verschiedenen Zelllinien, unter anderem in Krebszellen, ließen sich podosomale Strukturen nachweisen bzw. induzieren. Diese Befunde sind Hinweis einerseits auf die physiologische Relevanz von Podosomen und andererseits auf eine wahrscheinlich weite Verbreitung dieser Strukturen in verschiedenen Zelltypen. Podosomen sind hochdynamische Strukturen mit einer Halbwertszeit von 2-12 Minuten, das heißt, es werden permanent Podosomen abgebaut und neu gebildet. Dazu ist die Polymerisation und Depolymerisation von filamentösem (F-)Aktin notwendig. Regulationsmechanismen F-Aktin-aufbauender Wege sind gut untersucht und bekannt, weshalb in der vorliegenden Arbeit F-Aktin-abbauende Wege untersucht wurden. Ein wichtiger Regulator des Aktinzytoskelettes ist Cofilin, das die Depolymerisierung von Aktinfilamenten beschleunigt und unter anderem durch Phosphorylierung am Serin-3 inaktiviert werden kann. Folgende Ergebnisse sprechen für eine wichtige Rolle von Cofilin in der Podosomen-Regulation: Es konnte eine spezifische Lokalisation von Cofilin und phosphoryliertem Cofilin in der Aktin-reichen Podosomen-Kernstruktur nachgewiesen werden. Im Western Blot zeigte sich eine Korrelation des Grades der Cofilin-Phosphorylierung mit der Podosomenanzahl. Durch Mikroinjektion eines kurzen Peptids, welches die Cofilin-Phosphorylierung inhibiert, sowie durch Transfektion von Cofilin-siRNA konnte die Podosomen-Bildung reduziert werden. Die am besten untersuchten Cofilin-Kinasen sind die LIM-Kinasen 1 und 2. Mittels RT-PCR war in unserer Arbeitsgruppe bereits die Expression von LIMK1 in Makrophagen nachgewiesen worden. Auch Ergebnisse im Western Blot sowie in DNA-Arrays weisen auf LIMK1 als dominante Isoform in Makrophagen hin. In fixierten Präparaten konnte allerdings weder mit kommerziell erhältlichen noch mit einem selbst hergestellten, gegen die LIM-Domänen von LIMK1 gerichteten Antikörper eine spezifische Lokalisation von LIMK1 an Podosomen nachgewiesen werden. Mittels Nucleofection wurden deshalb verschiedene LIM-Kinase-Konstrukte transfiziert und überexprimiert. Dabei bestätigten sich die Ergebnisse der Antikörperfärbungen, keines der Konstrukte war in Podosomen zu finden. Alle Konstrukte mit Kinase-Aktivität führten zum raschen Krampfen und Ablösen der Zellen, wobei die Adhäsionsfläche bis zuletzt mit Podosomen bedeckt war. Im Gegensatz zu den Befunden aus der Transfektion war durch Mikroinjektion der konstitutiv aktiven Kinase-Domäne von LIMK1 eine deutliche Reduktion der Podosomen-Bildung zu erzielen. Hier können konzentrationsabhängige Effekte eine Rolle spielen. Als Gegenspieler der LIM-Kinasen wurden die Phosphatasen PP1 und PP2A beschrieben. Eine spezifische Lokalisation von PP2A an Podosomen war jedoch nicht nachzuweisen, zudem hatte eine Inhibition der beiden Phosphatasen keinen Effekt auf die Podosomenbildung oder den Podosomenabbau. Dies spricht gegen eine Beteiligung von PP1 oder PP2A an der Podosomenregulation. LIM-Kinasen selbst können durch Effektoren der Rho-GTPasen Rho, Rac und Cdc42 reguliert werden. So aktiviert der Rho-Effektor ROCK LIMK1 und LIMK2. Der ROCK-Inhibitor Y?27632 führte zu einer Störung der Podosomen-Verteilung, auch die Podosomen-Neubildung wurde stark inhibiert. Dies spricht für eine Beteiligung von ROCK an der Podosomenregulation. Auch Rac und Cdc42 können durch die gemeinsamen Effektoren der PAK-Familie eine Aktivierung von LIMK1 bewirken, dabei sind PAK1 und PAK4 die am besten untersuchten Isoformen. Die Transfektion verschiedener PAK1- und PAK4-Konstrukte führte jeweils zu einer Reduktion der Podosomen-Anzahl, unabhängig von der Kinase-Aktivität des Konstruktes. Die Kinase-inaktive PAK4-Mutante führte zu einer Reduktion des F-Aktin mit kleinen Podosomen, während die konstitutiv-aktive PAK4-Mutante große Podosomen mit vermehrtem F-Aktin bewirkte. Weitere Arbeiten zur Untersuchung vor allem von PAK4 in unserer Arbeitsgruppe konnten diese Ergebnisse bestätigen und quantifizieren sowie weitere Interaktionspartner nachweisen. Eine weitere Regulationsmöglichkeit von Cofilin ist die Bindung des second messengers PIP2, welcher unter anderem durch Isoformen der Phospholipase C (PLC) hydrolysiert werden kann. Die Mikroinjektion zweier Peptide, die laut Literatur zu einer PIP2-Inhibition bzw. einer Steigerung des PIP2-Abbaus führen, hatte keinen Einfluss auf Podosomen. Durch Transfektion der PH-Domäne von PLCd1, welche als PIP2-Sensor eingesetzt werden kann, konnte jedoch eine teilweise Lokalisation von PIP2 an Podosomen gefunden werden. Mit spezifischen Antikörpern konnte zudem eine Lokalisation von PLCb1 im Aktin-reichen Podosomenkern und von PLCb2 in der podosomalen Ringstruktur nachgewiesen werden, PLCb3 zeigte keine spezifische Lokalisation. Auch ein PLCb2-Konstrukt reicherte sich nach Transfektion in der podosomalen Ringstruktur an. Der PLC-Inhibitor U-73122 führte zu einem kompletten Verschwinden der Podosomen mit nachfolgender Ablösung der Zellen. Aufgrund dieses Befundes und der spezifischen Lokalisation ist von einer Beteiligung der PLCb1 und PLCb2 in der Podosomen-Regulation auszugehen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnten somit wichtige Effektoren der podosomalen Aktinregulation identifiziert werden: Cofilin als direkter Interaktionspartner von Aktin, LIMK1 als Cofilin-Regulator sowie ROCK und PAK als upstream-Regulatoren in der Signalkaskade. Darüber hinaus scheinen PLCb1 und PLCb2, möglicherweise über PIP2, ebenfalls an der Podosomen-Regulation beteiligt zu sein. Dies legt die Grundlage für weitere Untersuchungen über die molekularen Mechanismen der podosomalen Aktinregulation.

Monolayerkulturen von Normal- und Tumorzellen verhalten sich unter Bestrahlung substantiell unterschiedlich. Wir haben ein Ko-Kultursystem (COCs), bestehend aus dreidimensionalen Organkulturen von humanem Bronchialepithels (OCs') und der GFP-transfizierten Lungenkarzinom-Zelllinie EPLC entwickelt, und können in Kombination mit der Durchflusszytometrie den DNA-Gehalt getrennt für Tumor- und Normalzellen analysieren. Damit kann die Wirkung ionisierender Strahlung auf die Proliferation, die Apoptose und die Zellzahl im Verlauf quantifiziert werden. Die humane Bronchialepithel-Zelllinie BEAS-2-B zeigt im Monolayer gesteigerte Proliferation und erhöhte Strahlensenitivität im Vergleich zum normalen Bronchialepithel in der COC. Ebenso ist die Proliferation und Strahlensenitivität der Tumorzellen, wenn als Monolayer kultiviert, erhöht im Vergleich zu Tumorzellen in COCs. Normalepithel-Zellen zeigten mit Tumorzellen in COCs kultiviert, verminderte Proliferation und, nach Bestrahlung keine gesteigerte Apoptose. Diese Daten zeigen, dass mit COCs in Verbindung mit Durchflusszytometrie die Auswirkung ionisierender Strahlung in einem In-vivo-nahen System erfassbar ist und das sowohl die räumliche Organisation als auch die Interaktion von Normal- und Tumorzellen für die Wirksamkeit einer Antitumortherapie entscheidend sind.

A LEED intensity analysis is reported for the c(5√2 × √2)R45° structure, which is formed by a dense lead monolayer on the (100) surface of copper. Evidence was found that the adsorbate atoms do not arrange pseudo-hexagonally (i.e. without sixfold intra-layer coordination) as expected for a dense two-dimensional package. It was confirmed that the lead atoms still tend to occupy the hollow sites of the (100) surface and arrange in the narrow domains of a strained c(2 × 2) structure. These domains are regularly intersected by dislocation lines, so that adjacent domains are in antiphase position. Within this arrangement the adsorbate atoms are mutually equidistant with closer spacings than in bulk lead. The growth of the monolayer and the epitaxial growth of lead on copper (100) in Stranski-Krastanov mode are correlated to this structure.