Podcasts about sauerstoffspezies

In dieser aufschlussreichen Episode widmen wir uns der Frage, ob Vitalstoffe schaden können und welche Risiken eine Überdosierung oder falsche Anwendung mit sich bringen. Du erfährst, wie die Balance von #vitalstoffe entscheidend für deine Gesundheit ist und warum zu viel des Guten auch schädlich sein kann. Wir beleuchten spezifische Vitalstoffe wie #selen und seine Wirkung auf die #gluthationperoxidase, ein wichtiges Enzym zur Bekämpfung von #ros (reaktiven Sauerstoffspezies). Ebenso diskutieren wir die Rolle von #vinamina und anderen Nährstoffen sowie ihre mögliche Beziehung zu #akne und anderen Hautproblemen. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Folge ist der Einfluss von #medikamente, insbesondere #cortison, auf den Vitalstoffhaushalt und wie sie das Gleichgewicht deines Körpers beeinträchtigen können. Du erhältst wertvolle Tipps, wie du die richtige Dosierung findest und deine Gesundheit optimal unterstützt. Möchtest Du diesen Podcast finanziell unterstützen? Danke! Nutze ganz einfach paypal oder unsere Bankverbindung: Paypal Adresse: wirdunatur@online.de oder direkt über den Link: https://www.paypal.com/donate/?hosted_button_id=GMQBVKBLBD2FY Kontoinhaber: MW Medien und Entertainment UG IBAN: DE12 1001 0010 0665 4301 33 BIC: PBNKDEFFXXX Verwendungszweck: Freiwillige Unterstützung oder Zuwendung Besuche auch unsere Homepage https://wir-du-natur.de und trage Dich zu unserem Newsletter ein. So bist Du immer auf dem neuesten Stand und kannst mit uns in Kontakt bleiben. #vitalstoffe #selen #gluthationperoxidase #ros #vinamina #akne #medikamente #cortison #überdosierung #nährstoffbalance #toxizität #immunsystem #vitamine #mineralstoffe #antioxidantien #gesundheit #prävention #mikronährstoffe #stoffwechsel #entgiftung #natürlicheheilmittel #zellschutz #nahrungsergänzung #gesundheitsvorsorge #bioverfügbarkeit #ernährung http://www.wzg-verlag.de/ https://deutscher-naturheilshop.de/ Ausführliche Beratung und weitere Informationen gibt es beim Naturheilverein Pforzheim: Tel.: 07231 358866 Mail: info@naturheilvereinpforzheim.de Wichtiger Hinweis (Disclaimer): Liebe Hörer, die Nutzung der Inhalte dieses Podcast erfolgt auf Eure eigene Gefahr und ist nur zur allgemeinen Information bestimmt. Bei Erkrankungen oder anhaltenden Beschwerden wird die individuelle Beratung durch einen Arzt oder Heilpraktiker zwingend empfohlen. Die in diesem Podcast zusammengestellten Informationen stellen in keiner Weise Ersatz für professionelle Beratungen und/oder Behandlungen durch Ärzte oder Heilpraktiker dar. Wir stellen keine Diagnosen und erteilen ausdrücklich keine Ratschläge oder Empfehlungen hinsichtlich der Therapie konkreter Erkrankungen. Für etwaige Angaben über Verfahrensweisen und Anwendungsformen wird von uns keine Gewähr übernommen und jede Anwendung erfolgt auf eigene Gefahr des Hörers. Bitte achtet auf Euch und wendet Euch bei persönlichen Anwendungsfragen vertrauensvoll an einen naturheilkundlichen Arzt oder Heilpraktiker. Wir sind in keiner Weise verantwortlich für etwaige Schädigungen, die durch den Gebrauch oder Missbrauch der dargestellten Inhalte entstehen. Ihr seid für Eure Gesundheit stets selbst verantwortlich.

Reaktive Sauerstoffspezies und ihre Interaktionen mit NO und vaskulären Signalmechanismen spielen eine fundamentale Rolle bei der Entstehung der endothelialen Dysfunktion und damit von pathophysiologischen Veränderungen innerhalb der Blutgefäße. Als Hauptquelle von reaktiven Sauerstoffspezies in Endothelzellen ist die NAD(P)H-Oxidase bekannt. Diese Arbeit klärt zugrunde liegende Signalmechanismen zur Aktivierung der NAD(P)H-Oxidase auf: Die Ergebnisse zeigen, dass die Tyrosinphosphatase SHP-1 eine wichtige Rolle bei Regulation der NAD(P)H-Oxidase spielt. Das Signal der SHP-1 wird mittels Tyrosinde- bzw. Phosphorylierungen über die Phosphatidylinositol-3-Kinase vermittelt, welche via Rac1 die NAD(P)H-Oxidase kontrolliert. Aufgrund dieser Ergebnisse könnte der SHP-1 in Endothelzellen eine zentrale Bedeutung bei der Entstehung der Endotheldysfunktion zukommen, denn ihre Aktivität ist mitverantwortlich bei der Kontrolle der NAD(P)H-Oxidase. Als physiologischen Faktor, der diesen Signalweg beeinflusst fanden wir den bekannten Wachstumsfaktor VEGF. Darüber hinaus konnten wir zeigen, dass Estradiol über eine Aktivierung der SHP-1 die NAD(P)H-Oxidase Aktivität reduziert. Insgesamt stellt unsere Arbeit die SHP-1 als molekularen Schalter erstmals in Zusammenhang mit der Regulierung der NADP)H-Oxidase und klärt die zugrunde liegenden Signalmechanismen auf.

Die Lungentransplantation stellt nach wie vor die Therapie der Wahl für terminale Lungenerkrankungen dar. Zwar steigt die Zahl der Lungentransplantationen kontinuierlich an, doch ebenso die Zahl der Neuanmeldungen. So besteht immer noch eine deutliche Diskrepanz zwischen Angebot und Nachfrage. Eine Möglichkeit zur Erweiterung des Spenderpools ist die Einbeziehung marginaler Spender, da durch die harten Spenderkriterien nur ca. ein Viertel der vorhandenen Lungen transplantiert werden können. In Ansätzen wird dies zwar bereits praktiziert, doch sind die Transplantationszentren aufgrund des möglichen Transplantatversagens sehr zurückhaltend. Da ein großer Teil der potentiellen Organspender Verkehrstote mit marginalen Organen sind, wäre deren Einbeziehung ein großer Fortschritt für die Transplantationschirurgie. Eine exaktere Differenzierung des aktuellen Bewertungssystems der „erweiterten Spenderkriterien“ ist wünschenswert. Vorschädigungen der Spenderorgane durch einen Ischämie-Reperfusionsschaden werden bisher nicht ausreichend erfasst, und vermeidlich adäquate Spenderlungen überraschen daher durch ein schlechtes outcome. Ein weiteres ungelöstes Problem ist das primäre Transplantatversagen. Mit einer Inzidenz von 30 % und einer Mortalität bis zu 40 % stellt es eine sehr ernst zu nehmende Komplikation dar. Vor allem das outcome nach Transplantation vorgeschädigter Lungen könnte hiervon negativ beeinflusst werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss der Aminosäure L-Arginin auf die Funktion vorgeschädigter Spenderlungen zu untersuchen. Dies wurde am Modell einer Einzellungentransplantation am Hausschwein durchgeführt. Es wurden 3 Gruppen (n = 6) gebildet. Neben einer Kontrollgruppe gab es eine Schock- sowie eine Therapiegruppe. Bei den Spendertieren der zwei letzteren Gruppen wurde ein schwerer hämorrhagischer Schock mit anschließender Resuscitation durchgeführt. Nach Beendigung des insgesamt 5-stündigen Messzeitraumes wurden die Lungen flushkonserviert und 18 Stunden hypotherm gelagert. Die Empfängertiere der Therapiegruppe erhielten kurz vor Reperfusion einen i.v. Bolus der Aminosäure sowie eine 2-stündige Applikation via Perfusor. Nach Transplantation wurden über 6 Stunden Parameter des Gasaustausches sowie der Hämodynamik zur Beurteilung der Transplantatfunktion gemessen. Des Weiteren erfolgten nach Beendigung des Messzeitraumes eine bronchoalveoläre Lavage, sowie die Gewinnung von Gewebe für histologische Untersuchungen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass durch die Substitution der Aminosäure L-Arginin in der frühen Reperfusionphase eine Transplantatverschlechterung trotz Vorschädigung der Spenderlunge verhindert werden konnte. Es zeigte sich im Vergleich zur Schockgruppe eine deutliche und zum Teil signifikante Verbesserung der Transplantatfunktion. Es kam unter anderem zu einer Verbesserung der endothelialen Integrität mit Reduzierung der Schrankenstörung und Verminderung einer intraalveolären Ödembildung. So zeigte sich eine konsekutive Verbesserung der Mikrozirkulation mit Abnahme der pulmonalen Shuntfraktion und gebessertem Gasaustausch. Die durch Vorschädigung entstandene erhöhte Anzahl an reaktiven Sauerstoffspezies konnte durch L-Arginin reduziert werden. Konsekutiv kam es in der Therapiegruppe zu vermindertem oxidativen Stress mit erniedrigter Lipidperoxidation. Eine vermehrte Leukozytenakkumulation im Transplantat wurde verhindert. Auch der als „distant organ injury“ bezeichnete Kollateralschaden der Nativlunge konnte durch L-Arginin positiv beeinflusst werden. Es ergab sich eine verbesserte Nativlungenfunktion, sowie eine Reduzierung der Leukozytenrekrutierung ins Lungengewebe. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Therapie mit L-Arginin nicht nur positive Effekte auf das primäre Transplantatversagen bei optimalen Spender / Empfänger Konstellationen hätte, sondern auch Zugang zu einem bis dato ungenutzten Spenderpool bedeuten könnte. Gerade bei Verkehrstoten, die oftmals in Folge von Traumata versterben, wäre ein Einsatz von L-Arginin in der frühen Reperfusionsphase beim Empfänger zur Verbesserung der Transplantatfunktion denkbar. Weitere Untersuchungen der Effekte auf den Empfänger mit längeren Beobachtungszeiträumen und postoperativen Langzeitverläufen werden erforderlich sein, um die in unserer Arbeit gezeigten positiven Ergebnisse weiter verifizieren zu können.

Die hyperakute Abstossung stellt die unmittelbarste Hürde für die Leber-Xenotransplantation dar. Das Ziel dieser Arbeit war es die Bedeutung verschiedener Zellpopulationen für die Bildung von freien Radikalen während der hyperakuten Abstossung der xenotransplantierten Leber zu untersuchen. Wir befassten uns mit der Frage ob es einen Zusammenhang zwischen der FR-Freisetzung und der hyperakuten Abstossung gibt und welche Zellpopulationen hauptverantwortlich für den oxidativen Schaden während der hyperakuten Abstossung sind. In einem etablierten Xenoperfusions-System wurden Rattenlebern mit Perfusaten bestehend aus gezielt-isolierten Zellgruppen reperfundiert. Hierbei evaluierten wir ein Leukozytenfiltersystem und wendeten zur Thrombozytengewinnung ein validiertes Separations/Zentrifugationsprotokoll an. Sowohl die physiologische Zusammensetzung der Perfusate, als auch die physiologische Funktion der Zellen konnten durch Coulter Counter, P-Selektin Flowzytometrie und histologische Untersuchungen gewährleistet werden. Zur Erfassung der FR-Produktion, wurden die Lipidperoxidation, NO Abbauprodukte anhand der Griess–Reaktion, Peroxynitrikonzentration und der antioxidative Status mittels Glutathionkonzentration analysiert. Durch die Verwendung dieser Messmethoden, ließen sich freie Radikale nicht direkt messen und mögliche Zwischenprodukte oder Reaktionsschritte nicht vollständig erfassen, aber die Bestimmung derer stabilen Endprodukte bot uns die Möglichkeit auch ohne Hinzufügen von Chemikalien in das Perfusionssystem ein umfassendes Bild des oxidativen Stresses zu erfassen. Die Organfunktion wurde mittels der Galleproduktion und der Freisetzung von Leberenzyme kontrolliert. Der Potaldruck war ein wichtiger Messparameter für die Makrohämodynamik. Nach Ende der Perfusion wurden Gewebeproben zur histologischen Aufarbeitung mit der HE-, Esterase- und Komplementfärbung zum Nachweis der hyperakuten Abstossungsreaktion entnommen. Folgende Ergebnisse konnten wir zusammenfassend aus unseren Daten gewinnen: In unserem Modell der perfundierten Rattenleber gab es einen signifikanten Unterschied bezüglich der Freisetzung von ROS/RNS zwischen der isogenen und xenogenen Reperfusion mit Vollblut. In den xenogen perfundierten Gruppen hatten wir trotz Zeichen einer Komplementaktivierung, d.h. einer hyperakuten Abstossung, in den Versuchsgruppen mit geringen FR-Konzentrationen eine Reduktion der Leberschäden beobachtet. Wir konnten daraus folgern, die ROS-Bildung im engen Zusammenhang mit der Leberfunktion, dem Zellschaden und der hyperakuten Abstoßungsreaktion stand. Wir konnten in unserem Modell nun erstmals zeigen, dass die Aktivierung des Komplementsystems nur bei gleichzeitiger Anwesenheit von Leukozyten zur Freisetzung von radikalen Stickstoff- und Sauerstoffspezies führt, die dann wiederum die Schädigung des Gewebes und die Dysfunktion des Transplantates verursachen. Es gab signifikante Unterschiede zwischen den untersuchten Zellpopulationen hinsichtlich der Freisetzung von FR in unserem Xenotransplantations-Modell. Unsere Daten weisen darauf hin, dass in der Frühphase der hyperakuten Abstossung weder Erythrozyten noch Thrombozyten oder Hepatozyten eine große Rolle in der Freisetzung von FR spielen. Es ließen sich in den Erythrozyten-und Thrombozytengruppen keine signifikanten Unterschiede zur isogen perfundierten Kontrollgruppe finden. Hauptsächlich für den oxidativen Schaden - also Freisetzung von ROS und RNS - verantwortlich waren in unserem Modell die Leukozyten und in einem geringeren Maße die Kupfferzellen, aber nur in Kombination mit den Leukozyten. Die Leukozytendepletion durch die Filtration wirkte am protektivsten auf die Organfunktion, wogegen die Depletion von KC, nur die ROS-Freisetzung reduzierte, aber keinen protektiven Einfluss auf den Grad der hyperakute Abstossung und Organschädigung hatte. Die Anwesenheit von KC dagegen scheinen NO abzufangen und wirken bezüglich RNS protektiv. Unsere Daten tragen zu dem Verständnis der frühen Vorgänge und insbesondere der Rolle der Freien Radikale während der hyperakuten Abstossung in der Xenotransplantation der Leber bei. Eine Inhibierung oder Modulation der ROS-Freisetzung könnte eine viel versprechende Basis für einen therapeutischen Ansatz der hyperakuten Abstossung darstellen. Inwieweit eine gezielte pharmakologische Hemmung der Leukozytenaktivität und der Einsatz von FR spezifischen Scavengern zu einer Verminderung der hyperakuten Abstoßung von Xenotransplantaten bewirken können, bleibt Inhalt künftiger Untersuchungen.

Zusammenfassung Freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies, die in zahlreichen Teilprozessen des Sauerstoffmetabolismus gebildet werden, können biologische Moleküle wie Lipide, Proteine und Nukleinsäuren nachhaltig schädigen. Der Körper verfügt deshalb über eine große Vielfalt an antioxidativen Abwehrmechanismen, um eine Schädigung zu vermeiden bzw. möglichst gering zu halten. In dieser Arbeit wurde der antioxidative Status im Blut von Kälbern und deren Müttern untersucht, wobei das Hauptaugenmerk bei den Kälbern lag. Dazu wurden bei dreißig Kühen bzw. deren Kälbern Blutproben zu bestimmten Zeitpunkten peripartal bzw. von der Geburt bis zum Alter von drei Monaten genommen und auf verschiedene für die antioxidative Kapazität im Blut relevante Parameter untersucht. Die TEAC (Trolox equivalent antioxidative capacity) wurde für Kühe und Kälber als Maß für den antioxidativen Status genommen. Darüber hinaus wurden neben den Vitaminen C und E bei den Kälbern auch das Gesamteisen und die latente Eisenbindungskapazität postnatal bis zum Alter von 79 Tagen bestimmt. Zur Charakterisierung des jeweiligen Stoffwechsel- und Gesundheitsstaus der Versuchstiere wurden auch typische Metabolite (Glucose, Bilirubin), Proteine (Gesamteiweiß, Albumin) und Enzyme (ALT, AST, GLDH, CK) im peripartalen (-30 d bis 30 d) und postnatalen (0 bis 79 d) Zeitraum erfasst. Die Untersuchung der Kuh-Proben erbrachte vor der Geburt ein signifikantes Absinken der Vitamine C und E im Blutplasma. So betrug der Vitamin-Gehalt im Mittel vor der Geburt (Tag -20) 15,4±2,5 µmol/l (Vit C) bzw. 6,7±3,1 µmol/l (Vit E) und fiel bis zum Tag der Geburt signifikant auf Werte von 10,3±2,5 µmol/l (Vit C) bzw. 3,5±1,3 µmol/l (Vit E) ab. Da die TEAC-Kurve im gesamten peripartalen Zeitraum keine Schwankungen zeigte, ist beim präpartalen Absinken der Vitamin C- und Vitamin E- Konzentrationen von einem speziellen Effekt auf die Vitamine C und E auszugehen. Möglicherweise spiegelt sich hierbei der Vitamin- Abfluss über die Kolostralmilch wieder. Bei der Betrachtung der Metabolite, Proteine und Enzymaktivitäten im Serum der Kühe konnte ein für die Transitionsperiode und das Geburtsereignis typischer Verlauf dieser Parameter beobachtet werden. So herrschten z.B. hohe Glucose- bzw. Gesamtbilrubin- Spiegel am Tag der Geburt bzw. auch bis zum 5. Tag danach. Der Gesamteiweißgehalt im Serum war kurz vor und nach der Geburt undeutlich niedriger und die Enzymaktivitäten von AST und GLDH erhöhten sich tendenziell in der ersten zehn Tagen nach der Geburt. Bei der Analyse der Kälberblutproben konnte eine deutlich schlechtere Ausgangslage bezüglich des antioxidativen Status (gemessen als TEAC) nach der Geburt im Vergleich zu den Kühen festgestellt werden. Dies hatte verschiedene Gründe: Es konnte ein Einfluss des Geburtsverlaufs gezeigt werden. Demnach hatten Kälber aus Schwergeburten im Beobachtungszeitraum durchgehend im Mittel um 15,5 % erniedrigte antioxidative Kapazität, gemessen über die TEAC-Konzentration im Plasma, als Kälber aus einfacher Geburt. Außerdem war der Abfall des TEAC-Wertes bei Schwergeburtskälbern ausgehend von einem TEAC-Wert von 0,36±0,14 µmol/l (Tag der Geburt) und 0,25±0,06 mmol/l (Tag 1) sehr viel deutlicher bzw. stärker ausgeprägt als bei Kälbern aus einfacher Geburt (von 0,33±0,04 mmol/l am Tag 0 auf 0,32±0,05 mmol/l am Tag 1). Die Hypoxie, welche beim Geburtsvorgang unweigerlich auftritt, war vermutlich bei Kälbern aus Schwergeburten ausgeprägter. Die Glucose-Konzentration im Blut der Schwergeburtskälber war in den ersten Lebenstagen zum Teil signifikant höher als bei Kälbern aus einfacher Geburt. Bei den weiteren gemessenen Parametern konnten keine Unterschiede in den Geburtsgruppen beobachtet werden. Sie zeigten einen für die neonatale Periode charakteristischen Verlauf, so war zum Beispiel die Gesamtbilirun-Konzentration nach der Geburt erhöht („Hyperbilirubinämie der Neugeborenen“) und auch die CK zeigte eine deutliche Aktivitätserhöhung zu diesem Zeitpunkt. Um den Einfluss abzuschätzen, den der Abbau des fetalen Hämoglobins auf den antioxidativen Status der Kälber hat, wurden die latente Eisenbindungskapazität, freies Eisen und das Gesamteisen im Serum der Kälber bestimmt. Mit der verwendeten Analysemethode konnte kein freies Eisen nachgewiesen werden. Die latente Eisenbindungskapazität verdreifachte sich vom Tag der Geburt (7,6±2,8 µmol/l) bis zum elften Lebenstag (20±4,4 µmol/l) und sank dann wieder auf das Niveau von 15,4±5,2 µmol/l (Tag 49) ab. Die geringen LEBK-Werte kurz nach der Geburt sind vermutlich auf die freien Eisenionen, die beim Abbau des fetalen Hämoglobins freiwerden, zurückzuführen. Die Konzentration des Gesamteisens im Serum zeigte erwartungsgemäß einen gegensätzlichen Verlauf, und sank nach der Geburt auf 60% des Ausgangswertes (16,4±6,7 µmol/l am tag 0) ab, um dann ab dem fünften Lebenstag kontinuierlich bis zum Ende des Untersuchungszeitraumes auf 26,5±3,2 µmol/l (Tag 79) anzusteigen. Es wurden die TEAC-Werte von kranken und gesunden Kälbern gegenüber gestellt. Dabei konnten keine Unterschiede im Niveau und im Verlauf der TEAC-Kurven nachgewiesen werden. Bei der geringen Anzahl an kranken Tieren (nur sechs Kälber) in dieser Untersuchung stellte sich die TEAC nicht als deutlicher prognostischer Faktor hinsichtlich der Morbidität heraus. Um eine endgültige Aussage darüber zu treffen, muss eine größere Tierzahl untersucht werden.

Der Tissue Factor (TF) der Gefäßwand gilt heute als der wichtigste Starter der menschlichen Blutgerinnung. Es wird davon ausgegangen, dass die Lokalisation von TF innerhalb der Gefäßwand unter physiologischen Verhältnissen eine strikte Trennung von den plasmatischen Gerinnungsfaktoren gewährleistet, so dass es unter physiologischen Bedingungen nur nach Wegfallen der endothelialen Barriere zur Bildung des TF/VIIa-Komplexes und dort zur Auslösung der Blutgerinnung kommt. Nach der bisherigen Lehrmeinung stellen Monozyten die einzigen bekannten Blutzellen dar, die nach Langzeitstimulationsbedingungen in der Lage sind, TF zu synthetisieren und zu exprimieren. Der monozytäre TF spielt vor allem bei der Pathogenese der Sepsis und der damit assoziierten Disseminierten Intravasalen Gerinnung (DIC) eine wichtige Rolle. In der vorliegenden Arbeit zeigte sich, dass TF bereits nach einer fünf minütigen Stimulation von Vollblut mit fibrillärem Kollagen in Monozyten-Plättchen-Komplexen und Neutrophilen-Plättchen-Komplexen gemessen wurde. Die TF Präsentation in den Leukozyten-Plättchen-Komplexen war streng abhängig von der vorhandenen Plättchenzahl. Mit Hilfe von Vollblutgerinnungsmodellen und prokoagulatorischen Assays konnte gezeigt werden, dass der schnell präsentierte Tissue Factor funktionell aktiv war und somit die Fibrinbildung auslöste. Elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigten, dass das TF Antigen auf der Oberfläche von Plättchen vorhanden war, die sich in Konjugaten mit Leukozyten befanden. Um die Frage nach dem Ursprung dieses intravaskulären TF zu klären, wurden Monozyten, Neutrophile Granulozyten und Plättchen auf ihren Gehalt an TF Protein mit einem Double-Sandwich-ELISA untersucht. Dabei konnte nur in den Plättchen TF Antigen nachgewiesen werden. Weitergehende Untersuchungen zeigten, dass TF in der Tat in den a-Granula und dem „open cannanicular system“ der Plättchen lokalisiert ist. In den Plättchen und in deren Vorläuferzellen war keine m-RNA für TF vorhanden. So bleibt die letztendliche Quelle des intravaskulären TF bis auf weiteres ungeklärt. Durch Hemmung von Adhäsionsproteinen, die die Interaktion von Plättchen mit Leukozyten vermitteln, wie P-Selektin und CD40L, konnte die TF-Präsentation in den Plättchen-Leukozyten-Komplexen inhibiert werden. Daher ist davon auszugehen, dass mehrere Adhäsionsproteine an dem Prozess der Präsentation von intravaskulärem TF beteiligt sind. Ein aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit abgeleitetes Modell der Aktivierung des intravaskulären TF geht davon aus, dass in dem zwischen Leukozyten und Plättchen entstandenen Microenvironment ein von dem Plasma weitgehend unabhängiger Raum entsteht. In diesem Microenvironment wird möglicherweise der von den aktivierten Plättchen sezernierte TFPI durch die leukozytenassoziierte Elastase sowie weitere Proteasen und reaktive Sauerstoffspezies inaktiviert. TF kann damit zusammen mit FVIIa und FXa die Gerinnung starten. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass die gesamte Blutgerinnung auf der Oberfläche von Plättchen stattfinden kann. Der intravaskuläre TF spielt vermutlicherweise eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Gerinnung innerhalb des lumenwärts wachsenden Thrombus. Somit kann die Fibrinbildung gezielt dort aktiviert werden, wo sie benötigt wird, um den Thrombus zu stabilisieren. Das Vorhandensein eines schnell aktivierbaren, intra-vaskulären Tissue Factor Systems stellt ein neues Konzept dar, um sowohl den physiologischen als auch den pathologischen Gerinnungsstart besser zu verstehen.

1.) Die weltweit als Bioindikator für den Luftschadstoff Ozon eingesetzte Tabaksorte Bel W3 reagiert mit typischen pergamentartigen Läsionen auf sommerliche Ozonwerte in Mitteleuropa. Es konnte demonstriert werden, dass eine Akkumulation von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), vor allem H2O2, der Ozoninduktion von Zelltod vorausgeht, wobei die Orte der H2O2-Akkumulation („Burst initiation sites“) mit denen der späteren Läsionen sehr gut korrelierten. Histologische Untersuchungen zeigten, dass dieser „oxidative Burst“ zunächst in den Zellen des Palisadenparenchyms, und zwar in Clustern in der Nähe von Blattadern, erfolgte. 2.) Bei einem Vergleich Ozon-empfindlicher Arten, Sorten und Ökotypen von Nutz- und Wildpflanzen zeigten sich deutliche Unterschiede in der Art der vorwiegend akkumulierten ROS. In neun Tomatensorten wurde H2O2-Akkumulation detektiert, wobei die Intensität mit der Ozonempfindlichkeit der Sorten korrelierte. In zehn Ökotypen von Arabidopsis thaliana L. ließ sich neben H2O2 vor allem O2 -. detektieren, wobei O2 -. mit dem Muster und der Quantität der Schäden korrelierte. Bei den Ozon-empfindlichen Wildpflanzen Rumex crispus L., R. obtusifolius L. und Malva sylvestris L. konnte ausschließlich O2 -. nachgewiesen werden. Blattquerschnitte der letztgenannten Pflanzenart erbrachten deutliche Unterschiede zu der Tabaksorte Bel W3: Obwohl beide Pflanzenarten amphistomatäre Blätter besitzen, konnte O2 -. zuerst in den Zellen des Schwammparenchyms detektiert werden. In allen Fällen erfolgte das Auftreten von Ozon-induziertem Zelltod verstärkt entlang der Blattadern; Bereiche des Zelltodes korrelierten jeweils mit vorheriger Akkumulation von ROS. 3.) In Freilandversuchen konnte zum ersten Mal die Ozon-induzierte Akkumulation von ROS vor dem Auftreten von Blattsymptomen in Wild- und Kulturpflanzen gezeigt werden. Berechnungen der kritischen Grenzwerte für Ozon (AOT40) ergaben, dass der zur Zeit für Kulturpflanzen und natürliche Vegetationen vorgegebene Wert von 3000 nl l -1 h für empfindliche Pflanzen wie die Tabaksorte Bel W3 zu hoch angesetzt ist. 4.) Täglich wiederkehrende Ozonexposition in Freiland- und Kammerversuchen führten in der Tabaksorte Bel W3 zu einer Akkumulation von H2O2 um schon bestehende Läsionen herum und daraus resultierend zu deren Vergrößerung. Es ist anzunehmen, dass existierende Bereiche pflanzlichen Zelltods die Nachbarzellen für ROS-Akkumulation und Zelltod empfindlicher machen. Als Verstärkungsfaktoren kommen erhöhte Produktionsraten von Ethylen, NO und Salicylsäure in Betracht. Entsprechend korrelierten die Gehalte der Ethylenvorstufe 1-Aminocyclopropan-1-carbonsäure und Salicylsäure mit Ozon-induziertem Zelltod. Erstmalig konnte eine Ozon-induzierte Akkumulation des pflanzlichen Signalstoffs NO nachgewiesen werden. Dessen Produktion erfolgte in Ozon-behandelten Blättern der Tabaksorte Bel W3 zum gleichen Zeitpunkt und mit sehr ähnlichem Muster, nämlich besonders in Palisadenparenchymzellen entlang Blattadern, wie H2O2, so dass beide Signalmoleküle bei der Ausprägung pflanzlichen Zelltods kooperieren könnten. 5.) Das Auftreten erhöhter ROS-Gehalte nach Ende der Ozonexposition sowie die Hemmung der ROS-Akkumulation und Ozon-induzierten Zelltods durch Enzym-Inhibitoren weisen auf eine aktive in planta Bildung von ROS in Ozon-empfindlichen Pflanzen hin. Als ROS-produzierende Enzyme kommen dabei verschiedene Oxidasen und Peroxidasen in Betracht. Zunächst wurde eine Beteiligung von Oxalatoxidase-Aktivität an dem Ozon-induzierten „oxidativen Burst“ für Tabak ausgeschlossen. 6.) Erstmals gelang der Nachweis zweier homologer Gene in Tabak zu der O2 -. -produzierenden NADPH-Oxidase (gp91phox) aus Makrophagen von Säugern. Beide Isoformen wurden kloniert; sie wurden in Anlehnung an die entsprechenden Isoformen in A. thaliana als Ntrboh (N. tabacum respiratory burst oxidase homologue) D und F bezeichnet. Die Sequenzen enthielten die für die Aktivität der NADPH-Oxidase wichtigen FAD-, NADPH Adenin- und NADPH Ribose-Bindungsstellen sowie konservierte Histidin-Reste für die Häm-Bindung. Wie die bisher veröffentlichten pflanzlichen NADPH-Oxidasen fanden sich in Ntrboh D und F N-terminale Verlängerungen mit zwei EF-Hand-Motiven, die als putative Ca 2+ -Bindungsstellen gelten. 7.) Während Ntrboh F in allen Geweben konstitutiv exprimiert wurde, zeigte sich die Isoform Ntrboh D in ihrer Expression abhängig vom Gewebe. Ozonbehandlung führte zu einer biphasischen Induktion der Expression von Ntrboh D in Blättern der Sorte Bel W3 mit Maxima nach 2 und 6 h nach Beginn der Exposition. Maximale Transkriptgehalte wurden durch einmalige Exposition mit 200 nl l -1 Ozon induziert, höhere Ozondosen brachten keine weitere Steigerung. Auch in der Ozon-toleranten Sorte Bel B ergab sich ein zu Bel W3 sehr ähnlicher biphasischer Verlauf der Transkript-Akkumulation. Die Isoform Ntrboh F zeigte in einigen Versuchen eine leicht erhöhte Expression gegen Ende und nach der Ozonexposition, also zeitlich zusammen mit dem Auftreten des zweiten Peaks der ROS-Bildung. Infiltration mit einem avirulenten Pathogen-Stamm (Pseudomonas syringae pv. syringae) bewirkte eine der Ozoninduktion vergleichbare Transkriptakkumulation von Ntrboh D. In der Apoplastenflüssigkeit von Tabakblättern fanden sich Isoformen von Superoxiddismutase (SOD), die durch Ozon in ihrer Aktivität induziert waren. 8.) Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass Ozoneffekte in empfindlichen Pflanzen durch die pflanzeneigene Produktion von ROS verstärkt werden. ROS sind dabei an der Induktion eines Zelltodprogramms beteiligt. Es wird postuliert, dass die Ozoninduktion von Homologen der NADPH-Oxidase aus Säugern zusammen mit SOD für die Ozon-induzierte H2O2-Akkumulation und die extrem hohe Empfindlichkeit der Tabaksorte Bel W3 verantwortlich ist. Weitere Untersuchungen auf Protein- und Enzymaktivitätsebene müssen zeigen, welche Mechanismen für die Auslösung dieser Induktion in Bel W3, nicht aber in Ozon-toleranten Nutz- und Wildpflanzen, verantwortlich sind.

Das Gen des Selenoproteins PHGPx war in der Arbeitsgruppe im Verlaufe einer Expressionsklonierung als antiapoptotisches Gen für Burkitt-Lymphom-Zellen kloniert worden. Die Komplexität der kotranslationalen Inkorporation von Selenocystein, welches bei Selenoenzymen Teil des reaktiven Zentrums ist, limitiert die Überexpression und erschwert die funktionelle Analyse der Selenoproteine sowohl in vitro als auch in vivo. Die PHGPx und das ebenfalls Selenocystein-abhängige mitochondriale Thioredoxin/Thioredoxin-Reduktase-System sind bei der Detoxifikation von reaktiven Sauerstoffspezies beteiligt, die in der mitochondrialen Atmungskette erzeugt werden. Im Gegensatz zur PHGPx vermittelt die Thioredoxin- Reduktase ihre Schutzfunktion vor oxidativem Stress über Thioredoxin-abhängige Peroxidasen, die sogenannten Peroxiredoxine. Aufgrund einer möglichen Redundanz beider Systeme sollten beide Gene in Mäusen gezielt zerstört und bei Bedarf doppel-knock-out-Tiere erzeugt werden. Da das Fehlen der funktionellen, mitochondrialen Thioredoxin-Reduktase möglicherweise nicht mit dem Leben vereinbar ist, wurden Mäuse unter Verwendung des Cre/loxP-Rekombinationssystems etabliert, bei welchen das Gen zunächst aktiv ist. Die Inaktivierung der Thioredoxin-Reduktase 3 erfolgte durch Einkreuzen von transgenen Mäusen, die die Cre-Rekombinase in allen Geweben exprimieren. Die aus dieser Verpaarung abstammenden, heterozygoten knock-out-Mäuse zeigen keinen offensichtlichen Phänotyp. Erste Ergebnisse zeigen, dass homozygote TR3 knock-out-Mäuse wahrscheinlich embryonal oder perinatal letal sind. Bei der Inaktivierung des PHGPx-Gens in Mäusen wurden zwei Strategien verfolgt. Die lacZ knock-in-Strategie sollte ermöglichen, die Gewebeexpression der PHGPx zu studieren. Die konditionale knock-out-Strategie wurde parallel verfolgt, weil zu Beginn der Arbeit nicht abzusehen war, ob homozygote PHGPx knock-out-Mäuse lebensfähig sind oder ob Probleme mit der männlichen Fertilität zu erwarten sind. Schon lange war bekannt, dass die PHGPx im Hoden hoch exprimiert ist. Wie sich dann im Laufe dieser Arbeit herausstellte, handelte es sich bei dem konditionalen PHGPx knock-out ebenfalls um einen direkten knock-out. Durch die beabsichtigte konditionale knock-out-Strategie wurde ein Spermienkern-spezifisches, alternatives Exon des PHGPx-Gens zerstört. Diese neue Form der PHGPx wurde kloniert, das Hoden-spezifische Expressionsmuster und die Kernlokalisation des alternativenExons durch GFP-Fusionsproteine gezeigt. Geleitet von den in dieser Arbeit und von Ursini et al. (1999) beschriebenen neuen Funktionen der PHGPx in der Spermatogenese und den vergeblichen Versuchen, das veränderte PHGPx-Allel in Mäusen in die Keimbahn zu bekommen, wurden die Hoden und Spermien von den PHGPx- Chimären analysiert. Die Analyse der Chimären zeigte einen Phänotyp der partiellen Hodenatrophie und schweren Missbildungen der Spermien, der dem von Selendefizienten Nagetieren sehr ähnlich ist. Die bei diesen Chimären beobachtete Haploinsuffizienz führte zu der Entscheidung, die konditionale knock-out-Strategie für PHGPx zu ändern. Letztendlich gelang es, mit der neuen konditionalen knock-out- Strategie Keimbahntransmission zu erhalten. Dadurch wurde nicht nur das gesteckte Ziel, ein Maus knock-out-Modell für die PHGPx zu etablieren, erreicht, sondern es wurden viele zusätzlich wichtige neue Erkenntnisse über die Struktur und Funktion der PHGPx in der Spermienreifung gewonnen. Die Cre-vermittelte Inaktivierung des konditionalen PHGPx-Allels wird in Kürze erwartet.