Podcasts about stressantwort

In den letzten Jahren hat unser Verständnis von transgenerationalem Trauma eine beachtliche Wandlung erfahren, vor allem durch Fortschritte in der Epigenetik. Dieses Phänomen beschreibt, wie traumatische Erfahrungen unserer Vorfahren unsere eigene physische und psychische Gesundheit beeinflussen können. Lange ging man davon aus, dass Traumata psychologische Phänomene sind, die allein durch Erziehung und soziale Umstände von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden. Doch durch die Epigenetik eröffnet sich eine neue Dimension der Überlegungen, die zeigt, wie Traumata tatsächlich in unserer DNA verankert und an nachfolgende Generationen "weitergegeben" werden können. „Programmierung“ der Kinder verankert sein kann. Dies schlägt sich nicht nur in einer höheren Anfälligkeit für psychische Erkrankungen wie PTBS, Angststörungen oder Depressionen nieder, sondern kann auch in der Stressantwort des Körpers, wie erhöhten Stresshormonspiegeln, sichtbar sein. Die Erkenntnisse der Epigenetik eröffnen nicht nur neue Wege für das Verständnis von transgenerationalem Trauma, sondern bieten auch Potenzial für therapeutische Ansätze. Es könnte etwa möglich werden, gezielte Therapien zu entwickeln, die spezifische epigenetische Veränderungen adressieren und so helfen, die Weitergabe von Traumata zu unterbrechen. Hier kannst du dir dein persönliches Kennenlerngespräch für die Mindful Masters Academy buchen: https://sarahdesai.de/mindfulmasters-academy Hier kannst du dich kostenfrei zur Mindful Minute anmelden: https://sarahdesai.de/mindful-minute Meine Ausbildung, Coachingkurse und Bücher findest du hier: https://sarahdesai.de Folge mir für weiteren Input und Inspiration gerne auf Social Media: Instagram: @sarah.desai TikTok: @sarahdesai

In dieser Folge hörst du, - welche Systeme an unserer Stressantwort beteiligt sind - was das mit den Geschlechtshormonen zu tun hat - wie sich eine hormonelle Dysbalance bemerkbar macht - 5 Tipps für die Verbesserung deiner Hormonbalance

Die bewusste Atmung ist ein Wundertool. Deren überraschenden Effekte, wie du sie richtig einsetzt und Übungen erkläre ich in der Folge. Sie ist ein Teil des Körpers, mit welchem wir das Entspannungs- und Aktivitätssystem stimulieren können und somit sogar die unbewusste Stressantwort der Organe. Dementsprechend hilft das bewusste Wahrnehmen der flacher oder schneller werdenden Atmung, dem Stress aktiv gegenzusteuern. Denn mit ein paar, ruhigen Atemzügen können klarere Gedanken gefasst werden und weniger impulsive Reaktionen gesteuert werden. In der heutigen Episode Welchen Effekt hat der Atem auf dein Stresssystem Warum ist es ein Wundermittel? Wie setzt du den Atem ein? Welchen Voraussetzungen gibt es, um zu starten? 3 Übungen für Entspannung und 2 Übungen für Aktivierung für dich Erwähnte Folgen zum Üben: In diesem Artikel findest du nochmal alle Übungen: https://piabaur.de/die-macht-des-atmens/ #58 : https://piabaur.de/haeufigste-stress-symptome-hilfsmittel/ ***** Keine Folge verpassen: Hier im Sunday Letter findest du außerdem Infos zum Mindfulness und Resilienz Online Seminar ab September: https://piabaur.de/news ******* Wie kannst du mit mir arbeiten? Ganzheitliches Mind, Body, Soul systemisches COACHING https://piabaur.de/coaching-uebersicht Buche dein kostenloses 45min Entdeckungscoaching und Erstgespräch unverbindlich unter www.piabaur.de/coachingcall WORKSHOPS: www.piabaur.de/workshops Testimonial von Herzen: Ich habe schon viele Coachings in meinem Leben gemacht, aber selten hat jemand so schnell eine Verbindung zu mir aufgebaut und so gezielt meine Themen rausgefunden und analysiert. Pia ist ein extrem strukturierter, empathischer und zielorientierter Coach und jede einzelne Sitzung hat mir so unfassbar viele Einsichten gegeben und mir klar aufgezeigt, woran ich arbeiten darf und wie ich glücklicher und erfolgreicher werde. Ich kann Pia aus ganzem Herzen weiterempfehlen. Saina Bayatpour – Unternehmerin Pia Baur, systemischer Lifecoach, Business Trainerin für emotionale Intelligenz, Yogalehrerin und Meditationsleiterin ****** Wenn dir diese Übungen und Tipps gefallen, folge mir gerne auf meinen Social Media Kanälen auf Instagram https://www.instagram.com/piabaur.coaching/ Facebook und Linkedin für mehr Input und ich freue mich natürlich sehr über eine 5-Sterne Bewertung und Follow auf itunes und Spotify. ****** Musiccredit: Filmora *Affiliate Links: ich verlinke empfohlene Bücher auf einen Store. Dadurch verdiene ich kleine Anteile durch Affiliate Marketing. Suche dir aber trotzdem immer den Store deines Vertrauens aus und ich empfehle lokale Dienstleister zu bevorzugen.

Diese Woche haben wir für euch ein weiteres Interview vom juForum Congress Münster 2019. Dabei haben wir mit Dr. Rebecca Melcher und Niklas Hielscher von der Firma Bex-Biotec gesprochen. Dies ist ein junges Startup aus Münster, das Rebecca Melcher aus ihrer Promotion heraus gegründet hat. Sie hat ein Verfahren entwickelt, um die Stressantwort von Pflanzen zu quantifizieren. Für Pflanzen kann dies biotischer Stress (also z.B. Schädlinge) oder abiotischer Stress (z.B. Trockenheit) sein. Um das Stresslevel einer Pflanze zu beurteilen, muss man üblicherweise viele Pflanzen über ihre gesamte Wachstumsperiode beobachten und Wurzeln, Blätter, Früchte, Blüten erfassen. Mit dem Verfahren von Rebecca soll es nun möglich sein, dies innerhalb deutlicher kürzerer Zeit auf Basis einer chemischen Reaktion zu quantifizieren. Dies ist insbesondere dann nützlich, um neue Pflanzenschutzmittel zu testen, die eine Immunisierung der Pflanzen versprechen, sie also resistenter gegen Stress zu machen. Neben ihrem Produkt haben uns Rebecca und Niklas auch noch vom Übergang von der Uni in den Beruf erzählt, und welche Hürden es zu überwinden gab und gibt, um als Startup erfolgreich zu sein. Viel Spaß!

Die Strahlenempfindlichkeit des Normalgewebes ist in der humanen Bevölkerung sehr heterogen und kann bislang nicht über prädiagnostische Biomarker charakterisiert werden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein Verfahren entwickelt, um die Strahlenempfindlichkeit in lymphoblastoiden Zelllinien von jungen Lungenkrebspatienten in einem Hochdurchsatz Screening-Ansatz zu untersuchen. Fünf Zelllinien mit unterschiedlicher Strahlenempfindlichkeit wurden gewählt, um in einem ungerichteten Versuchsansatz (2D DIGE Methode = two-dimensional difference gel electrophoresis) strahlenspezifische Proteinregulation nach gamma-Bestrahlung (137Cs-Quelle) zu untersuchen. Dabei konnten sowohl neue Proteine, wie z.B. Mcm7und SerpinB9 identifiziert werden, als auch Proteine (Strukturproteine, Chaperone), die bereits in der Literatur in Verbindung mit der zellulären Stressantwort beschrieben wurden. Die 2D DIGE Ergebnisse konnten beispielhaft anhand von vier Kandidatenproteinen im Westernblot validiert werden. Die Untersuchungen zeigten, dass die intraindividuellen Expressionsunterschiede nach gamma-Bestrahlung auf Proteinebene sehr gering waren. Die geringen Expressionsunterschiede konnten jedoch validiert werden. Die Untersuchungen gaben Hinweise darauf, dass die interindividuelle Strahlenantwort sehr unterschiedlich ist. Dies konnte in weiterführenden Experimenten bestätigt werden. Da die Proteinexpression der Regulation durch mikroRNAs unterliegt, wurde in einem weiteren Ansatz eine miRNA Array Analyse durchgeführt. Hier bestätigte sich ebenfalls die Beobachtung aus der 2D Proteinanalyse, dass die Strahlenantwort interindividuell sehr heterogen ist. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten, dass die Strahlenantwort auf verschiedenen zellulären Ebenen intraindividuell kaum variiert, die interindividuelle Varianz aber sehr groß ist. Diese beobachtete Heterogenität erklärt die Problematik einzelne Biomarker zur Prädiktion der Strahlenempfindlichkeit zu identifizieren.

Die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HPA-Achse) ist ein hierarchisch organisiertes, neuroendokrines System, das unter anderem die Freisetzung des Nebennierenrindenhormons Kortisol, dem zentralen Hormon der Stressantwort und der Homöostase des Organismus in Bezug auf die Anpassung an Umweltanforderungen, regelt. Die HPA-Achse ist in ein komplexes System von Regulationsnetzwerken eingebunden, über die der Organismus die Anpassung an ständig wechselnde Anforderungen erfasst und steuert. Fehlanpassungen der HPA-Achse sind hierbei von großer klinischer Bedeutung, da sie zu psychiatrischen Erkrankungen führen können. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, HPA-Achsen-regulierende kortikale Netzwerke mithilfe der funktionalen Magnetresonanztomographie (fMRT) in verschiedenen Versuchansätzen zu identifizieren. Der Stand der bisherigen Forschungsergebnisse deutet darauf hin, dass es grundsätzlich einen mit der Methode der fMRT messbaren Zusammenhang zwischen diesen kortikalen Netzwerken im Gehirn und der neuroendokrinologischen Stressregulationsachse (HPA-Achse) gibt. Wichtige Knotenpunkte solcher kortikaler Netzwerke sind dabei insbesondere Kerne der Amygdala, Teile des Hippokampus und des Hypothalamus sowie Bereiche des präfrontalen Kortex. Diese Regionen üben zum einen Einfluss auf die Freisetzung des Corticotropin-releasing-Hormons (CRH) im Hypothalamus aus, zum anderen werden sie durch Kortisol rekursiv in ihrer Funktion durch ein negatives Feedback beeinflusst. Diese beiden Aspekte wurden im Rahmen dieser Arbeit in separaten Analysen bearbeitet: Es wurde zunächst untersucht, ob die Aktivität der kortikalen Netzwerke des Gehirns in Ruhe das Ergebnis des kombinierten Dexamethason-Suppressions-CRH-Stimulations-Tests (Dex/CRH-Test) als sensitiven endokrinologischen Stresstest vorhersagen kann. Ferner wurde untersucht, ob sich die Aktivität der Ruhenetzwerke durch eine experimentelle Modulation des Kortisolspiegels signifikant verändert, wobei sowohl der Effekt einer intravenösen Applikation von Kortisol im Vergleich zu Placebo als auch der Effekt einer durch Dexamethason herbeigeführten Suppression von Kortisol untersucht wurde. Bei der hierfür durchgeführten Studie handelt es sich um ein placebo-kontrolliertes, endokrinologisches fMRT-Experiment im Cross-Over-Design mit kombinierter EEG. Zusätzlich zu den EEG/fMRT-Ruhe-Messungen wurde ein Dex/CRH-Test außerhalb des MRT aufgenommen, um die Funktionalität der HPA-Achse in den Probanden zu quantifizieren. Es wurden 20 gesunde männliche Probanden untersucht. An den Messtagen 1 und 3 wurde je eine knapp einstündige kombinierte EEG/fMRT-Messung durchgeführt, wobei einmal 20 mg Kortisol, gelöst in 10 ml Kochsalzlösung, und einmal 0,9%-ige Kochsalzlösung (10 ml) während der Messung durch eine Bolusinjektion verabreicht wurden. Am Messtag 2 wurden die EEG/fMRT-Ruhe-Daten (~ 15 Minuten) im Status der Kortisolsuppression durch Dexamethason aufgenommen. Die kombinierte EEG-Messung diente hier vor allem der Vigilanzüberwachung der Probanden, da aus verschiedenen Studien bekannt ist, dass sich die Ruhenetzwerke des Gehirns in Abhängigkeit des Vigilanzstatus verändern. An einem zusätzlichen 4. Messtag wurde außerhalb des MRT an einer Teilgruppe der Probanden die Wirkung einer Kortisolbolusinjektion (20 mg) auf Blutdruck, Puls und Sauerstoffsättigung bestimmt und zusätzlich auch die Wirksamkeit des extern zugeführten Kortisols auf die HPA-Achse ermittelt. Die fMRT-Ruhe-Daten wurden mit komplementären Methoden aus dem Bereich der Konnektivitätsanalysen untersucht. Dabei wurden sowohl hypothesengeleitete Analysen von Ruhenetzwerken über die Seed-Methode als auch Kreuzkor-relationsanalysen definierter Regionen, oder - im explorativen Ansatz - des gesamten Gehirns einschließlich voxelbasierter Verfahren, angewandt. Die Analysen zur Modulierung des Kortisolmilieus insgesamt betrachtet lassen den Schluss zu, dass sich die funktionelle Konnektivität des Gehirns in Ruhe durch die Änderung des Kortisolmilieus ändert, sei es durch direkte exogene Kortisolgabe, oder indirekten Kortisolentzug durch die Dexamethasonsuppression. Der Schwerpunkt dieser kortisolabhängigen Modulation lag dabei in präfrontal basierten Ruhenetzwerken. In den Analysen, in denen die drei Zustände der Kortisolmilieuänderungen (Kortisol, Placebo, Kortisolsuppression) verglichen wurden, zeigten sich stärkere Effekte durch die Kortisolsuppression als durch das exogen zugeführte Kortisol. Diese Effekte hatten ihren regionalen Schwerpunkt für die hypothesenbasierte Seedanalyse im medialen präfrontalen Kortex/anterioren cingulären Kortex (ACC), und in der explorativen Analyse im dorsolateralen präfrontalen Kortex. Effekte auf den Hippokampus und die Amygdala waren dabei relativ schwach ausgeprägt. Die Analysen der dynamischen Änderung nach Kortisolgabe im Vergleich zu Placebo zeigten Effekte im subcallosalen/ subgenualen ACC und im dorsalen ACC, sowohl im hypothesengesteuerten als auch im explorativen Ansatz. Da der Analyseschwerpunkt bisheriger Arbeiten auf der Hippokampus/Amygdala-Region lag wird neu postuliert, dass Akuteffekte nach 20 mg Kortisol möglicherweise auf ACC-Regionen stärker wirken als auf den Hippokampus. Ebenfalls hergestellt werden konnte ein prädiktiver Zusammenhang zwischen der Stärke der funktionellen Konnektivität in limbischen und paralimbischen Regionen in Ruhe, insbesondere hippokampaler Netzwerke, und dem Ergebnis des Dex/CRH-Tests. Da der Dex/CRH-Test das gesamte zerebrale Feedbacksystem belastet, kann hieraus abgeleitet werden, dass spezifische Netzwerke in beiden Korrelationsrichtungen einen Einfluss auf das Ergebnis des Dex/CRH-Tests haben. Damit wurde erstmals indirekt das Regulationssystem sichtbar gemacht, das durch den Dex/CRH-Test belastet wird. In zukünftigen Studien können die konzentrations- und zeitabhängige Sensitivität der Ruhenetzwerke gegenüber Kortisol, zusammen mit der funktionellen Konnektivität, die die individuelle Regulation der HPA-Achse vorhersagt, als Grundlage zur Etablierung eines Stressbiomarkes verwendet werden.

Urocortine (Ucn) gehören zur Familie des Corticotropin-Releasing-Hormons und sind wichtige Modulatoren der Stressantwort, der Angstkontrolle und der assoziierten Erkrankungen, wie z. B. der Depression. Während Ucn1 mit gleicher Affinität an den CRF1- und CRF2-Rezeptor bindet, sind Ucn2 und Ucn3 spezifische Liganden für den CRF2-Rezeptor. Zusätzlich zum Zentralen Nervensystem sind Urocortine in verschiedenen peripheren Organen exprimiert – so auch in der Nebenniere. Mit Hilfe sechs verschiedener Knock-out Modelle, in denen Urocortine in unterschiedlichen Kombinationen deletiert wurden, wurden potentielle Urocortin-abhängige Effekte auf die Nebenniere der Maus untersucht. Dabei wurde mit Hilfe von HE-Färbungen die Struktur, mit Färbungen gegen PCNA als Proliferationsmarker die Zellteilungen und mit RT-PCR die Expressionslevel wichtiger Schlüsselenzyme der Steroidbiosynthese und der Katecholaminsynthese ermittelt. Während in Single KO Mäusen nur geringe Effekte detektierbar waren, zeigten sich in Double und Triple KO Mäuse im Vergleich zu Wildtyp Mäusen ausgeprägte Änderungen der untersuchten Parameter, so dass eine funktionelle Redundanz innerhalb der Urocortine vermutet werden kann. Um die spezifische Wirkung einer organspezifischen Überexpression von Ucn2 zu untersuchen, wurden Mäuse auf der Basis des Cre-Lox-Systems gezüchtet, die abhängig vom Promotor des Steroidogenic Factor 1-Gens (SF1), d. h. vor allem in der Nebenniere und in den Gonaden, Ucn2 überexprimieren (Ucn2 OE Mäuse mit dem Genotyp R26+/stopUcn2 SF1-Cre+/-). Zusätzlich zu den oben genannten Messungen wurden Hormonkonzentrationen im Plasma unter Basal-Bedingungen, nach einem ACTH-Stimulationstest und nach einem Restraint-Stress-Test bestimmt. Es zeigte sich, dass die Überexpression von Ucn2 mit einer erniedrigten Steroidbiosynthese in der Nebenniere assoziiert ist. Zudem konnten geschlechtsspezifische Unterschiede beobachtet werden – so zeigten weibliche Ucn2 OE Mäuse vor allem Änderungen unter Basal-Bedingungen und nach ACTH-Stimulation, wobei bei männlichen Tieren nur nach Restraint-Stress eine reduzierte Stressantwort im Vergleich zu den Kontrolltieren auftrat. Zusammenfassend kann aus diesen in vivo Studien der Schluss gezogen werden, dass ein intraadrenales Regulationssystem existiert, das durch die Balance aller Urocortine und deren Rezeptoren geschlechtsspezifisch die Struktur und Funktion der Nebenniere beeinflusst.

Tue, 29 Mar 2011 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12958/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12958/1/Mendl_Nadine.pdf Mendl, Nadine

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.

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.

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).

In der vorliegenden Dissertation untersuchten wir mit Hilfe des psychopathologischen Tiermodells der HAB- und LAB-Ratten, welche sich nicht nur bezüglich ihrer genetisch determinierten Emotionalität und ihrer Stressbewältigungsstrategien, sondern auch hinsichtlich der Reaktivität der HPA-Achse unterscheiden, Effekte des Serotonin-Wiederaufnahmehemmers Paroxetin und von rTMS auf Verhalten und die neuroendokrine Regulation. Mit Hilfe des kombinierten DEX/CRH-Tests gelang es uns nachzuweisen, dass sich ein hohes Maß an angeborenem Angstverhalten in einer profunden Fehlregulation des Stresshormonsystems widerspiegelt. HAB-Tiere zeigten nach Verabreichung von Dexamethason einen verminderten Suppressionseffekt und die periphere Injektion von CRH führte zu einem deutlichen Anstieg der Plasmakonzentrationen von ACTH und Kortikosteron. Hierfür scheint intrahypothalamisch überexprimiertes und sezerniertes AVP verantwortlich zu sein, folglich führte auch die periphere Verabreichung eines V1-Rezeptorantagonisten zu einer Normalisierung des bei HAB-Tieren dysregulierten HPA-Systems im DEX/CRH-Test. Bindungskapazität und Bindungsaffinität von Glukokortikoid- und Mineralokortikoidrezeptoren unterschieden sich nicht zwischen den Zuchtlinien, so dass die durch Kortikosteron vermittelte Feedbackregulation des HPA-Systems auf der Ebene der intrazellulären Signalkaskade gestört zu sein scheint. Die mehrwöchige Behandlung mit dem selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer Paroxetin induzierte bei HAB-Tieren nicht nur eine durch die Verminderung der intrahypothalamischen AVP-Genexpression vermittelte Normalisierung des dysregulierten Hormonfreisetzungsprofiles im DEX/CRH-Test, sondern auch profunde Verhaltensänderungen im Forced Swim-Test, der als guter Prädiktor für die klinische Wirksamkeit einer antidepressiven Therapie angesehen wird. HAB-Tiere, welche eine passive Stressbewältigungsstrategie im Forced Swim-Test zeigen, struggelten nach Behandlung mit Paroxetin signifikant länger und verbrachten signifikant weniger Zeit mit Floating als unbehandelte HAB-Kontrolltiere. Sie waren in ihrem Verhalten von LAB-Tieren, auf die die Behandlung mit Paroxetin keinen Einfluss hatte, nicht mehr zu unterscheiden. Mit Hilfe von in vivo Mikrodialyse untersuchten wir den Einfluss von chronisch verabreichtem Paroxetin auf die stressinduzierte Freisetzung von Serotonin im dorsalen Hippocampus. Bei HAB-Tieren, welche eine angeborene verminderte Empfindlichkeit der raphé-hippocampalen Neurotransmission zeigen und den bei LAB-Tieren zu beobachtenden stressinduzierten Anstieg der Serotoninfreisetzung vermissen lassen, führte die Behandlung zu einer Normalisierung der serotonergen Neurotransmission. Dieser Effekt könnte mit der gezeigten Verminderung von SERT-Bindungsstellen im Hippocampus bei HAB- im Vergleich zu LAB-Tieren zusammenhängen, während die Expression von 5-HT1A-Rezeptoren in dieser Hirnregion unbeeinflusst blieb. Somit konnten wir erstmals zeigen, dass eine Normalisierung der Stresshormonregulation durch Paroxetin mit einem Anstieg der stressinduzierten Freisetzung von Serotonin im Hippocampus assoziiert ist. Dass rTMS der linken frontalen Hirnregionen antidepressive Effekte hat, konnte bereits in mehreren klinischen Untersuchungen an Patienten, die an Major Depression leiden, beobachtet werden. Unsere im psychopathologischen Modellorganismus der HAB/LAB-Tiere nach Langzeitbehandlung mit rTMS erzielten Ergebnisse gewähren neue Einblicke in die der antidepressiven Wirkung zugrundeliegenden neurobiologischen Mechanismen. Wie auch die Behandlung mit Paroxetin, wandelte rTMS die angeborene passive Stressbewältigungsstrategie der HAB-Tiere in eine signifikant aktivere Stressbewältigungsstragie im Forced Swim-Test um und dämpfte die endokrine Stressantwort der HPA-Achse. Die frontalen Hirnregionen partizipieren durch efferente Projektionen zum perinukleären Bereich des PVN an der Regulation der neuroendokrinen Reaktion auf Stressstimuli und kann die Synthese und Freisetzung von CRH und somit die Antwort des HPA-Systems hemmen. Wir konnten ebenfalls zeigen, dass rTMS auch während chronischem psychosozialem Stress eine dämpfende Wirkung auf die basale Aktivität der HPA-Achse hat. Allerdings ließ sich kein anregender Effekt auf die Neurogenese im Hippocampus nachweisen: rTMS erhöhte zwar leicht die Proliferationsrate hippocampaler Vorläuferzellen, verminderte jedoch die Überlebensrate BrDU-markierter Neurone. Daher scheinen andere Faktoren, neben den Glukokortikoiden, eine mindestens genauso große Rolle bei der Regulation der Anzahl und der Ausreifung der Vorläuferzellen im Hippocampus zu spielen. Wir folgern daraus, dass die Dämpfung des HPA-System wahrscheinlich ein wichtiger, der klinisch beobachteten antidepressiven Wirkung von rTMS zugrundeliegender Mechanismus ist, es mit unserem experimentellen Design jedoch nicht gelang, einen stimulierenden Effekt von rTMS auf die Neurogenese im adulten Hippocampus nachzuweisen.

Das Epstein Barr Virus (EBV) ist ein ubiquitär vorkommendes Herpesvirus, mit dem etwa weltweit 90% der erwachsenen Bevölkerung permanent infiziert sind. Die zumeist asymptomatisch verlaufende Infektion betrifft primäre B–Zellen des Rachenraumes, die nach Aufnahme des Virus entweder zur Virus-Produktion (lytischer Zyklus) oder zur Proliferation angeregt werden (Latenzprogramm, Entstehung von B-Lymphoblasten). Letzteres wird durch den viralen Transkriptionsfaktor EBNA2 kontrolliert, der durch seine viralen und zellulären Zielgene ruhende B-Zellen in vitro immortalisieren kann. Die EBV-infizierten B-Lymphoblasten werden in vivo effizient durch T-Zellen erkannt und abgetötet. EBV entkommt der Immunantwort durch Persistenz in Gedächtnis-B-Zellen, die vermutlich durch Differenzierung der infizierten B-Lymphoblasten entstehen. Es gibt Hinweise, dass diese Differenzierung EBV-vermittelt unter der Mitwirkung von T-Helfer-Zellen abläuft, was auf eine komplexe Kommunikation des Virus mit dem Immunsystem schließen lässt. In der vorliegenden Arbeit wurden Mechanismen der EBV-vermittelten B-Zell-Immortalisierung und -Kommunikation untersucht. Ein Vergleich von EBNA2-Zielgenen mit Zielgenen des Protoonkogens c-myc, das bei Überexpression B-Zell-Proliferation induzieren kann, ermöglichte dabei die Unterscheidung von Zielgenen, die mit Proliferation und B-Zell-Kommunikation assoziiert sind. Die methodische Herangehensweise bestand in der Proteom-Analyse (2D-Gelelektrophorese mit massenspektrometrischer Proteinidentifikation), Promotoraktivitäts-Analyse (nukleärer Run-On) und einer umfassenden mRNA-Expressions-Analyse (DNA-Chip-Hybridisierung) konditional oder permanent MYC- oder EBV/EBNA2-abhängig proliferierender Zellen. Die erhaltenen Daten bestätigen, dass die von EBNA2 und MYC gemeinsam induzierten Zielgene in grundlegende Prozesse der Lebenserhaltung wie den Nukleotid-, Protein-, und Polyamin-Stoffwechsel, sowie in die oxidative Stressantwort, DNA-Reparatur und Zellteilung involviert sind. Dagegen waren gegensätzlich regulierte Gene funktionell in den Bereich B-Zell-Signaltransduktion- und B-Zell-Kommunikation einzuordnen. Die EBV-abhängige Proliferation ist sowohl mit der Aktivierung des NFkB-Signalwegs assoziiert, als auch mit der verstärkten Expression zentraler Komponenten der Interferon (IFN)-Antwort (insbesondere STAT1) und mit der Repression von Komponenten des B-Zell-Rezeptors (BCR) und der BCR-Signaltransduktion. Die NFkB-Aktivierung führt zur Induktion von antiapoptotischen Genen und von Chemoattraktoren für T-Helferzellen. Die aus Array- und Protein-Daten hervorgehende EBV/EBNA2-vermittelte Aktivierung des NFkB- und des IFN-Signalweges einerseits und die MYC-vermittelte Repression derselben andererseits könnten das molekulare Bindeglied zwischen EBV-vermittelter T-Zell-Stimulation und MYC-vermittelter Immuntoleranz darstellen. Die chemokinvermittelte T-Zell-Rekrutierung und die vermutlich durch STAT1-Expression begünstigte Antigen-präsentation weisen T-Zellen eine aktive Rolle bei der Reifung von EBV-infizierten Lymphoblasten zu B-Gedächtniszellen zu.

Zyklisches 3’:5’-Adenosinmonophosphat (cAMP) ist sowohl als extrazellulärer Lockstoff als auch als intrazelluläres Signalmolekül von entscheidender Bedeutung in der Entwicklung von Dictyostelium discoideum. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, dass dieser sekundäre Botenstoff auch eine zentrale Rolle in der hyperosmotischen Stressantwort von D. discoideum spielt. Wildtypzellen reagieren auf hyperosmotischen Stress mit einem transienten Anstieg der intrazellulären cAMP-Konzentration, der von dem Hybridhistidinkinase-Homolog DokA abhängig ist. DokA ist essentiell für das Überleben von D. discoideum-Zellen unter hyperosmotischen Bedingungen. Die Osmosensitivität von dokA--Zellen beruht auf dem gestörten cAMPMetabolismus und kann durch die transiente Zugabe eines membrangängigen cAMP-Analogs weitgehend aufgehoben werden. Der Einfluss von DokA auf den intrazellulären cAMP-Spiegel zeigt sich auch in ungeschockten Zellen: Während die basale cAMP-Konzentration in dokA-- Zellen reduziert ist, weisen Zellen, die die Regulator-Domäne von DokA überexprimieren, einen erhöhten cAMP-Spiegel auf. Basierend auf diesen Daten wurde ein Modell der Regulation des intrazellulären cAMP-Spiegels durch DokA entwickelt. Die Regulator-Domäne von DokA wirkt hierbei als Phosphatase des Histidin-Phosphotransferproteins RdeA, welches durch Phosphorylierung die Phosphodiesterase RegA aktiviert. Durch die Phosphatase-Aktivität von DokA wird somit der über den RdeA/RegAPhosphorelay gesteuerte intrazelluläre cAMP-Abbau inhibiert. Die in vitro-Dephosphorylierung von RdeA durch die Regulator-Domäne von DokA konnte ebenso nachgewiesen werden wie die verringerte Phosphodiesterase-Aktivität bei homologer Überexpression des DokA-Regulators. Die Effekte dieser Überexpression auf cAMP-Haushalt und Entwicklung sind DokA-spezifisch und von dem konservierten Aspartylrest D1567 der Regulator-Domäne abhängig. Bei Untersuchungen zu den Effektoren der hyperosmotischen Stressantwort in D. discoideum wurden Veränderungen in Aufbau und Zusammensetzung von Membran und Cytoskelett beobachtet. Dabei konnten sieben Proteine identifiziert werden, die eine deutliche Translokation bei hyperosmotischem Stress erfahren. Eine Übersicht stellt die osmoregulatorischen Signalwege in D. discoideum dar und vergleicht die Rolle von 2-Komponenten-Systemen in der Osmoregulation bei Eukaryoten.