@phdthesis{Malla2012,
  author    = {Sudarshan Malla},
  title     = {Role of autophagy in caerulein induced pancreatitis},
  journal    = {Rolle der autophagie in Caerulein Pankreatitis},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-001369-6},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die akute Pankreatitis ist eine Entz{\"u}ndung der Bauchspeicheldr{\"u}se, die in der Mehrzahl der F{\"a}lle einen milden, selbst-limitierenden Verlauf, in selteneren F{\"a}llen jedoch eine schwere Verlaufsform mit hoher Mortalit{\"a}t nehmen kann. Die h{\"a}ufigsten Ursachen der akuten Pankreatitis sind Gallensteine, die zur Obstruktion der Gallenwege f{\"u}hren, sowie ein exzessiver Alkoholkonsum. Klinische und laborchemische Charakteristika dieser Erkrankung sind Oberbauchschmerzen sowie eine Erh{\"o}hung der pankreatischen Serumenzyme Lipase bzw. Amylase (auf das {\"u}ber dreifache der oberen Norm). Mittlerweile ist gut belegt, dass die fr{\"u}hesten pathophysiologischen Ver{\"a}nderungen der Pankreatitis in der Azinuszelle beginnen, wobei die vorzeitige Aktivierung von Trypsinogen eine Schl{\"u}sselrolle einnimmt. Die Trypsin-Aktivierung wiederum bewirkt eine kaskadenartige Aktivierung weiterer Proteasen, die schlie{\"s}lich zum zellul{\"a}ren Schaden und Untergang des Gewebes f{\"u}hren. Ein weiteres Charakteristikum ist die intrazellul{\"a}re Formation zytoplasmatischer Vakuolen. In Mausmodellen, in welchen durch repetitive Caerulein-Injektionen eine Pankreatitis induziert wurde, konnte gezeigt werden, dass aktives Trypsin in den ersten 24 Stunden nach Beginn der Pankreatitis erh{\"o}ht ist und einen biphasischen Verlauf mit maximalen Werten nach 1 und 8 Stunden aufweist. Au{\"s}erdem fanden sich Hinweise, dass die intrazellul{\"a}ren Vakuolen Folge einer gesteigerten Autophagie der Azinuszelle sind. Unter Autophagie wird ein hochkonservativer Prozess bezeichnet, der durch Degradation zelleigener Proteine die Zell-Hom{\"o}ostase aufrechterh{\"a}lt. Welche Rolle die Autophagie im Krankheitverlauf und der vorzeitigen Trypsinaktivierung spielt, ist bis jetzt noch nicht gekl{\"a}rt. Wir untersuchten daher, ob zwischen der Bildung von Autophagosomen und der Trypsinogenaktivierung ein Zusammenhang besteht. Wir konnten feststellen ,dass eine Co-Lokalisierung von Autophagosomen mit Trypsin in-vivo stattfindet, allerdings nicht in der Fr{\"u}hphase der Erkrankung, sondern erst zu sp{\"a}teren Zeitpunkten (nach etwa 4 Stunden). Western Blot Analysen sowie fluorometrische Messungen mit einem Trypsin-spezifischen Substrat in subzellul{\"a}ren Fraktionen zeigten, dass sich aktives Trypsin bereits nach einer Stunde in der Zymogen-Fraktion befand. Gleichzeitig wurde mittels konfokaler Mikroskopie in Azinuszellen aus GFP-LC3-exprimierenden M{\"a}usen nachgewiesen, dass die Trypsinaktivierung und Autophagosom-Formation {\"o}rtlich voneinander getrennt stattfinden und somit offensichtlich unabh{\"a}ngig sind. Gabexat-Mesilate, ein Proteasen-Inhibitor, f{\"u}hrte zu keiner unterdr{\"u}kung der Autophagosomen-Bildung, so dass die Vakolenbildung unabh{\"a}ngig von der Trypsinogen-Aktivierung abl{\"a}uft. In in-vitro Versuchen konnten wir zeigen, dass nach 30 Minuten aktives Trypsin und Autophagosomen co-lokalisieren, jedoch wurde Trypsin bereits fr{\"u}her aktiviert. Diese erste Trypsinaktivierung lie{\"s} sich im Cis-Golgi nachweisen. Diese Beobachtungen lassen vermuten, dass m{\"o}glicherweise der Golgi-Apparat mit den Vorstufen der Zymogengranula den Ort der fr{\"u}hesten Trypsinogenaktivierung darstellt. 2) Neben der vorzeitigen intrazellul{\"a}ren Proteasenaktivierung spielt die Invasion von Leukozyten eine wichtige Rolle bei der Entstehung der akuten Pankreatitis. Der durch aktivierte Proteasen induzierte zellul{\"a}re Schaden f{\"o}rdert die Freisetzung von Chemokinen, die wiederum die Transmigration inflammatorischer Zellen f{\"o}rdern. Die Folge ist eine systemische entz{\"u}ndungs reaktion. Es ist mittlerweile bekannt, dass die Polymorpho-nukle{\"a}re Elastase (PMN-Elastase), ein Bestandteil der azurophilen Granula neutrophiler Granulozyten, w{\"a}hrend der Pankreatitis Zell-Zell-Kontakt Molek{\"u}le degradiert, indem es E-Cadherin extrazellul{\"a}r spaltet und dadurch die Infiltration von Leukozyten in das Gewebe f{\"o}rdert. Ferner ist bekannt, dass auch die pankreatische Elastase zum azin{\"a}ren Schaden beitr{\"a}gt, indem es die Nekrose dieser Zellen steigert. Wir untersuchten daher die Eigenschaft eines sowohl gegen die PMN- als auch pankreatische Elastase gerichteten oral bioverf{\"u}gbaren Inhibitors, ZD0892, hinsichtlich seiner Eigenschaft, den Schweregrad der Pankreatitis zu reduzieren. M{\"a}use, in denen eine schwere Pankreatitis induziert wurde (Taurocholat-Modell) und mit ZD0892 gef{\"u}ttert wurden, zeigten einen deutlich milderen Krankheitsverlauf als die Kontrolltiere, der sich insbesondere innerhalb der ersten 24 Stunden manifestierte. Ausgescholessen wurde ein negativer effekt des inhibitorer auf Phagozytosekapazit{\"a}t der Leukozyten. Ein milderer Verlauf der Pankreatitis konnte auch in einem Rattenmodell beobachtet werden, in denen eine milde Pankreatitis (Caerulein-Modell) induziert wurde. Der geringere pankreatische Schaden lie{\"s} sich sowohl serologisch anhand verminderter Lipase- und Amylasespiegel, als auch histologisch durch eine verringerte {\"O}dembildung nachweisen. Die Myeloperoxidase, ein spezifisches Enzyme neutrophiler Granulozyten, war sowohl im Pankreas als auch in der Lunge vermindert, was auch auf einen verminderten systemischen Schaden hinweist. Ebenso fand sich eine geringere elastolytische Aktivit{\"a}t, ein Marker f{\"u}r den Schaden der extrazellul{\"a}ren Matrix, in den Tieren, die mit dem Inhibitor behandelt wurden. Diese Daten deuten daher darauf hin, dass eine Therapie mit dem dualen Elastase-Inhibitor eine m{\"o}gliche kausale Therapie bei der akuten Pankreatitis darstellen kann.},
  language  = {en}
}