Doctoral Thesis
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Teil 1: Pathogeninaktivierung: Es wurde ein neues Verfahren zur Pathogeninaktivierung mittels Proteomanalysen untersucht. Bei diesem wurden Proben von Kaninchenthrombozyten mit Riboflavin bzw. Psoralen inkubiert und mit UV-A Licht bestrahlt. Dadurch werden die in Pathogenen enthaltenen NukleinsĂ€uren unbrauchbar gemacht, wohingegen gezeigt werden konnte, dass die PlĂ€ttchen kaum in ihrem Proteom und damit vermutlich in ihrer FunktionalitĂ€t beeinflusst wurden. Teil 2: Thrombozytenalterung: Durch Apherese wurde an drei auf einander folgenden Tagen die in einem humanen Spender zirkulierenden PlĂ€ttchen auf 80000/”l depletiert und anschlieĂend PlĂ€ttchen aus dem Vollblut mittels differentieller Zentrifugation gewonnen. WĂ€hrend der einsetzenden Nachbildung von Thrombozyten wurde das Proteom der Zellen mit den Ausgangswerten verglichen und so versucht, Alterungsmarker im Thrombozytenproteom zu finden.
Bisphenol A (BPA) ist ein Umweltschadstoff, der fĂŒr die Produktion von Polykarbonatplastik und Epoxydharzen verwendet wird. Aufgrund seiner weltweiten Verbreitung, seiner Persistenz in der Umwelt und vor allen Dingen wegen seiner endokrinen Wirkung, stellt diese Verbindung eine groĂe Gefahr fĂŒr die Tier- und Pflanzenwelt sowie fĂŒr den Menschen dar. Deshalb wurde aus einem bepflanzten Festbettreaktor, welcher mit BPA behandelt wurde, der Bakterienstamm RW4 isoliert, der fĂ€hig ist Bisphenol A als alleinige Kohlenstoff- und Energiequelle zu nutzen. Das Gram-negative Bakterium wurde mittels 16S rRNA-Analyse als Cupriavidus basilensis identifiziert und mittel der BIOLOG-Methode charakterisiert. Der Bakterienstamm kann ein sehr groĂes Spektrum an aliphatischen Stoffen wie Aceton, Ethanol, 1-Oktanol und aromatischen Verbindungen wie Phenol, Mono- und DihydroxybenzoesĂ€uren fĂŒr das Wachstum nutzen. C. basilensis RW4 baut Bisphenol A nur sehr langsam ab. Es ist jedoch möglich den BPA-Abbau sowohl in SchĂŒttelkulturen und als auch in kontinuierlich laufenden SandsĂ€ulen durch Zugabe von Phenol als Co-Substrat und Wachstumsstimulanz deutlich zu steigern. Die erfassten Abbauintermediate wie 4-Hydroxyacetophenon und 2-(4-Propanol)-phenol wiesen darauf hin, dass C. basilensis RW4 einen Ă€hnlichen Abbauweg nutzt wie Sphingomonas sp. TTNP3 von Kolvenbach et al. (2007) nutzt. In weiteren Untersuchungen, wurde die toxische Wirkung von Bisphenol A auf den Standardmikroorganismus Pseudomonas putida P8 in SchĂŒttelkulturen und in kontinuierlich laufenden SandsĂ€ulen analysiert. Es zeigte sich, dass BPA das Wachstum von P. putida P8 hemmt und Modifikationen in der Zusammensetzung der Phospholipide in der Membran hervorruft. P. putida P8 reagierte unmittelbar auf das Einwirken von BPA auf der Membranebene durch VerĂ€nderung des VerhĂ€ltnisses der trans-ungesĂ€ttigten FettsĂ€uren zu den cis-ungesĂ€ttigten FettsĂ€uren, was schon in frĂŒheren Untersuchungen fĂŒr andere organische Lösungsmittel beschrieben wurde. Dementsprechend wurde eine Korrelation zwischen der BPA-Konzentration und dem Anstieg des trans-cis-VerhĂ€ltnisses ermittelt. Weil diese Anpassungsreaktion eine kurzfristige Antwort auf den einwirkenden Stressor ist, konnte der Anstieg des trans-cis-VerhĂ€ltnisses nur kurz nach BPA-Zugabe erfasst werden. Somit kann das trans-cis-VerhĂ€ltnis nur als temporĂ€rer Biomarker fĂŒr die ToxizitĂ€t von BPA in SchĂŒttelkulturen genutzt werden, jedoch nicht in langfristig laufenden SandsĂ€ulen.
Das Peniskarzinom ist ein sehr seltener Tumor des Ă€lteren Mannes, mit geringer Studienlage. Hauptkriterium des Ăberlebens ist die Metastasierung. Untersuchungen zu Vorhersageparametern der Metastasierung gibt es, sind aber in der klinischen Anwendung sehr unsicher. Anhand von 30 invasiven Plattenepithelkarzinomen und 4 CIS (Carcinoma in situ) sind in der vorliegenden Arbeit die Metastasensuppressorgenprodukte (MSG) KAI1/ CD82, nm23-H1 sowie die Effektorcaspasen 3 und 6, hinsichtlich ihrer hĂ€ufig beschriebenen ZusammenhĂ€nge sowohl mit dem Metastasenrisiko als auch dem Ăberleben untersucht worden. Zur Anwendung kamen die Immunhistochemie (Streptavidin-Biotin-Methode) zum Proteinnachweis sowie die TUNEL(Terminal deoxynucleotide transferase dUTP Nick End Labeling)-Methode zur BestĂ€tigung des spezifischen Apoptosenachweises mit Caspaseantikörpern. Die Immunreaktion der untersuchten Proteine im Tumor wurde als negativ, mittel bzw. stark bewertet und Beziehungen zu klinikopathologischen Parametern mittels Fisher Exact Test, Chi-Quadrat Test und Kendall Tau Test untersucht. Ăberlebensanalysen wurden durch die Kaplan Meier Methode graphisch dargestellt und unter Verwendung des Log Rank Testes auf Signifikanz geprĂŒft. Mit der multivariaten Analyse wurde der Einfluss verschiedener unabhĂ€ngiger Parameter auf die Metastasierung und das Ăberleben untersucht. Eine verminderte oder fehlende KAI1/ CD82 sowie nm23-H1 Expression im PrimĂ€rtumor zeigte einen hoch signifikanten Zusammenhang mit Lymphknotenmetastasen (p =<0,001). DarĂŒber hinaus war eine starke Expression beider Proteine mit einem statistisch signifikanten lĂ€ngeren Ăberleben verbunden (p = 0,007 bzw. 0,0013). Die multivariaten Analysen betĂ€tigten einzig das Protein nm23-H1 als unabhĂ€ngige Variable hinsichtlich Metastasierung und Ăberleben. Die untersuchten Caspasen wiesen keine Beziehungen zwischen ImmunreaktivitĂ€t, der Metastasierung und dem Ăberleben auf. Anhand der Ergebnisse der vorliegenden Arbeit ist ein klinischer Einsatz der beiden MSG zur Charakterisierung des Metastasierungsverhaltens und als Prognosekriterium denkbar. Jedoch sind weiterfĂŒhrende Untersuchungen fĂŒr die allgemeine Anwendbarkeit von entscheidender Bedeutung.