Dominic Schröder

• Der menschliche Organismus muss sich permanent mit pathogenen und nicht pathogenen Krankheitserregern auseinandersetzen. Hierzu stehen ihm verschiedene Systeme der Immunabwehr zur Verfügung, zu denen auch antimikrobielle Peptide (AMP) gehören, deren Wirkungsspektrum sich von Bakterien über Pilze bis hin zu Viren erstreckt. Die AMP sind nicht nur in der Lage Krankheitserreger direkt abzutöten, sondern darüber hinaus auch konzentrationsabhängig modulierend auf das adaptive Immunsystem einzuwirken, wie zum Beispiel über chemotaktische Effekte aufDer menschliche Organismus muss sich permanent mit pathogenen und nicht pathogenen Krankheitserregern auseinandersetzen. Hierzu stehen ihm verschiedene Systeme der Immunabwehr zur Verfügung, zu denen auch antimikrobielle Peptide (AMP) gehören, deren Wirkungsspektrum sich von Bakterien über Pilze bis hin zu Viren erstreckt. Die AMP sind nicht nur in der Lage Krankheitserreger direkt abzutöten, sondern darüber hinaus auch konzentrationsabhängig modulierend auf das adaptive Immunsystem einzuwirken, wie zum Beispiel über chemotaktische Effekte auf Lymphozyten. Den AMP, von denen beim Menschen bisher 6 alpha- und 4 betha Defensine sowie ein Cathelicidin (LL-37/hCAP-18) bekannt sind, kommt somit eine potentielle Schlüsselrolle in der Regulation der Immunabwehr zu. Bislang ist wenig über die Regulation der AMP bekannt, von denen einige konstitutiv expremiert werden, andere wiederum erst nach Stimulation, wie zum Beispiel Besiedlung mit bestimmten Keimen, vom jeweiligen Organ produziert und freigesetzt werden. Das Verständnis über die Wirkungsweise und die Regulation der AMP könnte möglicherweise der Klärung der Pathogenese von Erkrankungen dienen., bei denen eine bakterielle Mitbeteiligung nachgewiesen wurde, wie etwa den chronisch entzündlichen Darmerkrankungen. Des Weiteren kommt den AMP aufgrund der komplexen Wirkung gegen Krankheitserreger auch eine potentielle therapeutische Rolle zu, welche auch in der vorliegenden Dissertation untersucht werden sollte. Hierzu wurden die Effekte von Liganden des peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR) auf die Expression von LL-37 untersucht, da bei einigen dieser Liganden, insbesondere den aus der oralen Therapie des Diabetes mellitus Typ II bekannten Thiazolidindionen sowohl in der klinischen Beobachtung als auch im Tiermodell eine entzündungshemmende Wirkung nachgewiesen wurde. Die Gruppe der PPAR gehört zur Familie der Kernrezeptoren und wird in drei Subtypen alpha, betha und gamma unterteilt, wobei das größte Forschungsinteresse PPAR gamma zukommt. In der vorliegenden Dissertation konnte gezeigt werden, dass Agonisten für PPAR gamma, wie Ciglitazone oder Rosiglitazone, und auch Antagonisten, wie das eingesetzte BADGE, einen modulierenden Effekt auf die Expression von LL-37 in Coloncarcinomzelllinien und Prämonozyten haben. Es zeigte sich, dass es unter Einwirkung von PPAR gamma- Agonisten zu einer signifikanten Reduktion der LL-37 Expression kam. Dieser Effekt konnte ebenfalls in der Koinkubation mit Butyrat, einer kurzkettigen Fettsäure, die einen bekannten Induktor für LL-37 darstellt, beobachtet werden, wobei die Butyrat- induzierte LL-37 Expression durch beide Thiazolidindione signifikant gehemmt wurde. Darüber hinaus wurde auch die durch Butyrat bedingte Steigerung der Differenzierungsrate der Versuchszellen durch PPARg- Agonisten signifikant reduziert. Analog zu diesen Ergebnissen führte der Einsatz von BADGE zu einer signifikanten Steigerung der LL-37 Expression, wobei dieses Ergebnis mit einem anderen PPAR gamma- Antagonisten nicht bestätigt werden konnte und somit auch eine BADGE spezifische Wirkung darstellen könnte. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Modulation der LL-37 Expression nicht eindeutig mit der PPARg- Aktivität im Zellkern der Versuchszellen korreliert, was somit eher dafür spricht, dass der modulierende Effekt von PPAR gamma- Liganden auf die LL-37 Expression über einen von PPAR gamma unabhängigen Signalweg zustande kommt. Zusammenfassend hemmen die Thiazolidindione jedoch die LL-37 Expression in vitro, was eine entzündungs-hemmende Wirkung dieser Medikamente vermitteln könnte, da es über die Konzentrationsänderung von LL-37 zu einem Eingriff in die Modulation des spezifischen Immunsystems kommen kann. Um eine sichere Aussage darüber treffen zu können, ob die beobachtete antiinflamatorische Wirkung der Thiazolidindione über eine Expressionsänderung der AMP zustande kommt, müssen weiterführende Studien durchgeführt werden.…
• The human organism is permanently in contact with pathological agents of diseases. There are several systems to fight against the agents of diseases and one of this systems are the antimicrobial peptides (amp). These peptides can neutralize bacterials, fungus or virus. They can neutralize the angents of diseases directly and also by modulation of the adaptive immunsystem depending on concentration. For example they have chemotactical effects on lymphozytes. In human organism we know 6 alpha- and 4 betha devensines and one cathelicidine LL-37.The human organism is permanently in contact with pathological agents of diseases. There are several systems to fight against the agents of diseases and one of this systems are the antimicrobial peptides (amp). These peptides can neutralize bacterials, fungus or virus. They can neutralize the angents of diseases directly and also by modulation of the adaptive immunsystem depending on concentration. For example they have chemotactical effects on lymphozytes. In human organism we know 6 alpha- and 4 betha devensines and one cathelicidine LL-37. These amp maybee are very important for regulation of our immunsystem. We don´t know much about the regulation of amp but we see that the expression of some of them is permanently and the expresson of some other depend on stimulation processes, such like infection. If we know more about the effects and regulation of amp maybee we would know more about the pathology of some diseases, such like chronical bowel diseases. Also amp could have therapeutical effects too. This dissertation analyse the modulation of the expression of LL-37 by ligands for peroxisome proliferator-activated receptors (ppar). Some of these ligans, the thiazolidinediones, we know from the therapy of the diabetes type II. The thiazolidinediones shows inhibiting effects on inflamation in some animal tests and this effect can also be seen as an side effect of medication with thiazolidinediones by patients with diabetes type II. This dissertation shows that ciglitatzone and rosiglitazone (both agonists for PPAR gamma) can reduce the expression of LL-37 in human colonocytes and monocytes. This effect can be stoped by co-incubation with a antgonist for PPAR (BADGE). Ciglitazone can also stop the stimulation of LL-37 expression by Butyrat. This effects don´t correlate with the activity of PPAR gamma in the nucleous so that this effects were realize by using another signal-pathway without PPAR gamma. In summary the thiazolidinedions reduce the expression of LL-37 in vitro and this maybee could reduce inflamation in the human body.…