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dc.contributor.advisor Nau, Roland Prof. Dr. de
dc.contributor.author Dießelberg, Catharina de
dc.date.accessioned 2013-01-14T15:31:56Z de
dc.date.available 2013-06-24T22:50:05Z de
dc.date.issued 2012-10-01 de
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F012-1 de
dc.description.abstract Bei Patienten mit bakterieller Meningitis finden sich erhöhte Activin-A- und Follistatin-Konzentrationen im Liquor. Erhöhte Activin-A- und Follistatin-Konzentrationen im Serum finden sich bei Patienten mit Sepsis. Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, welchen Einfluss Activin A in vitro auf Mikroglia, den immunkompetenten Zellen des ZNS, während einer Infektion hat. Primäre Mikrogliazellen wurden mit Activin A 13 µg/ml, 13 ng/ml, 1,3 ng/ml oder 0,13 ng/ml prästimuliert und mit den TLR-Agonisten P₃C 0,1 µg/ml, CpG 1 µg/ml oder LPS 0,01 µg/ml kostimuliert um den Effekt von Activin A auf die Phagozytosefähigkeit von Mikroglia zu untersuchen. Nach der Stimulation wurde für 90 Minuten E. coli K1, ein Meningitis-Erreger, in einer Konzentration von 1x10⁷ CFU/ml zu den Zellen gegeben. Anschließend wurden extrazellulär verbliebene Bakterien mit Hilfe von Gentamicin abgetötet, die Zellen lysiert und die intrazelluläre Bakterienanzahl mit quantitativem Ausplattieren auf Blutagar-Platten bestimmt. Activin A 13 ng/ml erhöhte in Kombination mit den TLR-Agonisten LPS (p < 0,01), P₃C (p < 0,001) und CpG (p < 0,05) die Phagozytose durch Mikroglia im Vergleich zur allei! nigen Stimulation durch die TLR-Agonisten signifikant. Activin A 1,3 ng/ml stimulierte in Kombination mit LPS (p < 0,05) sowie P₃C (p < 0,05) die Phagozytose signifikant, Activin A 0,13 ng/ml in Kombination mit den TLR-Agonisten LPS (p < 0,01). Activin A 13 µg/ml hatte einen inhibitorischen, aber im Vergleich zur Stimulation durch die TLR-Agonisten nicht signifikanten Einfluss (p > 0,05) auf die Phagozytose. Activin A erhöhte also in gewissen Konzentrationen in vitro die Elimination von E. coli K1. Damit könnte eine Gabe von Activin A oder eines Analogons ein möglicher neuer Therapieansatz in der Zukunft sein. Die Messung der TNF-α-Freisetzung durch Mikroglia nach Stimulation mit Activin A 13 ng/ml und 13 µg/ml mittels ELISA im Rahmen dieser Arbeit war wenig aussagekräftig. Die NO-Freisetzung durch Mikroglia wurde durch Activin A 13 µg/ml in Kombination mit den TLR-Agonisten P₃C 0,01 µg/ml, LPS 0,0003 µg/ml und CpG 0,1 µg/ml in Gegenwart von IFN-γ 100 U/ml im Vergleich zur Stimulation mit den TLR-Agonisten und IFN- γ signifikant (p < 0,001) stimuliert. Die Zellkulturdoppelfärbung mit Isolektin und Hämalaun zeigte, dass Activin A die Morphologie von ruhenden Mikroglia zu aktivierten veränderte. Sowohl in der Zellkulturfärbung als auch im Zellstabilitätstest WST gab es keine Anhaltspunkte dafür, dass Activin A zelltoxisch war und die Vitalität oder Dichte von Mikroglia veränderte. In einer Studie von Jones et al. wurde gezeigt, dass die intraperitoneale Gabe von Follistatin im Mausmodell nach intraperitonealer LPS-Injektion die Letalität senken kann. In der dieser Arbeit wurde untersucht, ob die intraperitoneale Injektion von Follistatin den gleichen Effekt auf den Verlauf einer E. coli-K1-Sepsis hat. Die Versuchstiere waren 50 männliche, 3 Monate alte C57BL6-N-Mäuse. 26 Mäuse waren in der Kontrollgruppe und bekamen eine halbe Stunde vor Infektion 100 µl NaCl 0,9% intraperitoneal gespritzt. Den Mäusen der Interventionsgruppe (24 Mäuse) wurde zum gleichen Zeitpunkt 10 µg Follistatin, gelöst in 100 µl NaCl 0,9 %, injiziert. Die Infektion erfolgte intraperitoneal mit E. coli K1 2x10⁵ CFU/ml. Die Mäuse wurden bis zum 3. Tag alle 12 Stunden beobachtet, gewogen und die motorische Leistungsfähigkeit im Seiltest beurteilt, anschließend alle 24 Stunden. Versuchstiere, die nicht mehr gehfähig waren, wurden aus ethischen Gründen getötet. 168 Stunden nach Infektion wurde der Versuch beendet. Post mortem wurde der Bakterientiter in der Milz und im Kleinhirn mittels quantitativen Ausplattierens bestimmt sowie eine H.E.-Färbung des Gehirns angefertigt. Eine intraperitoneale Injektion von Follistatin hatte keinen Einfluss auf die Infektionsresistenz der Mäuse und das Überleben (p = 0,7065) der systemischen E. coli-K1-Infektion. Auch die Gewichtsveränderung und die motorische Leistungsfähigkeit unterschieden sich während der Infektion zwischen Versuchs- und Kontrollgruppe nicht (p > 0,05). Es ist also fraglich, ob die Gabe von Follistatin tatsächlich einen positiven Einfluss auf den Verlauf von bakteriellen Infektionen hat und damit in Zukunft als Therapieoption bei Sepsis in Frage kommt.  de
dc.format.mimetype application/pdf de
dc.language.iso ger de
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ de
dc.title Activin A und Follistatin bei bakteriellen Infektionen - Der Einfluss von Activin A auf Mikrogliazellen in vitro und der Einfluss von Follistatin auf den Verlauf einer E. coli-K1-Sepsis im Mausmodell de
dc.type doctoralThesis de
dc.title.translated Activin A und Follistatin during bacterial infections - The effect of Activin A on microglial cells in vitro and the influence of Follistatin on the course of E. coli K1 sepsis in a mouse model de
dc.contributor.referee Nau, Roland Prof. Dr. de
dc.date.examination 2012-06-19 de
dc.subject.dnb 610 Medizin, Gesundheit de
dc.subject.gok MED 000 de
dc.subject.gok MED 331 de
dc.subject.gok MED 334 de
dc.subject.gok MED 530 de
dc.description.abstracteng High concentrations of Activin A and Follistatin can be found in the cerebrospinal fluid (CSF) of patients with bacterial meningitis. Patients suffering from a sepsis have increased concentrations of Activin A and Follistatin in serum. In this study the effect of Activin A on microglial cells during infection was tested in vitro. Murine microglial cells were stimulated with Activin A 13 µg/ml, 13 ng/ml, 1.3 ng/ml and 0.13 ng/ml and co-stimulated with different TLR-agonists (P₃C 0.1 µg/ml, CpG 1 µg/ml, LPS 0.01 µg/ml). After stimulation, E. coli K1 1 x 10⁷ CFU/ml, a common meningitis pathogen, was added for 90 minutes. Afterwards the extracellular bacteria were killed with Gentamicin. Microglial cells were lysed with distilled water and the number of intracellular bacteria was determined with quantitative platting on blood agar plates. Activin A 13 ng/ml increased phagocytosis in combination with P₃C (p < 0.001), CpG (p < 0.05) and LPS (P < 0.01) significant compared to stimulated phagocytosis of TLR-agonists. Activin A 1.3 ng/ml enhanced phagocytosis in combination with P₃C (p < 0.05) and LPS (p < 0.05), Activin A 0.13 ng/ml in combination with LPS (p < 0.01). Activin A 13 µg/ml seemed to have an inhibitory, but not significant (p> 0.05), effect on phagocytosis. In certain concentrations Activin A increased phagocytosis of microglial cells. Therefore Activin A or an analagon might be a new therapeutic option in future. The effect of Activin A on the release of TNF-α by microglial cells were tested with ELISA, but showed no meaningful effects. The influence of Activin A on the release of NO by microglial cells was tested in combination with P₃C 0.01 µg/ml, CpG 0.1 µg/ml and LPS 0.0003 µg/ml in the presence of IFN-γ. Activin A in combination with TLR-agonists increased the release of NO significantly (p < 0.001) compared to stimulated NO release of TLR-agonists only. Staining with Isolektin and Hämalaun showed that, Activin A changed the morphology of microglial cells from resting to activated. Testing Activin A with the WST/1 cell proliferation reagent, there was neither an evidence for changing the cell viability nor the density nor the cell toxity. In a mouse model of acute systemic inflammation induced by LPS it could be shown that the pre-administration of Follistatin increased survival (Jones et al. 2007). In this study we examined if FS also influences the course of disease in a mouse model with sepsis induced by an intraperitoneal injection of Escherichia coli K1 (E. coli K1), a Gram-negative bacterium frequently causing septic bacterial infections. 50 male, 3-month-old C57BL6/N mice were tested. The mice were weighted and their motor activity was tested with the tightrope test before and after infection. 24 mice were administered Follistatin 10 µg/ml intraperitoneal 30 minutes before infection. The 26 remaining mice of the control group received an intraperitoneal injection with 100 μl isotonic nonpyrogenic saline. The infection was induced with an intraperitoneal injection of E. coli K1 2x10⁵ CFU/ml. After death, bacterial concentrations in spleen and cerebellum were determined with quantitative platting. Follistatin did not have an influence on survival (p = 0.7065) or the resistance to bacterial infections. The weight loss and the motor activity did not differ between the two groups at any time (p > 0.05). In our mouse model we could not confirm the protective effect of FS observed during LPS-induced inflammation of an E. coli sepsis.  de
dc.contributor.coReferee Lühder, Fred PD Dr. de
dc.subject.topic Medicine de
dc.subject.ger Activin A de
dc.subject.ger Follistatin de
dc.subject.ger Meningitis de
dc.subject.ger Sepsis de
dc.subject.ger Mikroglia de
dc.subject.ger Mausmodell de
dc.subject.ger E. coli de
dc.subject.ger Phagozytose de
dc.subject.ger NO de
dc.subject.ger TNF-α de
dc.subject.ger WST de
dc.subject.ger Seiltest de
dc.subject.ger Überleben de
dc.subject.eng Activin A de
dc.subject.eng Follistatin de
dc.subject.eng Meningitis de
dc.subject.eng Sepsis de
dc.subject.eng microglia de
dc.subject.eng mouse model de
dc.subject.eng E. coli de
dc.subject.eng phagocytosis de
dc.subject.eng NO de
dc.subject.eng TNF-α de
dc.subject.eng WST de
dc.subject.eng tightrope test de
dc.subject.eng survival de
dc.subject.bk 44 de
dc.subject.bk 44. 43 de
dc.subject.bk 44.75 de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-3724-1 de
dc.identifier.purl webdoc-3724 de
dc.affiliation.institute Medizinische Fakultät de
dc.description.embargoed 2013-06-24 de
dc.identifier.ppn 75670524X

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