Einfluss von niedrig-dosierter ionisierender Strahlung auf die Funktion und den inflammatorischen Phänotyp von humanen und murinen Makrophagen:
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| adam_text | EINFLUSS VON NIEDRIG-DOSIERTER IONISIERENDER
STRAHLUNG AUF DIE FUNKTION UND DEN
INFLAMMATORISCHEN PHAENOTYP VON HUMANEN UND
MURINEN MAKROPHAGEN
DER NATURWISSENSCHAFTLICHEN FAKULTAET
DER FRIEDRICH-ALEXANDER-UNIVERSITAET ERLANGEN-NUERNBERG
ZUR ERLANGUNG DES DOKTORGRADES DR. RER. NAT.
VORGELEGT VON ROLAND WUNDERLICH
AUS NUERNBERG
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INHALTSVERZEICHNIS III
INHALTSVERZEICHNIS
*T
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XIII
1. EINLEITUNG 18
1.1. ENTSTEHUNG VON IMMUNOLOGISCHEN PROZESSEN 18
1.1.1. ROLLE VON MAKROPHAGEN BEI DER IMMUNANTWORT 19
1.1.2. ROLLE VON DENDRITISCHEN ZELLEN BEI DER ENTSTEHUNG EINER
IMMUNANTWORT21
1.1.3. INTERAKTION VON NAIVEN T-ZELLEN MIT ANTIGEN PRAESENTIERENDE ZELLEN
22
1.2. DAS IMMUNSYSTEM ALS AUSLOESER FUER ERKRANKUNGEN 24
1.3. AUSGEWAEHLTE SIGNALWEGE IN IMMUNZELLEN IM RAHMEN EINER
ENTZUENDUNGSREAKTION 26
1.3.1. NFKB SIGNALWEG 26
1.3.2. MAPK SIGNALWEG 28
1.3.3. INFLAMMASOMAKTIVIERUNG 28
1.4. STRAHLUNG 29
1.4.1. ARTEN IONISIERENDER STRAHLUNG 29
1.4.2. DOSISGROESSEN VON STRAHLUNG 29
1.4.3. ENTSTEHUNG VON IONISIERENDER STRAHLUNG 30
1.4.4. QUELLEN VON STRAHLUNG 30
1.4.5. WECHSELWIRKUNGEN IONISIERENDER STRAHLUNG MIT MATERIE 31
1.4.6. BIOLOGISCHE WIRKUNG VON STRAHLUNG 32
1.4.6.1. TARGETED EFFEKTE VON IONISIERENDER STRAHLUNG 32
1.4.6.2. NON-TARGETED EFFEKTE VON IONISIERENDER STRAHLUNG 32
1.4.6.3. ABSCOPALER EFFEKT VON IONISIERENDER STRAHLUNG 33
1.4.6.4. ADAPTIVE RESPONSE INDUZIERT DURCH IONISIERENDE STRAHLUNG 33
1.4.7. ZELLTODESFORMEN INDUZIERT DURCH IONISIERENDE STRAHLUNG 34
1.4.7.1. INDUKTION DES APOPTOTISCHEN ZELLTODES DURCH IONISIERENDE
STRAHLUNG.. 34
1.4.7.2. INDUKTION DES NEKROTISCHEN ZELLTODES DURCH IONISIERENDE
STRAHLUNG.... 35
1.5. EINSATZ VON STRAHLUNG ZU THERAPIEZWECKEN 35
INHALTSVERZEICHNIS IV
1.5.1. NIEDRIG-DOSIERTE IONISIERENDE STRAHLENTHERAPIE (LD-RT) 36
1.5.2. BIOLOGISCHE WIRKUNG VON LD-RT 36
1.6. ZIELE DER ARBEIT 38
2. MATERIAL 40
2.1. CHEMIKALIEN UND REAGENZIEN 40
2.2. LOESUNGEN 41
2.3. MEDIEN 42
2.4. LOESUNGEN FUER GELELEKTROPHORESE 43
2.5. PUFFER 44
2.6. ANTIKOERPER 47
2.7. PROTEINMARKER 49
2.8. ELISA-KITS 49
2.9. GERAETE 49
2.10. VERBRAUCHSMATERIALIEN 51
3. METHODEN 54
3.1. ZELLKULTUR 54
3.1.1. KULTIVIERUNG DER CT-26 ZELLLINIE 54
3.1.2. KULTIVIERUNG UND AKTIVIERUNG DER HUMANEN MONOZYTAEREN ZELLLINIE
THP-1 54
3.1.3. GEWINNUNG UND AKTIVIERUNG VON PERITONEALEN MAKROPHAGEN AUS DER
MAUS 55
3.1.4. ZELLZAHLBESTIMMUNG 56
3.1.5. CFSE-FAERBUNG 56
3.2. BEHANDLUNG DER ZELLEN 56
3.2.1. ROENTGENBEHANDLUNG 56
3.2.2. INDUKTION VON ZELLTOD IN MURINEN CT-26 ZELLEN 57
3.3. DURCHFLUSSZYTOMETRIE 58
3.3.1. DURCHFLUSSZYTOMETRISCHE ANALYSEN 58
INHALTSVERZEICHNIS V
3.3.2. VORBEREITUNG DER PROBEN FUER DIE DURCHFLUSSZYTOMETRISCHEN ANALYSEN
... 58
T
3.4. VITALITAETSANALYSEN 58
3.4.1. ANALYSE DER MEMBRANINTEGRITAET VON THP-1 ZELLEN 58
3.4.2. VITALITAETS- UND ZELLTODESANALYSE DER PMPH 59
3.4.2.1. METABOLISCHE AKTIVITAET 59
3.4.2.2. BESTIMMUNG DES SUBG1 DNS-GEHALTES 59
3.4.2.3. BESTIMMUNG DES NEKROTISCHEN ZELLTODS 60
3.4.3. BESTIMMUNG DER ZELLTODESARTEN DER MURINEN CT-26 TUMORZELLLINIE
MIT
DER ANNEXINV-FITC/PROPIDIUMIODID-FAERBUNG 60
3.5. FUNKTIONELLE ANALYSEN 61
3.5.1. BESTIMMUNG DES TRANSMIGRATIONSPOTENTIALS VON PMPH 62
3.5.2. BESTIMMUNG DER CHEMOTAKTISCHEN MIGRATION 63
3.5.3. PHAGOZYTOSE VON CT-26 ZELLEN DURCH PMPH 64
3.5.3.1. VORBEREITUNG UND BEHANDLUNG DERSYNGENEN CT-26 ZELLEN 65
3.5.3.2. DURCHFUEHRUNG DER PHAGOZYTOSEVERSUCHE 65
3.5.4. ANALYSE DER OBERFLAECHENMARKEREXPRESSION VON PMPH 66
3.6. ALLGEMEINE PROTEINMETHODEN 66
3.6.1. GEWINNUNG VON UEBERSTAENDEN UND ISOLATION VON PMPH UND THP-1 66
3.6.2. ANALYSE DER ZELLUEBERSTANDE 66
3.6.3. AUFKONZENTRIEREN VON ZELLUEBERSTAENDEN 67
3.6.4. GEWINNUNG VON NUKLEAREN UND ZYTOPLASMATISCHEN ZELLEXTRAKTEN 67
3.6.5. BESTIMMUNG DER PROTEINMENGE 68
3.6.6. SDS-GELELEKTROPHORESE 68
3.6.7. WESTERN BLOT ANALYSE 68
3.6.8. DENSITOMETRISCHE ANALYSE DER WESTERN BLOT-MEMBRANEN 69
3.7. GEWINNUNG VON MURINEN DENDRITISCHEN ZELLEN 69
3.7.1. ISOLATION VON MURINEN KNOCHENMARKSZELLEN 70
3.7.2. GEWINNUNG UND KULTIVIERUNG VON DENDRITISCHEN ZELLEN (DC)
INHALTSVERZEICHNIS
VI
(LUTZ, KUKUTSCH ET AL. 1999) 70
3.7.3. ANALYSE DES AKTIVIERUNGSZUSTANDS VON DC NACH KOINKUBATION MIT
UEBERSTAENDEN VON PMPH 70
3.7.4. DURCHFLUSSZYTOMETRISCHEN ANALYSE DES AKTIVIERUNGSZUSTANDS VON DC
. 71
3.8. MIXED-LYMPHOCYTE-REACTION (MLR) 71
3.8.1. ISOLATION VON ALLOGENEN T-ZELLEN 71
3.8.2. ISOLATION DER T-ZELLFRAKTION AUS DER MILZZELLFRAKTION DURCH
MAGNETISCHE
AUFTRENNUNG 72
3.8.3. DURCHFUEHRUNG DER MLR UND DURCHFLUSSZYTOMETRISCHE ANALYSE 72
3.9. STATISTISCHE AUSWERTUNG 74
4. ERGEBNISSE 75
4.1. ANALYSE DER AUSWIRKUNGEN VON BESTRAHLUNG AUF THP-1 ZELLEN 75
4.1.1. ANALYSE DER ZYTOKINSEKRETION DER THP-1 ZELLEN 76
4.1.2. ANALYSE DER MEMBRANINTEGRITAET DER THP-1 78
4.1.3. ANALYSE DER TRANSKRIPTIONEILEN REGULATION VON IL-1SS IN THP-1
ZELLEN.... 79
4.2. ANALYSE DER AUSWIRKUNGEN VON BESTRAHLUNG AUF DEN INFLAMMATORISCHEN
PHAENOTYP VON PMPH GENERIERT AUS MAUSSTAEMMEN MIT UNTERSCHIEDLICHER
STRAHLENEMPFINDLICHKEIT 83
4.2.1. ANALYSE DER ZYTOKINSEKRETION VON PMPH GENERIERT AUS MAUSSTAEMMEN
MIT UNTERSCHIEDLICHER STRAHLENEMPFINDLICHKEIT 84
4.3. ANALYSE DER AUSWIRKUNGEN VON BESTRAHLUNG AUF VITALITAET, FUNKTION
UND
INFLAMMATORISCHEN PHAENOTYP VON PMPH GENERIERT AUS STRAHLENEMPFINDLICHEN
BALB/C MAEUSEN 85
4.3.1. VITALITAETSANALYSEN VON PMPH GENERIERT AUS STRAHLENSENSITIVEN
BALB/C
MAEUSEN 86
4.3.2. FUNKTIONELLE ANALYSEN VON PMPH 88
4.3.2.1. EINFLUSS VON BESTRAHLUNG AUF DIE TRANSMIGRATION VON PMPH 88
4.3.2.2. EINFLUSS VON BESTRAHLUNG AUF DIE CHEMOTAXIS VON PMPH 89
4.3.2.3. EINFLUSS VON BESTRAHLUNG AUF DIE PHAGOZYTOSE VON PMPH 90
INHALTSVERZEICHNIS VII
4.3.2.4. EINFLUSS VON BESTRAHLUNG AUF DIE PHAGOZYTOSE VON PMPH 91
F
4.3.2.5. EINFLUSS VON BESTRAHLUNG AUF DIE EXPRESSION VON
AKTIVIERUNGSMARKERN
AUF PMPH 92
4.3.2.6. EINFLUSS DER BESTRAHLUNG AUF DIE ZYTOKINSEKRETION VON PMPH 93
4.3.2.7. EINFLUSS DER BESTRAHLUNG AUF DIE TRANSKRIPTIONEILE REGULATION
VON PMPH 95
4.3.3. EINFLUSS VON BESTRAHLTEN PMPH AUF ANDERE IMMUNZELLEN 97
4.3.3.1. EINFLUSS VON UEBERSTAENDEN BESTRAHLTER PMPH AUF DIE EXPRESSION
VON
AKTIVIERUNGSMARKERN AUF DC 97
4.3.3.2. EINFLUSS VON UEBERSTAENDEN BESTRAHLTER PMPH AUF DIE
DC-VERMITTELTE
INDUKTION DER T-ZELL-PROLIFERATION 98
4.3.3.3. EINFLUSS VON BESTRAHLTEN PMPH AUF DIE INDUKTION DER
T-ZELL-PROLIFERATION 100
5. DISKUSSION 103
5.1. WIRKUNG VON ROENTGENBESTRAHLUNG AUF DOPPELT AKTIVIERTE HUMANE THP-1
MAKROPHAGEN 103
5.2. WIRKUNG VON ROENTGENBESTRAHLUNG AUF DOPPELT AKTIVIERTE PERITONEALE
MAUSMAKROPHAGEN MIT VERSCHIEDENEN STRAHLENSENSITIVITAETEN 105
5.3. WIRKUNG VON ROENTGENBESTRAHLUNG AUF EINFACH VORAKTIVIERTE
PERITONEALE
MAKROPHAGEN, WELCHE AUS STRAHLENSENSITIVEN BALB/C MAEUSEN GENERIERT
WURDEN 107
5.3.1. VITALITAETSANALYSEN VON PERITONEALEN MAKROPHAGEN 107
5.3.2. FUNKTIONELLE ANALYSEN VON PERITONEALEN MAKROPHAGEN 107
5.3.3. ZYTOKINANALYSEN VON PERITONEALEN MAKROPHAGEN 110
5.3.4. AKTIVIERUNGSPOTENTIAL VON PERITONEALEN MAKROPHAGEN AUF T-ZELLEN
113
5.3.5. MODULIERENDE WIRKUNG VON UEBERSTAENDEN BESTRAHLTER PERITONEALER
MAKROPHAGEN AUF DAS AKTIVIERUNGSPOTENTIAL VON DENDRITISCHEN ZELLEN 115
6. FAZIT UND AUSBLICK 117
7. LITERATURVERZEICHNIS 118
8. CURRICUIUM VITAE 132
INHALTSVERZEICHNIS VIII
9. EIDESSTATTLICHE ERKLAERUNG 133
10. PUBLIKATIONSLISTE 134
11. DANKSAGUNG 136
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