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Mitochondria are essential for respiration and oxidative phosphorylation. Mitochondrial dysfunction due to aging processes is involved in pathologies and pathogenesis of a series of cardiovascular disorders. New results accumulate showing that the enzyme telomerase with its catalytic subunit telomerase reverse transcriptase (TERT) has a beneficial effect on heart functions. The benefit of short-term running of mice for heart function is dependent on TERT expression. TERT can translocate into the mitochondria and mitochondrial TERT (mtTERT) is protective against stress induced stimuli and binds to mitochondrial DNA (mtDNA). Because mtDNA is highly susceptible to damage produced by reactive oxygen species (ROS) which are generated in close proximity to the respiratory chain, the aim of this study was to determine the functions of mtTERT in vivo and in vitro. Therefore, mitochondria from hearts of adult, 2nd generation TERT-deficient mice (TERT -/-) and wt littermates were isolated and state 3 respiration was measured. Strikingly mitochondria from TERT -/- revealed a significantly lower state 3 respiration (TERTwt: 987 +/- 72 pmol/s*mg vs. TERT-/-: 774 +/- 38 pmol/s*mg, p < 0.05, n = 5). These results demonstrated that TERT -/- mice have a so far undiscovered heart phenotype. In contrast mitochondria isolated from liver tissues did not show any differences. To get further insights in the molecular mechanisms, we reduced endogenous TERT levels by shRNA and measured mitochondrial reactive oxygen species (mtROS). mtROS were increased after ablation of TERT (scrambled: 4.98 +/- 1.1% gated vs. shTERT: 2.03 +/- 0.7% gated, p < 0.05, n = 4). We next determined mtDNA deletions, which are caused by mtROS. Semiquantitative realtime PCR of mtDNA deletions revealed that mtTERT protects mtDNA from oxidative damage. To analyze whether mitochondrial integrity is required to protect from apoptosis, vectors with mitochondrially targeted TERT (mitoTERT) and wildtype TERT (wtTERT) were transfected and apoptosis was measured. mitoTERT showed the most prominent protective effect on H2O2 induced apoptosis. In conclusion, mtTERT has a protective role in mitochondria by importantly contributing to mtDNA integrity and thereby enhancing respiration capacity of the heart.
Carma-1 is required for B cell receptor-/CD40- and T cell receptor-/CD28-induced B- and T-cell activation via JNK and NF-betaB. In B cells, Carma-1 becomes phosphorylated by PKCbeta, leading to its oligomerization. Subsequent Bcl10 binding induces IKKbeta-activation and, thereby, canonical NF-KB signalling. Despite these findings it is still unknown how exactly Carma-1 is connected to the plasma membrane and to the IKK-complex. Therefore, we purified Carma-1 complexes from mouse CH12 B cells using anti-Carma-1 affinity columns. Mass spectrometric analyses of the column eluates demonstrated the presence of Carma-1 as well as three previously uncharacterized adaptor proteins in B cells, one of which was the Trk-fused gene (Tfg), an adaptor protein containing PB1 and coiledcoil domains. Whereas Tfg was originally identified as fusion partner of oncogenic Trk tyrosine kinase mutants, the normal cellular homologue of Tfg has so far not been described in B cells. However, Tfg has been shown in other systems to interact with IKKgamma and to enhance TNFinduced NF-KB activation. Tfg and Carma-1 co-localized at the plasma membrane and perinuclear structures in B cells. We further corroborated the interactions of Tfg, IKKgamma and Carma-1 by Blue Native gel electrophoresis, where Carma-1 and Tfg formed a 0.7–1 MDa complex. Ectopic expression of Tfg increased the molecular mass of IKKgamma complexes, fused IKKgamma, Bcl10 and Carma-1 complexes to a ~2 MDa complex, and increased basal and CD40-induced canonical activity of NF-KB and IKKbeta. In contrast, shRNA-mediated silencing of Tfg decreased CD40-induced IKKbeta activity. Very interestingly, in primary B cells, highest expression of Tfg was detected in marginal zone and B1 B cells, and Carma-1 and Tfg formed complexes in these B cells. Since Carma-1 is required for marginal zone B cell and B1 B cell development, we suggest that a functional interaction between Carma-1 and Tfg contributes to development and maintenance of these cells by means of canonical NF-KB signals.
Introduction: Lymphocyte infiltration (LI) is often seen in breast cancer but its importance remains controversial. A positive correlation of human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) amplification and LI has been described, which was associated with a more favorable outcome. However, specific lymphocytes might also promote tumor progression by shifting the cytokine milieu in the tumor.
Methods: Affymetrix HG-U133A microarray data of 1,781 primary breast cancer samples from 12 datasets were included. The correlation of immune system-related metagenes with different immune cells, clinical parameters, and survival was analyzed.
Results: A large cluster of nearly 600 genes with functions in immune cells was consistently obtained in all datasets. Seven robust metagenes from this cluster can act as surrogate markers for the amount of different immune cell types in the breast cancer sample. An IgG metagene as a marker for B cells had no significant prognostic value. In contrast, a strong positive prognostic value for the T-cell surrogate marker (lymphocyte-specific kinase (LCK) metagene) was observed among all estrogen receptor (ER)-negative tumors and those ER-positive tumors with a HER2 overexpression. Moreover ER-negative tumors with high expression of both IgG and LCK metagenes seem to respond better to neoadjuvant chemotherapy.
Conclusions: Precise definitions of the specific subtypes of immune cells in the tumor can be accomplished from microarray data. These surrogate markers define subgroups of tumors with different prognosis. Importantly, all known prognostic gene signatures uniformly assign poor prognosis to all ER-negative tumors. In contrast, the LCK metagene actually separates the ER-negative group into better or worse prognosis.
Background Imatinib mesylate, a selective inhibitor of Abl tyrosine kinase, is efficacious in treating chronic myeloid leukaemia (CML) and Ph+ acute lymphoblastic leukaemia (ALL). However, most advanced-phase CML and Ph+ ALL patients relapse on Imatinib therapy. Several mechanisms of refractoriness have been reported, including the activation of the Src-family kinases (SFK). Here, we investigated the biological effect of the new specific dual Src/Abl kinase inhibitor AZD0530 on Ph+ leukaemic cells. Methods Cell lines used included BV173 (CML in myeloid blast crisis), SEM t(4;11), Ba/F3 (IL-3 dependent murine pro B), p185Bcr-Abl infected Ba/F3 cells, p185Bcr-Abl mutant infected Ba/F3 cells, SupB15 (Ph+ ALL) and Imatinib resistant SupB15 (RTSupB15) (Ph+ ALL) cells. Cells were exposed to AZD0530 and Imatinib. Cell proliferation, apoptosis, survival and signalling pathways were assessed by dye exclusion, flow cytometry and Western blotting respectively. Results AZD0530 specifically inhibited the growth of, and induced apoptosis in CML and Ph+ ALL cells in a dose dependent manner, but showed only marginal effects on Ph- ALL cells. Resistance to Imatinib due to the mutation Y253F in p185Bcr-Abl was overcome by AZD0530. Combination of AZD0530 and Imatinib showed an additive inhibitory effect on the proliferation of CML BV173 cells but not on Ph+ ALL SupB15 cells. An ongoing transphosphorylation was demonstrated between SFKs and Bcr-Abl. AZD0530 significantly down-regulated the activation of survival signalling pathways in Ph+ cells, resistant or sensitive to Imatinib, with the exception of the RTSupB15. Conclusion Our results indicate that AZD0530 targets both Src and Bcr-Abl kinase activity and reduces the leukaemic maintenance by Bcr-Abl.
Background The effect of additional treatment strategies with antineoplastic agents on intraperitoneal tumor stimulating interleukin levels are unclear. Taurolidine and Povidone-iodine have been mainly used for abdominal lavage in Germany and Europe. Methods In the settings of a multicentre (three University Hospitals) prospective randomized controlled trial 120 patients were randomly allocated to receive either 0.5% taurolidine/2,500 IU heparin (TRD) or 0.25% povidone-iodine (control) intraperitoneally for resectable colorectal, gastric or pancreatic cancers. Due to the fact that IL-1beta (produced by macrophages) is preoperatively indifferent in various gastrointestinal cancer types our major outcome criterion was the perioperative (overall) level of IL-1beta in peritoneal fluid. Results Cytokine values were significantly lower after TRD lavage for IL-1beta, IL-6, and IL-10. Perioperative complications did not differ. The median follow-up was 50.0 months. The overall mortality rate (28 vs. 25, p = 0.36), the cancer-related death rate (17 vs. 19, p = .2), the local recurrence rate (7 vs. 12, p = .16), the distant metastasis rate (13 vs. 18, p = 0.2) as well as the time to relapse were not statistically significant different. Conclusion Reduced cytokine levels might explain a short term antitumorigenic intraperitoneal effect of TRD. But, this study analyzed different types of cancer. Therefore, we set up a multicentre randomized trial in patients undergoing curative colorectal cancer resection. Trial registration : ISRCTN66478538
Background The differential diagnosis between follicular thyroid adenoma and minimal invasive follicular thyroid carcinoma is often difficult for several reasons. One major aspect is the lack of typical cytological criteria in well differentiated specimens. New marker molecules, shown by poly- or monoclonal antibodies proved helpful. Methods We performed global gene expression analysis of 12 follicular thyroid tumours (4 follicular adenomas, 4 minimal invasive follicular carcinomas and 4 widely invasive follicular carcinomas), followed by immunohistochemical staining of 149 cases. The specificity of the antibody was validated by western blot analysis Results In gene expression analysis QPRT was detected as differently expressed between follicular thyroid adenoma and follicular thyroid carcinoma. QPRT protein could be detected by immunohistochemistry in 65% of follicular thyroid carcinomas including minimal invasive variant and only 22% of follicular adenomas. Conclusion Consequently, QPRT is a potential new marker for the immunohistochemical screening of follicular thyroid nodules.
Soll Wissen nur wirtschaftliches Wachstum fördern? : Umdenken: Innovation als sozialer Prozess
(2009)
Wissenschaftliche Erkenntnisse sollen sich schnell und gewinnbringend in technologische Neuerungen umsetzen lassen, so dass Wirtschaft und Gesellschaft gleichermaßen davon profitieren können. So lässt sich das vorrangige Ziel der Innovations- und Wissenschaftspolitik umschreiben, wie sie beispielsweise von der Europäischen Union betrieben wird. Doch ist diese lineare Betrachtungsweise überhaupt noch zeitgemäß? Zeigen nicht neue Theorien der Ökonomie, dass dieses einfache Fortschrittsverständnis zu kurz greift? Wie müssen sich die herkömmlichen Politikmuster verändern, um Innovation als sozialen Prozess zu verstehen? Wie könnte eine Innovationspolitik aussehen, die Bildung und Wissenschaft nicht nur als Mittel zum ökonomischen Fortschritt instrumentalisiert? Diese und ähnliche aktuelle Fragen wirft unser Forschungsprojekt "Der Beitrag der Neuen Wachstumstheorie zur Koevolution von Wissenskultur und technischem Fortschritt" im Forschungskolleg "Wissenskultur und gesellschaftlicher Wandel" auf.
Die derzeitige Therapie der chronischen Hepatitis C ist komplex und mit zahlreichen Nebenwirkungen assoziiert. Um den Therapieerfolg frühzeitig vorhersagen zu können und die Behandlung individuell zu optimieren, greifen Forscher des Frankfurter Leberzentrums auf mathematische Modellierung zurück. ...
Warum übt diese kurze Geschichte bis heute eine unmittelbare Faszination sowohl auf Kinder als auch auf Erwachsene aus? Warum konnte sie in den letzten 200 Jahren zu verschiedensten Zwecken eingesetzt werden? Zur Entdeckung "normaler" kindlicher Widerspenstigkeit in der Zeit aufkommender bürgerlicher Emanzipation, im Dienste einer autoritären Erziehung in der Wilhelminischen Ärea (Struwwelliese), zur Vorbereitung auf den Militärdienst während des Ersten Weltkriegs, als Symbol eines nicht bezähmbaren Revolutionärs, als sarkastische Progaganda gegen nationalsozialistische Ideologien ("Struwwelhitler") oder schließlich einer aufgeklärten "anti-autoritären" Erziehung wie im "ANTI-Struwwelpeter" von F. K. Waechter? Im Folgenden ein kurzer Versuch einer psychoanalytischen Erklärung als Ergänzung zu anderen Annäherungen : Heinrich Hoffmann ist es in den Struwwelpeter-Geschichten mit bewundernswert treffsicherer Intuition gelungen, ubiquitäre unbewusste Fantasien von Kindern, aber auch von Erwachsenen, anzusprechen und die damit assoziierten Erinnerungen an intensivste Emotionen, Ängste und Konflikte wachzurufen.
Ein deutsches Bilderbuch des 19. Jahrhunderts hat weltweiten Ruhm erlangt und bewegt auch heute noch die Gemüter: Gemeint ist »Der Struwwelpeter«, dessen ursprünglicher Titel »Lustige Geschichten und drollige Bilder für Kinder von 3 bis 6 Jahren« lautet. Verfasst wurde das Buch von dem Frankfurter Arzt, Psychiatriereformer und Gelegenheitsliteraten Heinrich Hoffmann. Dessen 200. Geburtstag gibt der Stadt Frankfurt wie auch der Goethe-Universität Gelegenheit, sich erneut mit einer überaus interessanten und vielseitigen Gestalt der Stadt-, Wissenschafts- und Kulturgeschichte auseinanderzusetzen.
Bienen sind wegen ihres Honigs beliebt und wegen ihrer Bestäubungsleistung wirtschaftlich unverzichtbar. Nicht nur in den Vereinigten Staaten nimmt das Bienensterben allerdings bisweilen dramatische Ausmaße an. Auch unsere heimischen Bienenvölker sind bedroht. Das hat eine Vielzahl von Forschungsprojekten zur Biologie der Biene und zu ihrem Schutz initiiert. Das Institut für Bienenkunde der Polytechnischen Gesellschaft und der Goethe-Universität in Oberursel untersucht in einem integrierten Forschungsansatz die kognitiven Leistungen von Bienen und wie sie durch Krankheit, Stress und Insektizidvergiftungen beeinträchtig werden.
Während des Ersten Weltkriegs sollen allein in Deutschland 28 Milliarden Feldpostbriefe zwischen Front und Heimat gewechselt worden sein. Erhalten und für die historische Forschung zugänglich ist jedoch nur ein Bruchteil dieser riesigen Menge an Ego-Dokumenten, die Aufschluss über Mentalitäten und deren Wandel in Zeiten des Krieges geben können. Einem glücklichen Zufall ist es zu verdanken, dass Historiker nun 1800 Briefe, die das Hamburger Ärzteehepaar Anna und Lorenz Treplin von 1914 bis 1918 schrieb, umfassend analysieren und somit einen Beitrag zur bürgerlichen Briefkultur leisten konnten.
Im ersten Teil dieser Arbeit wurden Lewis-Säure-katalysierte Friedel-Crafts-Alkylierungen unter Verwendung von Bismut(III)-Salzen als Katalysator untersucht. Bismut(III)-Salze haben gegenüber vielen anderen Metallsalzen den Vorteil, dass sie ungiftig, luftstabil und preiswert sind. In der Regel werden bei der Friedel-Crafts-Alkylierung überstöchiometrische Mengen einer Lewis-Säure wie AlCl3 benötigt und insbesondere Alkylchloride als Reaktionspartner eingesetzt, was eine hohe Menge unerwünschter Abfallprodukte zur Folge hat. Der Einsatz katalytischer Mengen Bi(OTf)3 und die Verwendung von Benzylalkoholen als elektrophile Reaktionspartner beheben diesen gravierenden Nachteil, da hier lediglich Wasser als Nebenprodukt gebildet wird. So konnte innerhalb der vorliegenden Arbeit zunächst eine effiziente Bi(OTf)3-katalysierte Alkylierungen von 1,3-Diketonen unter Verwendung von Benzyl- und Allylalkoholen als Elektrophile entwickelt werden. Mit lediglich 1 Mol-% Bi(OTf)3 konnten die gewünschten 3-alkylierten 1,3-Diketone in guten Ausbeuten isoliert werden. Weiterhin konnten neben Allyl- und Benzylalkoholen auch Styrene als Elektrophile genutzt werden. Unter Verwendung von 0.5 - 5 Mol-% Bi(OTf)3 konnten sowohl Arene, als auch 1,3-Dicarbonylverbindungen wie z. B. Acetylacetonat als nucleophile Reaktionspartner eingesetzt werden. Die entsprechenden 1,1-Diarylalkane und benzylierten 1,3-Dicarbonyle wurden dabei in hohen Ausbeuten erhalten. Um eine Anwendung für die zuvor entwickelten Methoden zu schaffen, wurde im weiteren Verlauf die Bismut(III)-katalysierte Benzylierung und Hydroalkylierung von 4-Hydroxycoumarinen untersucht. Die so erhaltenen Warfarinderivate sind von hohem medizinischem Nutzen, da diese Verbindungen als hoch potente Vitamin K Antagonisten eine breite Anwendung in der Thrombosevorbeugung oder als Rodentizide finden. Im zweiten Teil dieser Arbeit ging es um die Entwicklung neuer, chiraler Brønsted-Säure Katalysatoren. Die asymmetrische Brønsted-Säure Katalyse ist ein wachsendes Forschungsfeld und es konnten in den letzten Jahren viele enantioselektive Transformationen unter Verwendung chiraler BINOL-Phosphorsäurediester entwickelt werden. Bis vor kurzem waren BINOL-Phosphorsäurediester aufgrund ihres milden pH-Werts auf die Aktivierung von prochiralen Iminen beschränkt. Kürzlich wurden jedoch N-triflierte Phosphoramide als eine neue Klasse hoch potenter Brønsted-Säuren beschrieben. Während dieser Arbeit wurden zunächst verschiedene BINOL-basierte N-Triflylphosphoramide synthetisiert. Ausgehend von H8-BINOL konnte hier eine effiziente 3-Schritt Synthese dieser neuen Katalysatorklasse entwickelt werden. Dieser Syntheseweg verzichtet auf Schutzgruppen und ist daher in kürzerer Zeit und in besseren Ausbeuten durchführbar, als die zuvor beschrieben Synthesewege der ungesättigten BINOL-Phosphate oder N-Triflylphosphoramide. Strukturell wurden die auf diese Weise synthetisierten N-Triflylphosphoramide durch Röntgenstrukturanalyse, NMR und TXRF weiter untersucht und deren Aktivität gegenüber verschiedenen prochiralen Carbonylverbindungen überprüft. Hierbei wurde festgestellt, dass N-Triflylphosphoramide, im Vergleich zu BINOL-Phosphorsäurediestern, deutlich besser in der Lage sind, die asymmetrische Nazarov-Cyclisierung von Divinylketonen zu katalysieren. Die gewünschten Cyclopentenone konnten nach sehr kurzen Reaktionszeiten in hohen Ausbeuten und sehr guten Selektivitäten von bis zu 98% ee isoliert werden. Darauf aufbauend wurde die Brønsted-Säure-katalysierte Aktivierung von ungesättigten α-Ketoestern untersucht. Bei der Verwendung von N-Methylindol als Nucleophil konnten die 4-substituierten α-Ketoester unter Verwendung von 5 Mol-% eines 3,3’-silylierten-N-triflylphosphoramids in hohen Ausbeuten und sehr guten Enantioselektivitäten isoliert werden. Neben der erwarteten 1,4-Addition trat, abhängig von der gewählten Brønsted-Säure, eine Doppeladdition des Indols in 2-Position des α-Ketoesters auf. Das so erhaltene Bisindol zeigte hierbei völlig unerwartet atropisomeres Verhalten. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Bildung dieses Bisindols vermutlich über eine carbokationische Spezies verläuft und es sich somit um eine enantioselektive Sn1-artige nucleophile Substitution handelt. Darauf aufbauend wurde eine N-Triflylphosphoramid-katalysierte Alkylierung von γ-Hydroxylactamen entwickelt. Hier kommt es Brønsted-Säure-katalysiert zu der Bildung eines N-Acyliminium-Ions, welches schließlich durch Indol als Nucleophil abgefangen wird. Auf diese Weise konnten verschieden substituierte γ-Hydroxylactame in die entsprechenden Indol-substituierten Analoga in hohen Enantioselektivitäten überführt werden. Dies ist das erste Beispiel einer hoch enantioselektiven, Brønsted-Säure-katalysierten Substitution von γ-Hydroxylactamen.