Die Rolle von CUX1 bei Hypoxie im hepatozellulären Karzinom

Das hepatozelluläre Karzinom ist durch ein hypoxisches Milieu gekennzeichnet. Die Adaptationsvorgänge der Tumorzellen an Hypoxie, vermittelt über den zentralen Mediator HIF-1α, sind gekennzeichnet durch gesteigerte Angiogenese, Anpassung des Stoffwechsels und Zellproliferation. Der Transkriptionsfaktor CUX1 (CUTL1), Teil der Homöodomain Genfamilie, ist vielfältig in Vorgänge der Zellproliferation und –differenzierung eingebunden. In Tumorzellen wurde CUX1 mit vermehrter Invasion, Migration und Apoptoseresistenz in Verbindung gebracht, wobei seine genaue Rolle in der Tumorentstehung umstritten ist. Im hepatozellulären Karzinom ist CUX1 mit Erhöhung des Tumormarkers AFP assoziiert. Ziel der Arbeit ist die Darstellung des Zusammenhangs zwischen CUX1 und den Anpassungsvorgängen von hepatozellulären Karzinomzellen an Hypoxie. Hierzu wurde versucht, die Expression von CUX1 mittels siRNA in HepG2 und Hep3B Zellenherunterzuregulieren. Ein Knock-down Effekt konnte auf RNA-Ebene mehrfach beobachtet, jedoch nicht endgültig mit statistischer Signifikanz und eindeutig im Western Blot bestätigt werden. Hypoxie wurde in den Zellen mittels Behandlung mit 150 µM CoCl2 oder Inkubation mit 0,5% Sauerstoff induziert. CUX1, Hypoxiemarker und Zellstressfaktoren wurden mittels q-RT-PCR, Western Blot und einem Antikörper Array bestimmt. Zur Bestimmung des Einflusses von CUX1 auf die transkiptionelle Aktivität von HIF-1α erfolgte eine Analyse mittels Luciferase Reporter Vektor im Luciferase Assay. Hier korrelierte die gemessene Lichtintensität der HIF-1α-Bindungssequenz HRE als Reporter mit der HIF1α Aktivität, welche in Zellen mit und ohne CUX1 Herunterregulierung verglichen wurde.Während kein direkter Einfluss von CUX1 auf die Expression von HIF-1α unter Hypoxie gezeigt werden konnte, konnten in der q-RT-PCR Analyse dessen Zielgene GLUT1 und VEGFA nach Herunterregulierung von CUX1 in ihrer Expression vermindert beobachtet werden. Der HIF-1α Gegenspieler FIH-1 zeigte sich nach Herunterregulierung von CUX1 in HepG2 erhöht. Im Luciferase Assay zeigte CUX1 dann einen signifikanten Effekt auf die Transkription von HIF-1α. NachTransfektion mit Cux1-siRNA wurde zudem eine erhöhte Expression der Inhibitoren Cyklin-abhängiger Kinasen p21 (CDKNA1) und p27 (CDKNA2) beobachtet. Insgesamt scheint eine Verminderung von CUX1 zu einer Reduzierung der Zellstressreaktion der Zelllinien zu führen sowie zur Erhöhung der Vulnerabilität gegenüber hypoxischem Stress, besonders in der p53 negativen Hep3B Zelllinie. Es lässt sich vermuten, dass CUX1 im hepatozellulären Karzinom für den Erhalt der Hypoxieantwort eine wichtige Rolle spielt. Dies geschieht möglicherweise über Aufrechterhalten der Transkriptionsfunktion von HIF-1α, am ehesten durch Regulierung dessen Inhibitors FIH-1. Gleichzeitig scheint CUX1 in Hypoxie einem Zellzyklusarrest entgegenzuwirken und könnte so die Zellproliferation trotz des umgebenden toxischen Millieus fördern. Die Beobachtungen unterstützen die in der Literatur beschriebene onkogene Funktion von CUX1, bedürfen jedoch einer weiteren experimentellen Reproduktion und statistischer Bestätigung der beobachteten Effekte

Investigation of resonance structures in optically thin solar cells

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The impact of capsaicinoids on APP processing in Alzheimer's disease in SH-SY5Y cells

The vanilloid capsaicin is a widely consumed spice, known for its burning and "hot" sensation through activation of TRPV1 ion-channels, but also known to decrease oxidative stress, inflammation and influence tau-pathology. Beside these positive effects, little is known about its effects on amyloid-precursor-protein (APP) processing leading to amyloid-β (Aβ), the major component of senile plaques. Treatment of neuroblastoma cells with capsaicinoids (24 hours, 10 µM) resulted in enhanced Aβ-production and reduced Aβ-degradation, leading to increased Aβ-levels. In detailed analysis of the amyloidogenic-pathway, both BACE1 gene-expression as well as protein-levels were found to be elevated, leading to increased β-secretase-activity. Additionally, γ-secretase gene-expression as well as activity was enhanced, accompanied by a shift of presenilin from non-raft to raft membrane-domains where amyloidogenic processing takes place. Furthermore, impaired Aβ-degradation in presence of capsaicinoids is dependent on the insulin-degrading-enzyme, one of the major Aβ-degrading-enzymes. Regarding Aβ-homeostasis, no differences were found between the major capsaicinoids, capsaicin and dihydrocapsaicin, and a mixture of naturally derived capsaicinoids; effects on Ca2+-homeostasis were ruled out. Our results show that in respect to Alzheimer's disease, besides the known positive effects of capsaicinoids, pro-amyloidogenic properties also exist, enhancing Aβ-levels, likely restricting the potential use of capsaicinoids as therapeutic substances in Alzheimer's disease

Multimodal assessment of non-alcoholic fatty liver disease with transmission-reflection optoacoustic ultrasound

Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is an umbrella term referring to a group of conditions associated to fat deposition and damage of liver tissue. Early detection of fat accumulation is essential to avoid progression of NAFLD to serious pathological stages such as liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Methods: We exploited the unique capabilities of transmission-reflection optoacoustic ultrasound (TROPUS), which combines the advantages of optical and acoustic contrasts, for an early-stage multi-parametric assessment of NAFLD in mice. Results: The multispectral optoacoustic imaging allowed for spectroscopic differentiation of lipid content, as well as the bio-distributions of oxygenated and deoxygenated hemoglobin in liver tissues in vivo. The pulse-echo (reflection) ultrasound (US) imaging further provided a valuable anatomical reference whilst transmission US facilitated the mapping of speed of sound changes in lipid-rich regions, which was consistent with the presence of macrovesicular hepatic steatosis in the NAFLD livers examined with ex vivo histological staining. Conclusion: The proposed multimodal approach facilitates quantification of liver abnormalities at early stages using a variety of optical and acoustic contrasts, laying the ground for translating the TROPUS approach toward diagnosis and monitoring NAFLD in patients

State of Knowledge and Data Gaps of Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) in Humans

Background: Between September 2012 and 22 October 2013, 144 laboratory-confirmed and 17 probable MERS-CoV cases from nine countries were notified to WHO. Methods: We summarize what is known about the epidemiology, virology, phylogeny and emergence of MERS-CoV to inform public health policies. Results: The median age of patients (n=161) was 50 years (range 14 months to 94 years), 64.5% were male and 63.4% experienced severe respiratory disease. 76.0% of patients were reported to have ≥1 underlying medical condition and fatal cases, compared to recovered or asymptomatic cases were more likely to have an underlying condition (86.8% vs. 42.4%,

Optimized solar cells based on changes in resonance structure as a function of the refractive index and the thickness

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Chaos: A new mechanism for enhancing the optical generation rate in optically thin solar cells

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An exact ray model for oblique incident light on planar films

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Characterization of Parvovirus B19 Genotype 2 in KU812Ep6 Cells

An infectious parvovirus B19 (B19V) genotype 2 variant was identified as a high-titer contaminant in a human plasma donation. Genome analysis revealed a 138-bp insertion within the p6 promoter. The inserted sequence was represented by an additional 30 bp from the end of the inverted terminal repeat adjacent to a 108-bp element found also, in inverted orientation, at the extreme right end of the unique sequence of the genome. However, despite the profound variations in the promoter region, the pattern of gene expression and DNA replication did not differ between genotype 1 and genotype 2 in permissive erythroid KU812Ep6 cells. Capsid proteins of both genotypes differ in their amino acid sequences. However, equivalent kinetics of virus inactivation at 56°C or pH 4 indicated a comparable physicochemical stability of virus capsids. Sera from six individuals infected by B19V genotype 1 were investigated on cross-neutralization of B19V genotype 2 in vitro. Similar neutralization of both B19V genotypes was observed in sera from three individuals, while the sera from three other individuals showed weaker cross-neutralization for genotype 2. In conclusion, the in vitro replication characteristics and physical stability of B19V capsids are very similar between human parvovirus B19 genotypes 1 and 2, and cross-neutralization indicates a close antigenic relation of genotypes 1 and 2