Die Auswirkungen antidepressiver Therapieverfahren auf Verhalten und Regulation der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse im Tiermodell

In der vorliegenden Dissertation untersuchten wir mit Hilfe des psychopathologischen Tiermodells der HAB- und LAB-Ratten, welche sich nicht nur bezüglich ihrer genetisch determinierten Emotionalität und ihrer Stressbewältigungsstrategien, sondern auch hinsichtlich der Reaktivität der HPA-Achse unterscheiden, Effekte des Serotonin-Wiederaufnahmehemmers Paroxetin und von rTMS auf Verhalten und die neuroendokrine Regulation. Mit Hilfe des kombinierten DEX/CRH-Tests gelang es uns nachzuweisen, dass sich ein hohes Maß an angeborenem Angstverhalten in einer profunden Fehlregulation des Stresshormonsystems widerspiegelt. HAB-Tiere zeigten nach Verabreichung von Dexamethason einen verminderten Suppressionseffekt und die periphere Injektion von CRH führte zu einem deutlichen Anstieg der Plasmakonzentrationen von ACTH und Kortikosteron. Hierfür scheint intrahypothalamisch überexprimiertes und sezerniertes AVP verantwortlich zu sein, folglich führte auch die periphere Verabreichung eines V1-Rezeptorantagonisten zu einer Normalisierung des bei HAB-Tieren dysregulierten HPA-Systems im DEX/CRH-Test. Bindungskapazität und Bindungsaffinität von Glukokortikoid- und Mineralokortikoidrezeptoren unterschieden sich nicht zwischen den Zuchtlinien, so dass die durch Kortikosteron vermittelte Feedbackregulation des HPA-Systems auf der Ebene der intrazellulären Signalkaskade gestört zu sein scheint. Die mehrwöchige Behandlung mit dem selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer Paroxetin induzierte bei HAB-Tieren nicht nur eine durch die Verminderung der intrahypothalamischen AVP-Genexpression vermittelte Normalisierung des dysregulierten Hormonfreisetzungsprofiles im DEX/CRH-Test, sondern auch profunde Verhaltensänderungen im Forced Swim-Test, der als guter Prädiktor für die klinische Wirksamkeit einer antidepressiven Therapie angesehen wird. HAB-Tiere, welche eine passive Stressbewältigungsstrategie im Forced Swim-Test zeigen, struggelten nach Behandlung mit Paroxetin signifikant länger und verbrachten signifikant weniger Zeit mit Floating als unbehandelte HAB-Kontrolltiere. Sie waren in ihrem Verhalten von LAB-Tieren, auf die die Behandlung mit Paroxetin keinen Einfluss hatte, nicht mehr zu unterscheiden. Mit Hilfe von in vivo Mikrodialyse untersuchten wir den Einfluss von chronisch verabreichtem Paroxetin auf die stressinduzierte Freisetzung von Serotonin im dorsalen Hippocampus. Bei HAB-Tieren, welche eine angeborene verminderte Empfindlichkeit der raphé-hippocampalen Neurotransmission zeigen und den bei LAB-Tieren zu beobachtenden stressinduzierten Anstieg der Serotoninfreisetzung vermissen lassen, führte die Behandlung zu einer Normalisierung der serotonergen Neurotransmission. Dieser Effekt könnte mit der gezeigten Verminderung von SERT-Bindungsstellen im Hippocampus bei HAB- im Vergleich zu LAB-Tieren zusammenhängen, während die Expression von 5-HT1A-Rezeptoren in dieser Hirnregion unbeeinflusst blieb. Somit konnten wir erstmals zeigen, dass eine Normalisierung der Stresshormonregulation durch Paroxetin mit einem Anstieg der stressinduzierten Freisetzung von Serotonin im Hippocampus assoziiert ist. Dass rTMS der linken frontalen Hirnregionen antidepressive Effekte hat, konnte bereits in mehreren klinischen Untersuchungen an Patienten, die an Major Depression leiden, beobachtet werden. Unsere im psychopathologischen Modellorganismus der HAB/LAB-Tiere nach Langzeitbehandlung mit rTMS erzielten Ergebnisse gewähren neue Einblicke in die der antidepressiven Wirkung zugrundeliegenden neurobiologischen Mechanismen. Wie auch die Behandlung mit Paroxetin, wandelte rTMS die angeborene passive Stressbewältigungsstrategie der HAB-Tiere in eine signifikant aktivere Stressbewältigungsstragie im Forced Swim-Test um und dämpfte die endokrine Stressantwort der HPA-Achse. Die frontalen Hirnregionen partizipieren durch efferente Projektionen zum perinukleären Bereich des PVN an der Regulation der neuroendokrinen Reaktion auf Stressstimuli und kann die Synthese und Freisetzung von CRH und somit die Antwort des HPA-Systems hemmen. Wir konnten ebenfalls zeigen, dass rTMS auch während chronischem psychosozialem Stress eine dämpfende Wirkung auf die basale Aktivität der HPA-Achse hat. Allerdings ließ sich kein anregender Effekt auf die Neurogenese im Hippocampus nachweisen: rTMS erhöhte zwar leicht die Proliferationsrate hippocampaler Vorläuferzellen, verminderte jedoch die Überlebensrate BrDU-markierter Neurone. Daher scheinen andere Faktoren, neben den Glukokortikoiden, eine mindestens genauso große Rolle bei der Regulation der Anzahl und der Ausreifung der Vorläuferzellen im Hippocampus zu spielen. Wir folgern daraus, dass die Dämpfung des HPA-System wahrscheinlich ein wichtiger, der klinisch beobachteten antidepressiven Wirkung von rTMS zugrundeliegender Mechanismus ist, es mit unserem experimentellen Design jedoch nicht gelang, einen stimulierenden Effekt von rTMS auf die Neurogenese im adulten Hippocampus nachzuweisen

Prostaglandins in breast cancer: relationship to disease stage and hormone status.

Tissue prostaglandin (PG) content and production by human breast cancers were measured in 24 human mammary carcinoma specimens. The 5 compounds studied were PGE1, PGE2, PGF2 alpha, 6-keto-PGF1 alpha, and TXB2. The tissue content of all 5 compounds was higher in neoplastic tissue in comparison with the paired noncancerous breast tissue. However, microsomal PG synthetase activity in vitro in noncancerous and neoplastic breast tissue was comparable. Increased thromboxane formation was associated with three clinical variables--tumour size, axillary lymph node metastases and distant metastasis. A lesion negative for either oestrogen or progesterone receptor content tended to produce more TXB2 but lower PGE2 and 6-keto-PGF1 alpha. Results obtained in this pilot study may provide clues as to what direction future larger studies could take in the search for reliable prognostic indicators for breast cancer

Experimental and numerical investigation of flexural concrete wall design details

Reinforced concrete structural walls are common in mid- to high-rise structures in high seismic regions, and are expected to have good strength and ductility characteristics if designed in accordance with ACI 318-14. However, experimental and analytical investigations of reinforced concrete structural walls and isolated boundary element prisms indicate that the existing design provisions may be insufficient to provide ductile, flexure-dominated response under cyclic loading. Walls designed with an ACI compliant boundary element length are susceptible to shear-compression failures below the maximum ACI allowable shear stress of 10Acv√fc’. Also of concern is the frequent use of thinner walls in modern design; as the wall’s cross-sectional aspect ratio increases, such brittle shear-compression failures occur at even smaller shear stress values. In regards to detailing, special boundary elements with intermediate cross-ties exhibit a minimal improvement in confinement compared to ordinary boundary elements. This response can be linked to inadequacies in multiple code design parameters, including: vertical spacing and area of confinement steel, horizontal spacing and type of restraint to longitudinal bars, and development length provided for transverse reinforcement. Recent in-field wall failures have prompted concerns related to the minimum code required vertical and horizontal web shear reinforcement, as well as the relative amount of vertical-to-horizontal web steel. This paper examines ACI 318-14 special boundary element and web reinforcement provisions and provides design recommendations intended to improve wall performance as compared with current ACI requirements

Fertility preservation in female classic galactosemia patients

Almost every female classic galactosemia patient develops primary ovarian insufficiency (POI) as a diet-independent complication of the disease. This is a major concern for patients and their parents, and physicians are often asked about possible options to preserve fertility. Unfortunately, there are no recommendations on fertility preservation in this group. The unique pathophysiology of classic galactosemia with a severely reduced follicle pool at an early age requires an adjusted approach. In this article recommendations for physicians based on current knowledge concerning galactosemia and fertility preservation are made. Fertility preservation is only likely to be successful in very young prepubertal patients. In this group, cryopreservation of ovarian tissue is currently the only available technique. However, this technique is not ready for clinical application, it is considered experimental and reduces the ovarian reserve. Fertility preservation at an early age also raises ethical questions that should be taken into account. In addition, spontaneous conception despite POI is well described in classic galactosemia. The uncertainty surrounding fertility preservation and the significant chance of spontaneous pregnancy warrant counseling towards conservative application of these techniques. We propose that fertility preservation should only be offered with appropriate institutional research ethics approval to classic galactosemia girls at a young prepubertal age

Publisher correction: Genome-wide association of polycystic ovary syndrome implicates alterations in gonadotropin secretion in European ancestry populations.

An amendment to this paper has been published and can be accessed via a link at the top of the paper

BRCA1 Regulates Follistatin Function in Ovarian Cancer and Human Ovarian Surface Epithelial Cells

Follistatin (FST), a folliculogenesis regulating protein, is found in relatively high concentrations in female ovarian tissues. FST acts as an antagonist to Activin, which is often elevated in human ovarian carcinoma, and thus may serve as a potential target for therapeutic intervention against ovarian cancer. The breast cancer susceptibility gene 1 (BRCA1) is a known tumor suppressor gene in human breast cancer; however its role in ovarian cancer is not well understood. We performed microarray analysis on human ovarian carcinoma cell line SKOV3 that stably overexpress wild-type BRCA1 and compared with the corresponding empty vector-transfected clones. We found that stable expression of BRCA1 not only stimulates FST secretion but also simultaneously inhibits Activin expression. To determine the physiological importance of this phenomenon, we further investigated the effect of cellular BRCA1 on the FST secretion in immortalized ovarian surface epithelial (IOSE) cells derived from either normal human ovaries or ovaries of an ovarian cancer patient carrying a mutation in BRCA1 gene. Knock-down of BRCA1 in normal IOSE cells demonstrates down-regulation of FST secretion along with the simultaneous up-regulation of Activin expression. Furthermore, knock-down of FST in IOSE cell lines as well as SKOV3 cell line showed significantly reduced cell proliferation and decreased cell migration when compared with the respective controls. Thus, these findings suggest a novel function for BRCA1 as a regulator of FST expression and function in human ovarian cells