Durchflusszytometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Durchflusszytometer wurde für Arbeiten zu folgenden Themen eingesetzt: 1. Charakterisierung von Makrophagen: Makrophagen stellen einen bedeutenden Zelltyp in der Infektabwehr dar. Ihre biologischen Funktionen sind aber hoch divers, da sie unterschiedliche Polarisierungs-Zustände einnehmen können und damit sowohl chronische Entzündungsprozesse aufrechterhalten als auch Tumorerkrankungen unterstützen können. Es erfolgte eine Charakterisierung von Makrophagen in in vitro, ex vivo und in vivo Modellen steriler und infektiöser Entzündungsprozesse. Das Gerät diente dabei u.a. einer Multi-Farben-Charakterisierung von Oberflächenmarkern in Makrophagen und anderen Leukozyten, der Quantifizierung von Phagozytose-Prozessen sowie dem Nachweis eines intrazellulären Immunregulators. 2. Untersuchungen zu Tumor-Progression: Das Gerät wurde eingesetzt, um die Rolle der nicht-kodierenden RNA H19 in der Proliferation von Tumorzellen zu charakterisieren. Durch Überexpression der kodierenden DNA wurde in verschiedenen Hepatom-Zelllinien gezeigt, dass H19 Proliferations-hemmende Eigenschaften besitzt. 3. Interaktion von Hefen mit Immunzellen: Zur gezielten Veränderung von Makrophageneigenschaften wurden diese mit genetisch veränderten Hefen versetzt und die Zell-Polarisierung mittels Durchflusszytometrie charakterisiert. Zudem wurden Hefen als Transportmittel für funktionelle Nukleinsäuren verwendet und die Expression eines fluoreszierenden Beispielproteins in Antigenpräsentierenden Zellen quantifiziert. In einem weiteren Projekt wurde die Eignung oberflächenveränderter Hefen als oral applizierbare Trägersyteme für Impfungen und Arzneimittel untersucht. Hier wurde die künstliche Expression von Invasinen in den Hefen durchflusszytometrisch kontrolliert. Ein Invasin erhöhte sogar in vivo die Aufnahme der Hefen in immunologisch aktive Darmschleimhautzellen der Maus. 4. Drug Delivery: Das Durchflusszytometer wurde eingesetzt, um die Aufnahme nano- oder mikropartikulärer Arzneistoff-Delivery-Vehikel zu quantifizieren: Bei der Suche nach neuen, sicheren Nanocarrieren aus natürlichen Ressourcen, z.B. Stärke-Chitosan-Polymeren, wurde in vitro die Expression eines Fluoreszenzproteins in einer Lungenepithelzelllinie nach Aufnahme von DNA-geladenen Partikeln quantifiziert. In einem anderen Projekt wird die gezielte Aufnahme von fluoreszierenden Mikrostäbchen in humane Makrophagen durchflusszytometrisch untersucht.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2016. Induction of glucocorticoid-induced leucine zipper (GILZ) contributes to anti-inflammatory effects of the natural product curcumin in macrophages. J Biol Chem, 2016. 291:22949-22960
Hoppstädter J, Hachenthal N, Valbuena-Perez JV, Lampe S, Astanina K, Kunze MM, Bruscoli S, Riccardi C, Schmid T, Diesel B, Kiemer AK
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Coexpression of human perforin improves yeast-mediated delivery of DNA and mRNA to mammalian antigen-presenting cells. Gene Ther, 2016. 23:103-107
Walch-Rückheim B, Kiefer R, Geginat G, Schmitt MJ, Breinig F
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Surface-modified yeast cells: a novel eukaryotic carrier for oral application. J Control Release, 2016. 224:1-7
Kenngott EE, Kiefer R, Schneider-Daum N, Hamann A, Schneider M, Schmitt MJ, Breinig F
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Yeast (Saccharomyces cerevisiae) polarizes both M-CSF and GM-CSF differentiated macrophages towards an M1-like phenotype. Inflammation, 2016. 39:1690-1703
Seif M, Philippi A, Breinig F, Kiemer AK, Hoppstädter J
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Expression of K1 toxin derivatives in saccharomyces cerevisiae mimics treatment with exogenous toxin and provides a useful tool for elucidating K1 mechanisms of action and immunity. Toxins, 2017. 9: 345
Gier S, Schmitt MJ, Breinig F
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The long non-conding RNA H19 suppresses carcinogenesis and chemoresistance in hepatocellular carcinoma. Cell Stress, 2017. 1:37-54
Schultheiss CS, Laggai S, Czepukojc B, Hussein UK, List M, Barghash A, Tierling S, Hosseini K, Golob-Schwarzl N, Pokorny J, Hachenthal N, Schulz M, Helms V, Walter J, Zimmer V, Lammert F, Bohle RM, Dandolo L, Haybaeck J, Kiemer AK, Kessler SM
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Yeast-mediated mRNA delivery polarizes immuno-suppressive macrophages towards an immuno-stimulatory phenotype. Eur J Pharm Biopharm, 2017. 117:1-13
Seif M, Hoppstädter J, Breinig F, Kiemer AK
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Starch-chitosan polyplexes: A versatile carrier system for antiinfectives and gene delivery. Polymers, 2018. 10: 252
Yasar H, Ho D-K, De Rossi C, Herrmann J, Gordon S, Loretz B, Lehr C-M
