Funktionelle und molekularbiologische Charakterisierung der epithelialen Barriere des Follikel-assoziierten Epithels porziner Peyer-Plaques
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der Großteil der Immunzellen befindet sich im Magen-Darm-Trakt, was zeigt, dass das darmassoziierte lymphatische Gewebe (GALT) eine entscheidende Rolle bei der Immunabwehr des Körpers spielt. Das GALT besteht aus einzelnen isolierten Lymphfollikeln und aggregierten Follikeln, die als Peyer-Plaques (PP) bezeichnet werden. Das Epithel in diesem spezifischen Bereich wird als follikelassoziiertes Epithel (FAE) bezeichnet und enthält spezialisierte Zellen (M-Zellen), die die Funktion haben, Antigene an die darunterliegenden Lymphfollikel zu präsentieren, um eine Immunantwort oder Toleranz gegenüber den Antigenen auszulösen. Daher ist die parazelluläre Barriere in dieser Region besonders dicht, um sicherzustellen, dass Antigene ausschließlich über die M-Zellen aufgenommen werden und ein unkontrollierter Antigentransport verhindert wird. Die Fähigkeit des Immunsystems, zwischen potenziell schädlichen und hilfreichen Immunreaktionen zu balancieren, ist entscheidend, um ein überaktives Immunsystem zu verhindern, das zu Gewebeschäden führen könnte. Diese komplexe Regulierung ist auch bei entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa gestört. Das proinflammatorische Zytokin Tumornekrosefaktor Alpha (TNF) und seine Rezeptoren TNF- Rezeptor 1 (TNFR-1) und TNF-Rezeptor 2 (TNFR-2) spielen eine entscheidende Rolle für die Darmgesundheit. Ziel dieses Projekts war es, Barriere-bestimmende Proteine in Peyer-Plaques, angrenzendem Gewebe und Zellmodellen, insbesondere Tight-Junction-Proteine, sowie die Auswirkungen endogener und exogener Effektoren zu charakterisieren. Als Untersuchungsmodell diente in erster Linie porcines Darmepithel sowie Epithelzellen. Unser Projekt liefert detaillierte Einblicke in die Effekte von TNF sowie in die Auswirkungen von Substanzen wie sekundären Pflanzenstoffen (Cannabidiol, Berberin, Quercetin, Zimtsäure, Kaffeesäure) auf die epitheliale Barriere und deren Regulation. Im Förderzeitraum wurden 12 Peer-Review-Originalpublikationen veröffentlicht, eine Reihe von Präsentationen auf internationalen Fachtagungen gehalten sowie zwei Promotionen von Doktorandinnen abgeschlossen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Analysis of the pH-dependent interaction of human gastric TJ proteins expressed in Xenopus laevis oocytes. 4th International Tight Junction Conference Berlin – 27.09.-29.09.2021
Stein, L.; Brunner, N. & Amasheh S.
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Effects of 1,2-Dimethylhydrazine on Barrier Properties of Rat Large Intestine and IPEC-J2 Cells. International Journal of Molecular Sciences, 22(19), 10278.
Bekusova, Viktoria; Droessler, Linda; Amasheh, Salah & Markov, Alexander G.
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Exploring the function of the gastric barrier protein Claudin-18 in a heterologuous expression model. 75. digitale Tagung der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie Berlin – 16.03.-18.03.2021. DLG-Verlag GmbH. Proceedings of the Society of Nutrition Physiology : Berichte der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie; volume 30, S. 110. ISBN: 978-3-7690-4114-9
Stein, L.; Brunner, N. & Amasheh S.
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TNFa induces epithelial barrier perturbation by a self-enhancing effect on TNFR-1 in porcine jejunal epithelial cells. 100th annual meeting of the German Physiological Society: book of abstracts: 30.09.– 02.10.2021 Frankfurt am Main – DPG, Deutsche Physiologische Gesellschaft (Hrsg.), S. 450
Droessler, L.; Cornelius, V.; Markov, A. & Amasheh S.
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TNFα induced changes in the composition of tight junction proteins in follicle-associated epithelium of porcine Peyer`s Patches. 75. digitale Tagung der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie Berlin – 16.03.-18.03.2021. DLG-Verlag GmbH. Proceedings of the Society of Nutrition Physiology: Berichte der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie; volume 30 (2021), S. 105 ISBN: 978-3-7690-4114-9
Droessler, L.; Cornelius, V. & Amasheh S.
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TNFα-effects on tight junction proteins in IPEC-J2 cells are associated with changes in TNFR-1 and MLCK. 4th International Tight Junction Conference Berlin – 27.09.-29.09.2021
Drößler, L.; Cornelius, V. & Amasheh S.
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Tumor Necrosis Factor Alpha Effects on the Porcine Intestinal Epithelial Barrier Include Enhanced Expression of TNF Receptor 1. International Journal of Molecular Sciences, 22(16), 8746.
Droessler, Linda; Cornelius, Valeria; Markov, Alexander G. & Amasheh, Salah
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Analysis of cannabidiol effects on the epithelial barrier of por-cine intestinal IPEC-J2 cells. Tagung der Fachgruppe Physiologie und Biochemie der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft (DVG) Gießen – 24.06.-26.06.2022
Böhm, E.; Drößler, L. & Amasheh S.
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Analysis of ZO-1 in claudin-expressing Xenopus laevis oocytes. Tagung der Fachgruppe Physiologie und Biochemie der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft (DVG) Gießen – 24.06.-26.06.2022
Brunner, N.; Stein, L. & Amasheh S.
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Barrier Perturbation in Porcine Peyer’s Patches by Tumor Necrosis Factor is Associated With a Dysregulation of Claudins. Frontiers in Physiology, 13.
Droessler, Linda; Cornelius, Valeria; Boehm, Elisa; Stein, Laura; Brunner, Nora & Amasheh, Salah
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Cellular Distribution Pattern of tjp1 (ZO-1) in Xenopus laevis Oocytes Heterologously Expressing Claudins. The Journal of Membrane Biology, 256(1), 51-61.
Brunner, Nora; Stein, Laura & Amasheh, Salah
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Concerted action of berberine in the porcine intestinal epithelial model IPEC‐J2: Effects on tight junctions and apoptosis. Physiological Reports, 10(7).
Cornelius, Valeria; Droessler, Linda; Boehm, Elisa & Amasheh, Salah
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Functional Analysis of Gastric Tight Junction Proteins in Xenopus laevis Oocytes. Membranes, 12(8), 731.
Stein, Laura; Brunner, Nora & Amasheh, Salah
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Selective Role of TNFα and IL10 in Regulation of Barrier Properties of the Colon in DMH-Induced Tumor and Healthy Rats. International Journal of Molecular Sciences, 23(24), 15610.
Bekusova, Viktoria; Zudova, Tatiana; Fatyykhov, Ilyas; Fedorova, Arina; Amasheh, Salah & Markov, Alexander G.
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Cannabidiol attenuates inflammatory impairment of intestinal cells expanding biomaterial-based therapeutic approaches. Materials Today Bio, 23, 100808.
Boehm, Elisa; Droessler, Linda & Amasheh, Salah
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Cannabidiol effects on gastroin-testinal tight junction proteins. 102th annual meeting of the German Physiological Society Berlin – 21.09.-23.09.2023. 102th annual meeting of the German Physiological Society : book of abstracts – Deutsche Physiologische Gesellschaft (Hrsg.) S. 170–171
Boehm, E.; Vollstaedt, M. L.; Stein, L.; Droessler, L. & Amasheh S.
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CBD prevents TNF-induced barrier disturbance in in-testinal epithelial cells. 2nd Microphysiological Systems World Summit Berlin – 26.06.-30.06.2023. In: ALTEX proceedings; 11(1), S. 51. (2023)
Boehm E.; Drößler L.; Trappe S. & Amasheh S.
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Effects of TNF and Cannabidiol on porcine intestinal IPEC-J2 cells. 77. Tagung der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie Göttingen – 07.03.-09.03.2023. Proceedings of the Society of Nutrition Physiology – GfE (Hrsg.) Frankfurt: DLG Verlag; 32, S. 85 ISBN: 978-3-7690-4116-3
Boehm E.; Drößler L.; Trappe S. & Amasheh S.
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Prednisolone Targets Claudins in Mouse Brain Blood Vessels. International Journal of Molecular Sciences, 25(1), 276.
Markov, Alexander G.; Bikmurzina, Anastasia E.; Fedorova, Arina A.; Vinogradova, Ekaterina P.; Kruglova, Natalia M.; Krivoi, Igor I. & Amasheh, Salah
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Cannabidiol Strengthening of Gastric Tight Junction Complexes Analyzed in an Improved Xenopus Oocyte Assay. Membranes, 14(1), 18.
Stein, Laura; Vollstaedt, Marie-Luise & Amasheh, Salah
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Cinnamic Acid and Caffeic Acid Effects on Gastric Tight Junction Proteins Analyzed in Xenopus laevis Oocytes. Membranes, 14(2), 40.
Vollstädt, Marie-Luise; Stein, Laura; Brunner, Nora & Amasheh, Salah
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Quercetin Improves Barrier Properties in Porcine Small Intestine but Not in Peyer’s Patches. International Journal of Molecular Sciences, 25(3), 1530.
Cornelius, Valeria; Droessler, Linda & Amasheh, Salah
