Search

Zielstellung der Arbeit Die Entwicklung neuer Medikamente ist ein langwieriger und kostenintensiver Prozess, der mit einem großen Risiko behaftet ist. Eine Alternative zur klassischen Arzneimittelentwicklung stellt das Drug Repositioning oder Drug Repurposing dar. Die Strategie beruht darauf, für bereits bekannte Wirkstoffe eine neue Anwendung zu finden. Ein wesentliches Ziel der vorliegenden Promotionsarbeit war es deshalb, durch ein zelluläres Screening-System zur Proliferation mononukleärer Zellen (MNZ) die Wirkung von 786 zugelassenen Medikamenten zu untersuchen, um potentielle Kandidaten für eine Neuanwendung bei T-Zell-vermittelten Autoimmunreaktionen zu identifizieren. Da prä-aktivierte autoreaktive T-Zellen wesentlich an der Immunpathogenese dieser Erkrankungen beteiligt sind, sollten potentielle Kandidaten effektiv die Proliferation sowohl frisch stimulierter als auch prä-aktivierter MNZ hemmen. Die Untersuchung der Substanzbibliothek identifizierte Adefovir Dipivoxil und Pitavastatin als zwei derartige Substanzen, welche im Rahmen der Arbeit weiter charakterisiert werden sollten. Dazu wurde die Wirkung von Adefovir Dipivoxil auf die Proliferation, die T-Zell-Aktivierung und die Zytokin-Produktion frisch stimulierter und prä-aktivierter T-Zellen untersucht. Aufgrund der molekularen Struktur wurde darüber hinaus abgeklärt, ob die Substanz DNA-Doppelstrangbrüche induziert und damit einhergehend p53 aktiviert. Weiter wurde die Wirkung von Adefovir Dipivoxil auf den Zellzyklus, eine mögliche Induktion von Apoptose und die damit im Zusammenhang stehenden molekularen Mechanismen betrachtet. Parallel wurde der Einfluss von Pitavastatin auf die Proliferation, T-Zell Aktivierung und Zytokin-Produktion sowie auf den Zellzyklus und die Apoptose-Induktion frisch stimulierter und prä-aktivierter T-Zellen evaluiert. Aufgrund des Wirkmechanismus der Substanz erfolgte nachfolgend die Untersuchung der Expression von pERK1/2 und eines möglichen molekularen Zusammenhangs dieser mit der Apoptose-Induktion.

Transcription factor NF-κB and its target gene IL6 are involved in many key processes like immune defense, inflammatory, cell proliferation and apoptosis. At the same time actin cytoskeleton plays a crucial role not only in the cell motility, but also in the proliferation and cell survival, as well as in the intracellular signal transduction. In the current work we have investigated the influence of actin cytoskeleton reorganization on the signaling pathways of NF-κB and cytokine interleukin 6 (IL-6) as well as on the proteolytic production of soluble IL-6 receptors (sIL-6R). Manipulation of the actin cytoskeleton was achieved with the help of actin-modulating substances like jasplakinolide and cytochalasins B and D. Our results showed that actin-modulating compounds do not have an effect on the phosphorylation state of NF-κB subunits p65 and RelB in the cell lines Hep3B and HCT116. Hence, perturbation of actin cytoskeleton does not lead to activation of canonical and noncanonical pathways of NF-κB. By contrast, manipulation of actin cytoskeleton with cytochalasins and jasplakinolide led to reduction in the activation of STAT3 after stimulation with IL-6 in Hep3B cells. Furthermore, production of sIL-6R by metalloprotease ADAM10 as well as synthesis of IL-6 itself was investigated. Neither the IL-6R proteolysis nor the IL-6 synthesis was affected from the used substances. In conclusion, modulation of actin cytoskeleton shows a minimal influence on the investigated processes.