Dokument: Auswirkung von Tryptophan verunreinigtem 1-L-Methyltryptophan auf das Wachstum verschiedener Zellen, sowie auf IDO vermittelte antimikrobielle und immunologische Effekte

Titel:	Auswirkung von Tryptophan verunreinigtem 1-L-Methyltryptophan auf das Wachstum verschiedener Zellen, sowie auf IDO vermittelte antimikrobielle und immunologische Effekte
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=50772
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20190911-103144-6
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Siepmann, Stephan [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 3,51 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 10.09.2019 / geändert 10.09.2019
Beitragende:	Prof. Dr. Däubener, Walter [Betreuer/Doktorvater] PD Dr Zimmermann, Albert [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Tryptophan steht im Mittelpunkt vieler Stoffwechselprozesse, sowohl des menschli-chen Körpers, als auch vieler Organismen. Es ist für viele Organismen eine essen-tielle Aminosäure deren Regulation eine zentrale Rolle in einzelnen Lebewesen dar-stellt. Der größte Anteil des aufgenommenen Tryptophans wird von den Tryptophan abbauenden Enzymen IDO, IDO-2 und TDO zu Kynurenin umgewandelt. Dabei kommt es zu antimikrobiellen und immunregulatorischen Effekten. Diese Beobach-tungen sind auf den Tryptophanmangel als auch auf die Bildung von Abbauproduk-ten z.B. Kynurenin zurückzuführen, welches beispielsweise toxisch für T-Zellen ist. Dieser immunregulatorische Effekt spielt auch eine große Rolle bei dem sogenann-ten "Tumor Escape" Phänomen. So konnte gezeigt werden, dass Tumoren welche eine erhöhte IDO Expression hatten, ein verstärktes Wachstum zeigten und der na-türlichen Immunregulation „entgingen“. Um diesem Effekt entgegenzuwirken und die Aktivität der IDO zu reduzieren, untersuchte man den spezifischen Inhibitor der IDO, das 1-MT, in vivo als auch in vitro auf seine Wirkung. Die Ergebnisse sind divergent und konnten bis jetzt noch nicht schlüssig erklärt werden. So zeigte sich vor allem 1-L-MT als ein potenter Inhibitor der IDO in in vitro Experimenten. Auf der anderen Seite scheint 1-D-MT ein besserer Inhibitor in vivo zu sein. Ein weiterer Erklärungs-ansatz für die unterschiedlichen Beobachtungen konnte in dieser Arbeit gezeigt wer-den. So waren sowohl Mikroorganismen, wie Staphylococcus aureus und Toxoplasma gondii, als auch T-Zellen und humane Astrozytomzellen in der Lage, nach Zugabe von 1-L-MT in Tryptophan-freiem Milieu zu wachsen. Hierbei zeigte sich allerdings der Inhibitor als ein schlechteres Substrat. Bei der Untersuchung dieses Effektes und des Substrates konnte mit Hilfe von MS Analysen kein Einbau von 1-L-MT in Proteine von Bakterien oder 86HG39 Zellen nachgewiesen werden. Im Weiteren konnte mit Hilfe von HPLC Analysen demonstriert werden, dass die handelsüblichen 1-L-MT Chargen mit der proteinogenen Aminosäure Tryptophan verunreinigt sind. So sind die beobachteten Effekte am ehesten auf die Tryptophanverunreinigung zu-rückzuführen. Diese Ergebnisse stellen eine weitere Erklärung für die unterschiedli-che Wirkung von 1-L-MT und 1-D-MT in in vitro oder in vivo Experimenten dar und müssen noch weiter untersucht werden. Tryptophan is at the center of many metabolic processes, both of the human body and of many organisms. For many organisms, it is an essential amino acid whose regulation plays a central role in individual organisms. The majority of the tryptophan consumed is converted to kynurenine by the tryptophan-degrading enzymes IDO, IDO-2 and TDO. This leads to antimicrobial and immunoregulatory effects. These observations are due to tryptophan deficiency as well as the formation of degradation products, e.g. Kynurenine, which is toxic for T cells, for example. This immunoregu-latory effect also plays a major role in the so-called "tumor escape" phenomenon. Thus, it could be shown that tumors which had an increased IDO expression showed an increased growth and "escaped" the natural immune regulation. To counteract this effect and to reduce the activity of the IDO, the specific inhibitor of IDO, the 1-MT, was investigated in vivo as well as in vitro for its effect. The results are diver-gent and have not yet been conclusively explained. In particular, 1-L-MT was shown to be a potent inhibitor of IDO in in vitro experiments. On the other hand, 1-D-MT seems to be a better inhibitor in vivo. Another explanation for the different observa-tions could be shown in this work. Thus, both microorganisms, such as Staphylococcus aureus and Toxoplasma gondii, as well as T cells and human astrocytoma cells, were able to grow in trypto-phan-free environment after the addition of 1-L-MT. However, the inhibitor was found to be a poorer substrate. Examination of this effect and the substrate did not detect the incorporation of 1-L-MT into bacteria or 86HG39 cells using MS analyzes. Fur-thermore, it was demonstrated by means of HPLC analyzes that the commercially available 1-L-MT batches are contaminated with the proteinogenic amino acid tryp-tophan. Thus, the observed effects are most likely due to the tryptophan contamina-tion. These results provide further explanation for the differential effect of 1-L-MT and 1-D-MT in in vitro or in vivo assays and need to be further investigated.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Medizinische Mikrobiologie
Dokument erstellt am:	11.09.2019
Dateien geändert am:	11.09.2019
Promotionsantrag am:	03.02.2019
Datum der Promotion:	20.08.2019