Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 06/19 Archiv

The Clathrin Assembly Lymphoid Myeloid leukemia gene (CALM) was first identified as the fusion partner of AF10 in the t(10;11)(p13;q14) translocation. The CALM/AF10 fusion protein plays a crucial role in t(10;11)(p13;q14) associated leukemogenesis. Using the N-terminal half of CALM as a bait in a yeast two-hybrid screen a novel protein named CATS (CALM interacting protein expressed in thymus and spleen) was identified as CALM interacting partner. Multiple tissue Northern blot analysis showed predominant expression of CATS in lymphoid tissues. CATS codes for two protein isoforms of 238 and 248 amino acids. The interaction between CALM and CATS was confirmed by co-immunoprecipitation and colocalization experiments. The CATS interaction domain of CALM was mapped to amino acids 221 to 294 of CALM. This domain is contained in the CALM/AF10 fusion protein. CATS localizes to the nucleus and shows a preference for nucleoli. Expression of CATS was able to markedly increase the nuclear localization of CALM and of the leukemogenic fusion protein CALM/AF10. This effect of CATS seems to be stronger on CALM/AF10 than on CALM. Several monoclonal antibodies against the C-terminus of human CATS were generated. These antibodies recognize both the human and the murine CATS protein. Western blot analyses showed that CATS is strongly expressed in different human leukemia, lymphoma and tumor cell lines but not in resting T-cells. High CATS expression in proliferating cells as well as its nucleolar localization suggest a role of CATS in the control of cell proliferation. In order to gain further insight into CATS function we used CATS as a bait in a yeast two-hybrid screen. Several CATS interacting proteins with apparently unrelated function were identified. Interestingly, on closer scrutiny these proteins could be associated with three key regulatory pathways: signaling, apoptosis and cell cycle control. We discuss in detail the biological relevance of the CATS interaction with the two apoptosis-associated proteins HAX1 and SIVA, the cell cycle regulator KIS and the CALM interacting ribonucleoprotein PCBP1. Our results indicate that the subcellular localization of CALM and CALM/AF10 could depend in part on the presence of CATS with a greater fraction of CALM or CALM/AF10 being present in the nucleus of cells with high CATS expression (e.g. lymphoid cells have high CATS expression). Moreover we provide evidences that CATS function might be tightly linked to cancer initiation and/or progression. The CALM-CATS interaction might thus play an important role in CALM/AF10 mediated leukemogenesis.

We applied mass spectrometry based approach to explore the proteins differentially regulated by PML-RARalpha a translocation characteristic of acute promyelocytic leukemia (APL). Differentialy expressed proteins, a number of which are related to cell cycle function, including OP18, HSP70, GRP75 and Pin1 were identified by mass spectrometry. Further analysis of the OP18 pathway indicated that mRNA expression of OP18 was higher in APL patients and the increased OP18 protein expression upon PML-RAR induction was overcome by retinoic acid treatment. PML-RARalpha induced cell cycle progression and led to mitotic exit. RNA interference experiments revealed that siRNA against OP18 overcomes PML-RARalpha effects on cell cycle progression. In addition to increased OP18 expression by PML-RARalpha, 2D gel electrophoresis revealed an isomer of OP18, subsequently confirmed as Ser63 phosphomer to be downregulated by PML-RARalpha. Based on these findings, point mutation experiments indicated that decreased phosphorylation of Ser63 in OP18 is important for PML-RARalpha mediated cell cycle and mitotic index effects since constitutive phosphorylated mutant (Ser63-asp) of OP18 overcame the PML-RARalpha effects in U937-PR cells, NB4 and APL patients. In summary, our results demonstrate that the effect of PML-RAR on cell cycle progression and mitotic exit is via two mechanisms: increasing the expression of OP18 and decreasing the phosphorylation of OP18 at Ser63.

Das stabile Halten und Bewegen eines Gegenstandes setzt die feine Regulation der Griffkraft zum Ausgleich von auftretenden Lasten (z.B. Objektgewicht, bewegungsinduzierte Trägheitskräfte, extern erzeugte Lasten)voraus. Durch eine vermutliche interne Repräsentation der dynamischen Kräfte im Fall von selbst produzierten Obbjektbewegungen, werden Laständerungen durch parallele und somit prädiktive Modulationen der Griffkraft ausgeglichen. Als ein anatomisches Korrelat wird das Kleinhirn angenommen. In vorangegangenen Studien konnte gezeigt werden, dass zerebelläre Läsionen die Regulation der Griffkraftamplitude, sowie die Präzision der Griffkraftmodulation verschlechtern. Um die Rolle des Kleinhirns bei Griffkraftregulationen während intern sowie extern generierter Lasten genauer zu betrachten, wurden 8 Patienten mit unterschiedlichen Kleinhirnläsionen (5 globale und 3 fokale Schädigungen)untersucht. Zur Analyse der Griffkraftregulation auf intern generierte Lasten wurden alltägliche Objektmanipulationen durchgeführt. Dabei handelte es sich um das Ergreifen und Bewegen eines zylindrischen Messobjektes in Form diskreter Auf- und Abbewegungen. Um weitere dynamische Aspekte der griffkraftregulation zu betrachten,erfolgten zusätzlich kontinuierliche Auf- und Abbewegungen in drei sich steigernden Geschwindigkeiten. In einer zusätzlichen Aufgabe wurde die Adaptation der Griffkraftregulation auf ein unbekanntes externes Lastprofil untersucht. Die Patienten sollten ein in der Hand gehaltenes Objekt gegen eine zeitlich variable widerstandkraft (Last) stabilisieren. Das Lastprofil hatte wiederkehrenden Verlauf. Als Testobjekt fungierte ein kabelloses zylindrisches Manipulandum, ausgestattet mit Kraft- und Beschleunigungssensoren. Gemessen wurden die Griffkraft, mit der das Objekt gehalten wurde, und die Objektbeschleunigungen, aus welchen die Lastkräfte berechnet wurden. Die Auswertung der Leistungen bezog sich auf die Griffkraftskalierung, die Modulation, die Präzision der Griffkraft-Lastkopplung sowie die zeitlichen Aspekte, die sich bei prädiktiver und reaktiver Griffkraftregulation charakteristisch unterscheiden. Die Ergebnisse zeigten, dass lokale als auch globale Kleinhirnläsionen zu einer erhöhten Griffkraftskalierung bei Objektmanipulationen führen. Der Anstieg des Griffkraft-Lastverhältnisses bei intern als auch extern generierten Lasten kann als eine Kontrollstrategie der Patienten beschrieben werden, um eventuelle motorische Defizite im Rahmen ihrer Erkrankung auszugleichen. Es zeigte sich allerdings kein statistischer Zusammenhang zwischen dem Ataxie-Score der Patienten und der Krafterhöhung. Eine effiziente Objektmanipulation ist ebenso durch die Modulation der Griffkraft und somit die dynamische Änderung der Griffkraft mit dem auftretenden Lastprofil gekennzeichnet. Die Patienten modulierten die Griffkraft sowohl bei intern, als auch bei extern generierten Lasten. Änderungen der Lasten konnten somit von den Patienten durch Anpassungen der Griffkräfte kompensiert werden. Obwohl die Patienten somit auf Veränderungen der Lasten reagierten, zeigten vor allem Patienten mit globaler Kleinhirnläsion sowie Läsionen des Nucleus dentatus Defizite im Bereich der präzisen Griffkraft-Lastkopplung. Bei der Durchführung alltäglicher Objektmanipulationen, als auch bei der Adaptation auf ein unbekanntes Lastprofil, wiesen die Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen geringere Korrelationswerte zwischen Griffkraft und Lastverlauf, als Maß der Präzison der präzisen Griffkraftregulation, auf. Die unpräzise Anpassung des Griffkraftverlaufes an den Lastverlauf kann auf eine Beeinträchtigung eines internen Modells der Bewegungskontrolle basieren, welches im Kleinhirn vermutet wird. Hinsichtlich der zeitlichen Korrelation von Griff- und Lastkraft zeigte sich, dass die antizipatorische Steuerung der Griffkraft bei zerebellärer Schädigung erhalten blieb. Die Griff- und Lastkraft wurde während der Durchführung diskreter und zyklischer Objektbewegungen synchron moduliert ohne wesentliche Phasenverschiebung. Auch bei der Adaptation an ein neues Lastprofil zeigte sich eine erhaltene Feedforward-Regulation der Griffkraft nach Läsion des Nucleus dentatus als auch bei globaler Atrophie des Kleinhirns. Schädigungen im Bereich der PICA jedoch resultierten bei der Adaptation auf extern generierte Lasten mit einer reaktiven Griffkraftregulation. Eine prädiktive Regulation der Griffkraft konnte somit nicht etabliert werden. Hingegen zeigten sich bei diesem Patienten erhaltene Leistungen im Bereich der Griffkraftskalierung, Modulation und präzisen Griffkraft-Lastkopplung mit Anwendung einer Feedforward-Regulation bei der Adapataion an intern generierte Lasten. Diese Befunde legen Nahe, dass das Kleinhirn nicht oder nicht alleine für die Feedforward-Kontrolle von motorischen Kommandos zuständig ist. Alternativ kann diese Funktion möglicherweise sehr robust sein und auch von residualen zerebellären Strukturen übernommen werden. Schliesslich besteht die Möglichkeit einer Redundanz und Kompensation der originär zerebellären Funktion durch extrazerebelläre Strukturen. Die Beobachtung, dass anders als bei kontinuierlichen zyklischen Bewegungen, initial bei einer diskreten auf-oder abwärts-gerichteten Bewegung bei den Patienten ein zeitliches Defizit auftrat, ist mit diesen Hypothesen kompatibel. Demnach benötigen die Patienten anders als gesunde Kontrollpersonen Zeit und zusätzliche Informationen für die Feedforward Kontrolle. Die Ergebnisse zeigen auf eine klare Beteiligung des Kleinhirns an der prädiktiven und reaktiven Griffkraftregulierung und demonstrieren, dass unterschiedliche Aspekte der Regulierung feiner Fingerkräfte mittels spezifischer Mechanismen kontrolliert werden. Zwar zeigen sich Hinweise auf eine funktionell anatomische Zuordnung, jedoch ist es schwierig, aufgrund der Komplexität der Bewegungskontrolle und der Vernetzung der zentralnervösen Strukturen untereinander klare Rückschlüsse zu ziehen. Ebenso handelt es sich hier um Untersuchungsergebnisse einer nur geringen Anzahl von Patienten mit isolierten Kleinhirnschädigungen, sodass auch die Gruppengrösse eine genaue Bestimmung des anatomischen Korrelats der Griffkraftsteuerung schwierig macht.

Objectives: The identification of the problems and characteristics of geriatric patients at the beginning of post-acute rehabilitation therapy which predict the worsening of living situation after hospital discharge and which may be amenable to intensified rehabilitation interventions. Methods: In a cross-sectional survey a cohort of 128 elderly patients undergoing early post-acute rehabilitation was interviewed at the beginning of their rehabilitation therapy. To identify the patients’ problems the second level of the ICF (International Classification of Functioning, Disability and Health) was used. Predictors were analyzed by conducting a multiple logistic regression model with worsening of living conditions as the dependent variable and using age, gender and main diagnosis as forced-in variables. Results: The mean age of the population was 80.3 years (SD 7.2). Sixty-nine percent were female. The group of patients with a worse living situation after discharge from rehabilitation facility compared to the situation before the acute event which lead to hospital admission (52.3% of the sample) had more frequently trauma or joint replacement as main diagnosis and were in the mean one year older than the group of patients who did not worsen. The only “negative” predictor for worsening in living situation was the ICF category d465 “Moving around with equipment” (Odds ratio 2.92, 95% Confidence interval 1.24 – 6.83). This means that patients who were not able to move around with equipment at the beginning of rehabilitation therapy had a 2.9fold higher risk of being more dependent on assistance after their discharge. When using age, gender and main diagnosis as forced-in variables this result did not change. Conclusions: The use of the ICF to identify potential predictors for discharge destination provided the possibility of investigating a broad spectrum of patients’ functioning. The findings of the underlying study suggest that assistive technologies, especially those enhancing mobility, demand special attention in a geriatric inpatient rehabilitation setting. Use of assistive devices should have an early part in the planning of rehabilitation interventions.