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FORSCHUNGSBERICHT 1999-2001

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Physiologisches Institut

Allgemeine Angaben:
Nussallee 11 / Wilhelmstraße 31, 53115 / 53111 Bonn
Telefon: 0228 / 73-2403/04 ; 0228 / 287-2316
Fax: 0228 / 73-2408 ; 0228 / 287-2313
eMail: physiologie1@uni-bonn.de,physiologie2.uni-bonn.de
WWW: http://www.physiologie2.meb.uni-bonn.de

Hauptamtliche Professoren:
Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. Jürgen Grote (Direktor) Phys. I
Prof. Dr. med. Dieter Swandulla (Direktor) Phys. II
Prof. Dr. med. Anton Wernig Phys. II

Wissenschaftliches Personal:
Universitätsstellen
Dr. med. Sebastian Brandt Phys. I
Dr. med. Claudia Franz Phys. I
Dr. rer. nat. Stilla Frede Phys. I
Prof. Dr. Dr. Hans-Georg Haas Em Phys.II
Dr. rer. nat. Michael Hans Phys. II
Priv.-Doz. Dr. med. Hartmut Heller Phys. I
Priv.-Doz. Dr. oec. troph. Georg Hoffmann Phys. I
Priv.-Doz. Dr. med. Andrey Irintchev Phys. II
Arzt Rolf Jahnke Phys. I
Prof. Dr. rer. nat. Rainer Meyer Phys.II
Dipl.-Biol. Simone Nüdling Phys.II
Dipl. Biol. Ralf Schäfer Phys. II
Prof. Dr. rer. nat. Klaus-Dieter Schuster Phys. I
Dipl. Biol. Stefan Steffens Phys. II
Dr. rer. nat. Gudrun Totzke Phys. I
Dr. rer. nat. Jörg von Wegerer Phys. II
Dr. med. Folker Wenzel Phys. I
Dr. rer. nat. Klaus Zimmer Phys. I

Drittmittelstellen
Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Friedhelm Achenbach (Forschungsgemeinschaft Funk)
Biologin Ulrike Dreiner (Bonfor)
Dr. Ralf Hegger
Dr. Jörg Karolat
Dipl.-Biol. Ulrich Hermann Knauf
Dr. rer. nat. Hans Kosak (Bundesminister für Forschung und Technologie)
Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Penka Pesheva (Deutsche Forschungsgemeinschaft)

Forschungsschwerpunkte:
Pathophysiologie der Erythropoietinbildung bei entzündlichen Erkrankungen
(Frede)

Sauerstoffabhängige Genexpression - Funktion und Struktur des zellulären Sauerstoffsensors
(Frede)

Erregungsbildung und Erregungsleitung embryonaler Herzmuskelzellen bei Hypoxie
(Grote, Wenzel)

Expression des Thrombopoietin-Gens und Sekretion von Thrombopoietin unter dem Einfluß von Interferonen
(Grote, Wenzel)

Regulation der cerebralen Durchblutung und O2-Versorgung
(Grote, Wenzel)

Abhängigkeit der Diffusionskapazität für Stickstoffmonoxid vom alveolären Volumen der Kaninchenlunge
(Heller, Schuster)

Bestimmung der Fraktionierung von Sauerstoffisotopen im mitochondrialen Energiestoffwechsel des Menschen
(Heller, Schuster)

Herleitung eines streng gültigen Algorithmus zur Berechnung des Fowler'schen Totraums
(Heller, Schuster)

Modellberechnungen der Diffusionskapazität der Kaninchenlunge für Stickstoffmonoxid
(Heller, Schuster)

Die Bedeutung des Granulozytenkolonie-stimulierenden Faktors (G-CSF) als anti-inflammatorische Verbindung
(Hoffmann)

Herkunft und Wirkung des Infektionsmarkers Procalcitonin
(Hoffmann)

Neopterin als Mediator des zellulären Immunsystems
(Hoffmann)

Antithrombin III-Wirkungen in der Entzündungskaskade
(Hoffmann, Totzke)

Immunreaktionen bei Myoblastenimplantation
(Irintchev, Wernig, Zweyer, Langer)

Lichtmikroskopischer Marker für Muskelvorläuferzellen (Satellitenzellen) im Skelettmuskel
(Irintchev, Zweyer, Rosenblatt, Wernig)

Wirkung des Immunsuppressivums Cyclosporin A auf die Struktur, Funktion und muskelspezifische Genexpression im intakten und regenerierenden Muskel
(Irintchev, Zweyer, Wernig)

Bildung "künstlicher" Skelettmuskeln durch ektopische Implantationen von Myoblasten
(Irintchev, Zweyer, Wernig)

Somatische Gentherapie durch homologe Rekombination
(Kosak, Wernig)

Mechanismus der protektiven Wirkung des Geschlechtshormons Östrogen auf das Myokard
(Meyer, Dreiner)

Expression von Tenascin R im peripheren Nerven
(Pesheva, Irintchev, Zweyer, Wernig)

Größe der Populationen von Muskelvorläuferzellen (Satellitenzellen) in intakten und regenerierten Muskeln dystrophischer und nicht-dystrophischer Mäuse
(Reimann, Irintchev, Wernig)

Populationen von Muskelvorläuferzellen auf isolierten Skelettmuskelfasern der erwachsenen Maus und deren Proliferationskapazität
(Rosenblatt, Irintchev, Wernig)

Molekulare Physiologie und Pathophysiologie der synaptischen Transmission, inter- und intrazelluläre Signaltransduktion, neuronale Netzwerke
(Swandulla)

Laufbandtherapie bei Querschnittlähmung
(Wernig)

Gewinnung und Implantation von Primärkulturen aus Maus und humanen Muskeln
(Wernig, Irintchev, Zweyer)

Axonale Sprossung, Zelladhäsionsmoleküle und extrazelluläre Matrix
(Wernig, Schäfer)

Besondere Forschungsförderung:
Aktivitätsabhängige Veränderungen synaptischer Übertragung als Ursache und Folge epileptiformer Aktivität in einem einfachen neuronalen Netzwerk
(Swandulla, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

DAAD-Programm Personenaustausch mit Italien
(Wernig, Vigoni-Programm)

Lokomotionstraining am Laufband
(Wernig, Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft)

Molekulare Physiologie der synaptischen Interaktion: Analyse in definierten Säugetiermutanten
(Swandulla, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

Molekulare und zelluläre Mechanismen der Zellschädigung durch kardio- und cerebrovaskuläre Mikrozirkulationsstörungen
(Grohé, Fink , Meyer, Lewalter, Becher, Bonfor)

Muscle aging
(Wernig, Irintchev, EU-Projekt)

Myoblastentransfer in den Muskeln der erwachsenen Maus
(Wernig, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

NCAM-und Tenascin-R-vermittelte Muskelreinnervation
(Wernig, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

Satellitenzellen
(Wernig, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

Sicherheit in der Gen-Therapie durch homologe Rekombination ausgelöst mittels einer optimierten Rekombinase
(Wernig, Kosak, Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie)

Transdifferenzierung adulter somatischer Stammzellen
(Wernig, Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie)

Untersuchungen zur Kardioprotektion von Östrogen in der Myokardischämie und Herzhypertrophie
(Grohé, Meyer, Deutsche Forschungsgemeinschaft)

Vererbte Hyperekplexie: Studium der Pathogenese menschlicher Glyzinrezeptordefekte in transgenen Mäusen
(Swandulla, Thyssen-Stiftung Bonn)

Wirkung von hochfrequenten elektromagnetischen Feldern auf die elektrischen Eigenschaften von künstlichen Membranen mit und ohne eingelagerte Carrier und Kanäle
(Meyer , Detlefsen (TU München), Forschungsgemeinschaft Funk Bonn)

Veröffentlichungen:

Amann A, Rieder J, Fleischer M, Niedermüller P, Hoffmann G, Amberger A, Marth C, Nigrovic V, Pühringer F
The influence of atracurium, cisatracurium, and mivacurium on the proliferation of two human cell lines in vitro.
Anesth Analg 93, 690-696

Barbero A, Benelli R, Minghelli S, Tosetti F, Dorcaratto A, Ponzetto C, Wernig A, Cullen MJ, Albini A, Noonan DM
Growth factor supplemented matrigel improves ectopic skeletal muscle formation--a cell therapy approach
J Cell Physiol 186, 83-192

Beauchamp JR, Heslop L, Yu DS, Tajbakhsh S, Kelly RG, Wernig A, Buckingham ME, Partridge TA, Zammit PS
Expression of CD34 and Myf5 defines the majority of quiescent adult skeletal muscle satellite cells.
J Cell Biol 151,1221-1234

Ben-Dov N, Shefer G, Irintchev A, Wernig A, Oron U, Halevy O
Low-energy laser irradiation affects satellite cell proliferation and differentiation in vitro.
Biochim Biophys Acta 1448, 372-80

Cooper RN, Irintchev A, Di Santo JP, Zweyer M, Morgan JE, Partridge TA, Butler-Browne GS, Mouly V, Wernig A
A new immunodeficient mouse model for human myoblast transplantation.
Human Gene Therapy 12,823-831

Gollnick F, Lerchl, A, Meyer R
Der Einfluß hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf die Kalziumhomoeostase in verschiedenen Zelltypen.
Eigenverlag Berufsgenossenschaft Köln, 19-25

Grohé C, Meyer R, Vetter H
Östrogen und Myokard
J Kardiol 6, Vol. 8/99, 412-414

Grohé C, Meyer R, Vetter H
Crosstalk between the estrogen receptor and the insulin-like growth factor (IGF-1)receptor. Implications for cardiac disease. In: Doevendans PA, Reneman RS, van Bilsen M, Cardiovascular specific gene expression. Developments in cardiovascular medicine.
Kluwer Academic Publishers, 227-235

Grohé C, Meyer R, Vetter H
Estrogens and the prevention of cardiac apoptosis. In: Schunkert H, Rigger GAJ, Apoptosis in cardiac biology
Kluwer Academic Publishers, 329-336

Heller H, Könen-Bergmann M, Schuster KD
An algebraic solution to dead space determination according to Fowler's graphical method.
Comput Biomed Res 32, 161-167

Heller H, Schuster KD
How to calculate the single-breath nitric oxide diffusing capacity in rabbits.
Pflügers Archiv 441, 313-316

Heller H, Schuster KD
NO diffusing capacity of rabbit lungs increases with ventilator-driven lung expansion.
Pflügers Archiv 443, 314-316

Heller H, Tapella M, Schuster KD
Oxygen isotope fractionation within human mitochondria.
J Labelled Compd Rad 42, 1119-1124

Hoffmann G, Rieder J, Smolny M, Seibel M, Wirleitner B, Fuchs D, Schobersberger W
Neopterin-induced expression of intercellular adhesion molecule-1 in alveolar type II-like epithelial cells.
Clin Exp Immunol 118, 435-440

Hoffmann G, Schobersberger W
Anti-inflammatory and nitric oxide inhibiting properties of granulocyte-colony stimulating factor.
Acta Pharmacol Sin 20, 673-681

Hoffmann G, Schobersberger W
Procalcitonin inhibits tumor necrosis factor-a gene expression in vascular smooth muscle cells.
Cytokine 14, 127-128

Hoffmann G, Schobersberger W, Rieder J, Smolny M, Seibel M, Fürhapter C, Fritsch P, Sepp N
Human dermal microvascular endothelial cell express inducible nitric oxide synthase in vitro.
J Invest Dermatol 112, 387-390

Hoffmann G, Totzke G, Seibel M, Smolny M, Wiedermann FJ, Schobersberger W
In vitro-modulation of inducible nitric oxide synthase gene expression and nitric oxide synthesis by procalcitonin.
Crit Care Med 29, 112-116

Kahlert S, Nüdling S, v. Eickels M, Vetter H, Meyer R, Grohé C
Estrogen receptor alpha rapidly activates the IGF-1 receptor pathway.
J Biol Chem 275, 18447-18453

Katschinski DM, Robins HI, Schad M, Frede S, Fandrey J
Role of tumor necrosis factor a in hyperthermia-induced apoptosis of human leukemia cells.
Cancer Res 59, 3404-3410

Kaufmann U, Kirsch J, Irintchev A, Wernig A, Starzinski-Powitz A
The M-cadherin catenin complex interacts with microtubulus in skeletal muscle ells: implications for the fusion of myoblasts.
J Cell Sci 112, 55-68

Lee JY, Qu-Petersen Z, Cao B, Kimura S, Jankowski R, Cummins J, Usas A, Gates C, Robbins P, Wernig A, Huard J
Clonal isolation of muscle-derived cells capable of enhancing muscle regeneration and bone healing.
J Cell Biol 150, 1085-1100.

Link D, Irintchev A, Knauf U, Wernig A, Starzinski-Powitz A
A model system for studying postnatal myogenesis with tetracycline-responsive, genetically engineered clonal myoblasts in vitro and in vivo.
Exp Cell Res 270,138-150

Linz KW, Meyer R
Profile and kinetics of L-type calcium current during guinea-pig, rat, and rabbit cardiac ventricular action potentials.
Pflügers Archiv, 439, 588-599

Linz KW, Westphalen C v, Streckert J, Hansen V, Meyer R
Membrane potential and currents of isolated heart muscle cells exposed to pulsed radio frequency fields.
Bioelectromagnetics 20, 497-511

Meyer, R
In vitro und in vivo Studien zu biologischen Wirkungen von hochfrequenten Feldern. In: Veröffentlichungen der Strahlenschutzkommission (SSK) Band 38 Funkanwendungen - Technische Perspektiven, biologische Wirkungen und Schutzmaßnahmen.
Urban & Fischer, 58-102

Meyer R
Schädigen elektromagnetische Felder niedriger Feldstärke den Menschen? In: Rettenmeier AW, Feldhaus C
Dokumentationsband zur 39. Jahrestagung der DGAUM, Rindt, Fulda 441-448

Meyer R
Elektromagnetische Felder und der Calciumhaushalt verschiedener Zelltypen. In: Brinkmann K, Elektromagnetische Felder und der Mensch - 25 Jahre Forschung - 1972 - 1997.
Tagungsband der Jubiläumssymposien 03.09.98 in Braunschweig und Berlin 08.10.98, 111-115

Meyer R
Machen Felder krank. In: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsgb): Bürgerforum Elektrosmog.
Eigenverlag Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, 54-60

Meyer R, Linz K, Achenbach F
Wirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf planare Lipidmembranen und Zellmembranen lebender Zellen. In: Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und Elektrotechnik (Hrsgb) Tagungsband - Wirkung hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf den Organismus.
Eigenverlag Berufsgenossenschaft Köln, 26-35

Muller W, Hallermann S, Swandulla D
Opioidergic modulation of voltage-activated K+ currents in mangocellular neurons of the supraoptic nucleus in rat.
J Neurophysiol 81, 1617-25

Nüdling S, Kahlert, St, Loebbert K, Doevendans PA, Meyer R, Vetter H, Grohé C
17ß-Estradiol stimulates expression of endothelial and inducible NO synthase in rat myocardium in-vito and in-vivo
Cardiovas Res 43, 666-674

Nüdling S, Kahlert S, Löbbert K, Meyer R, Vetter H, Grohé C
Differential effects of 17ß-estradiol on mitogen activated pathways in rat cardiomyocytes.
FEBS Letters 454, 271-276

Nüdling S, Karas RH, Mendelsohn ME, Katzenellenbogen JA, Katzenellenbogen BS, Meyer R, Vetter H, Grohé C
Activation of estrogen receptor is a prerequisite for estrogen-dependent upregulation of nitric oxide synthases in neonatal rat cardiac myocytes.
FEBS 502, 103-108

Polder HR, Swandulla D
The use of control theory for the design of voltage clamp systems: a simple and standardized procedure for evaluating system parameters.
J Neurosci Methods 109, 97-109

Probstmeier R, Nellen J, Gloor S, Wernig A, Pesheva P
Tenascin-R is expressed by Schwann cells in the peripheral nervous system.
J Neurosci Res 64,70-78

Rammes G, Zeilhofer HU, Collinridge GL, Persons CG, Swandulla D
Expression of early hippocampal CA1 LTP does not lead to changes in AMPA-EPSC kinetics or sensitivity fo cyclothiazide.
Pflügers Archiv 437, 191-196

Reimann J, Irintchev A, & Wernig A.
Regenerative capacity and the number of satellite cells in soleus muscles of normal and mdx mice.
Neuromusc Disord 10, 276-282.

Rieder J, Amann A, Schlösser M, Czechowski M, Seibel M, Marth C, Hoffmann G
Suppresive effects of neopterin on inducible nitric oxide synthase gene expression in ovarian carcinoma cells in vitro.
Pteridines 12, 140-146

Rieder J, Jahnke R, Schlösser M, Seibel M, Czechowski M, Marth C, Hoffmann G
Nitric oxide-dependent apoptosis in ovarian carcinoma cell lines.
Gynecol Oncol 82, 172-176

Rieder J, Marth C, Totzke G, Smolny M, Seibel M, Hoffmann G
Different patterns of inducible nitric oxide synthase gene expression in ovarian carcinoma cell lines.
Anticancer Res 20, 3251-3258

Sajko S, Kuhinova L, Kreft M, Dahrnane R, Wernig A, Erzen I
Improving methodological strategies for satellite cells counting in human muscle during ageing.
Image Anal Stereol 20 (Suppl. 1), 210-215.

Schorr W, Swandulla D, Zeilhofer HU
Mechanisms of IL-8-induced Ca2+signaling in human neurophil granulocytes.
Eur J Immunol 29, 897-904

Shefer G, Oron U, Irintchev A, Wernig A, Halevy O
Skeletal muscle cell activation by low-energy laser irradiation: a role for the MAPK/ERK pathway.
J Cell Physiol 187,73-80

Storz P, Doppler H, Wernig A, Pfizenmaier K, Muller G
Cross-talk mechanisms in the development of insulin resistance of skeletal muscle cells palmitate rather than tumour necrosis factor inhibits insulin-dependent protein kinase B (PKB)/Akt stimulation and glucose uptake.
Eur J Biochem 266, 17-25

Totzke, G, Smolny M, Seibel M, Czechowski M, Schobersberger W, Hoffmann G
Antithrombin III enhances inducible nitric oxide synthase gene expression in vascular smooth muscle cells.
Cell Immunol 208, 1-8

Totzke G, Schobersberger W, Schlösser M, Czechowski M, Hoffmann G
Effects of antithrombin III on tumor necrosis factor-a- and interleukin-1ß-synthesis in vascular smooth muscle cells.
J Interfer Cytok Res 21, 1063-1070

Wenzel F, Scheufler K, Grote J
Evaluation of critical oxygen supply in the brain cortex.
Adv Exp Med Biol 21, 759-766

Werner SN, Meyer R, Achenbach F
Protein kinase C affects reformation of endothelial junctions in Xenopus XTH-2 cells.
Cell Biol Int 23, 73-80

Wernig A, Nanassy A, Müller S
Laufband (treadmill) therapy in incomplete paraplegia and tetraplegia.
J Neurotr 16, 719-726.

Wernig A, Nanassy A, Müller S
Laufband (LB) therapy in spinal cord lesioned persons.
Progr Brain Res 128, 89-97.

Wernig A, Zweyer M, Irintchev, A
Function of skeletal muscle tissue formed after myoblast transplantation into irradiated mouse muscles
J Physiol 522, 333-345

Wiedermann FJ, Mittermayer M, Hoffmann G, Schobersberger W
Recombinant granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF) in infectious diseases: still a debate.
Wiener Wochenschr 113, 90-96

Wiedermann FJ, Schobersberger W, Widner B, Fries D, Wirleitner B, Hoffmann G, Fuchs D
Laboratory markers to support early diagnosis of infection and inflammation.
In: Multiple organ failure. Pathophysiology, prevention, and therapy. A. Bauer, E. Faist, D. Fry, Hrsg. Springer Verlag, Kap. 47, 477-491

Zeilhofer HU, Blank NM, Neuhuber WL, Swandulla D
Calcium-dependent inactivation of neuronal calcium channel currents is independent of calcineurin.
Neurosci 95, 235-41


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