@phdthesis{Friedrich2019,
  author    = {Friedrich, Maximilian Uwe},
  title     = {Funktionelle Charakterisierung einer Tripletdeletion in SLC5A4 (SGLT3) als Kandidatengen f{\"u}r das Aufmerksamkeitsdefizit-/ Hyperaktivit{\"a}tssyndrom (ADHS)},
  doi       = {10.25972/OPUS-18479},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-184791},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Natrium-Glukose Transporter (SGLT) geh{\"o}ren zur „solute carrier 5" (SLC5) Familie, die sich durch einen sekund{\"a}r aktiven, natriumabh{\"a}ngigen Transport von Zuckern und an-deren Molek{\"u}len nach intrazellul{\"a}r auszeichnen. Die durch das Gen SLC5A4 kodierte Isoform SGLT3 transportiert dagegen keinen Zucker, sondern verh{\"a}lt sich als Glukosesensor, der nach Bindung seiner Liganden eine Membrandepolarisation induziert. In genomweiten Exomsequenzierungsstudien (whole exome sequencing, WES) mehrerer erweiterter Stammb{\"a}ume mit hoher Pr{\"a}valenz des Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivit{\"a}tssyndroms (ADHS) wurde im Vorfeld eine ATG-Tripletdeletion in SLC5A4 identifiziert, die zum Verlust einer Aminos{\"a}ure (ΔM500) in SGLT3 f{\"u}hrt und zumindest partiell mit dem klinischen Ph{\"a}notyp kosegregiert. In der vorliegenden Arbeit wurde die zentralnerv{\"o}se Expression von SGLT3 auf RNA- Ebene mittels Reverse-Transkriptase PCR sowie real-time PCR aus humanen Gesamt-RNAs nachgewiesen. Dabei konnte eine ubiquit{\"a}re Expression im Gehirn mit relativ erh{\"o}hter Expression unter anderem in Striatum und Hypothalamus, deren Dysfunktion in der Pathogenese des ADHS impliziert wurde, gezeigt werden. Da Mutationen in homologen Dom{\"a}nen der eng strukturverwandten Isoformen SGLT1 und SGLT2 sowohl intestinale als auch renale Funktionen schwer beeintr{\"a}chtigen, wurden in dieser Arbeit funktionelle Charakteristika sowohl des wildtypischen als auch der ΔM500 und der benachbarten ΔI501 Deletionsvariante von SGLT3 mittels Zwei-Elektroden Spannungs- und Stromklemme in entsprechend cRNA-injizierten Xenopus laevis Oozyten untersucht. Der hochpotente SGLT3-spezifische Iminozuckeragonist 1-Desoxynojirimycin (DNJ) induzierte an SGLT3-exprimierenden Oozyten in sauren Bedingungen etwa dreifach gr{\"o}ßere Kationeneinstr{\"o}me als D-Glukose, was sowohl im Spannungsklemmen-, und anhand einer entsprechenden Membrandepolarisation im Stromklemmenmodus gezeigt wurde. Die mit der ΔM500 bzw. ΔI501 Variante injizierten Oozyten dagegen zeigten in den maximalen Aktivierungsbedingungen um 92\% bzw. 96\% (p<0,01) reduzierte Kationeneinstr{\"o}me, sodass diese als hochgradig sch{\"a}dliche „Loss of Function" Mutationen in SGLT3 charakterisiert wurden. Dieser Befund wurde mittels bioinformatischer in-silico Effektvorhersage validiert. Um Konsequenzen der Sequenzalteration auf den Membraneinbau der Transporter zu untersuchen, wurden die mit einem gelb fluoreszierenden Farbstoff (YFP) markierten Transporter in Oozytenmembranen mittels Laser-Scanning Mikroskop nachgewiesen und die jeweiligen Mengen der Konstrukte anhand der Fluoreszenzintensit{\"a}ten quantifiziert. Dabei zeigte sich eine um 53\% bzw. 42\% (p<0,01) reduzierte Menge der mutierten Konstrukte ΔM500 bzw. ΔI501 in der Membran, was zus{\"a}tzliche sch{\"a}dliche Effekte der Mutationen auf das sogenannte Membrantargeting der Transporter belegt. Zusammenfassend demonstrieren die Ergebnisse dieser Arbeit, dass die ΔM500 Variante von SGLT3, welcher in ADHS-relevanten Hirnarealen exprimiert wird, dessen sub-stratinduzierte Natriumleitf{\"a}higkeit aufhebt und den Membraneinbau beeintr{\"a}chtigen k{\"o}nnte, was in Wechselwirkung mit anderen genetischen ADHS Risikovarianten das Risiko f{\"u}r ADHS in Mutationstr{\"a}gern beeinflussen kann.},
  subject      = {ADHS},
  language  = {de}
}
@phdthesis{PompergebMueller2019,
  author    = {Pomper [geb. M{\"u}ller], Laura Dorothea},
  title     = {Unterschiede in Frontaler Kortex Oxygenierung in zweierlei Risikogruppen der Alzheimer Demenz},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-156757},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die verbesserte medizinische Versorgung f{\"u}hrt zu einer zunehmenden Lebenserwartung unserer Gesellschaft. Damit steigt auch die sozio{\"o}konomische Relevanz neurodegenerativer Erkrankungen kontinuierlich. F{\"u}r die Alzheimer Demenz (AD), die dabei die h{\"a}ufigste Ursache darstellt, stehen bisher keine krankheitsmodifizierenden Behandlungsoptionen zur Verf{\"u}gung. Die lange pr{\"a}klinische Phase der Erkrankung birgt jedoch großes Potential f{\"u}r die Entwicklung neuer Behandlungsoptionen. Das Untersuchen von Risikogruppen ist f{\"u}r die Identifikation von Pr{\"a}diktoren einer sp{\"a}teren AD Manifestation von besonderem Interesse. In diesem Zusammenhang werden insbesondere das Vorliegen genetischer Risikokonstellationen, wie dem Apolipoprotein E (APOE) Ɛ4-Allel, sowie kognitiver Risikofaktoren, wie der „leichten kognitiven Beeintr{\"a}chtigung" (MCI), diskutiert. Die Identifikation pr{\"a}klinischer Aktivierungsunterschiede in relevanten Gehirnregionen von Risikogruppen kann als Basis f{\"u}r die Entwicklung neurofunktioneller Fr{\"u}herkennungs-Marker dienen. Der pr{\"a}frontale Kortex (PFC), welcher mit der Steuerung von Exekutivfunktionen assoziiert wird, hat sich in diesem Zusammenhang in bisherigen Studien als eine relevante Schl{\"u}sselregion manifestiert. Aufgrund der aufwendigen und kostenintensiven bildgebenden Untersuchungsmethoden, sind die genauen Prozesse jedoch noch unklar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, Unterschiede in der PFC Oxygenierung in zweierlei Risikogruppen der AD mit einer kosteng{\"u}nstigeren Bildgebungsmethode, der funktionellen Nahinfrarot Spektroskopie (fNIRS), zu untersuchen. Daf{\"u}r wurde in einem ersten Schritt, der Trailmaking Test (TMT), ein weitverbreiteter neuropsychologischer Test zur Erfassung exekutiver Funktionen, f{\"u}r fNIRS implementiert. Als Grundlage f{\"u}r die Untersuchung fr{\"u}hpathologischer Prozesse, wurden zun{\"a}chst gesunde Alterungsprozesse betrachtet. Der Vergleich von jungen und {\"a}lteren Probanden (n = 20 pro Gruppe) wies neben der Eignung der Testimplementierung f{\"u}r fNIRS auf eine spezifische bilaterale PFC Oxygenierung hin, welche bei jungen Probanden rechtshemisph{\"a}risch lateralisiert war. {\"A}ltere Probanden hingegen zeigten bei vergleichbaren Verhaltensdaten insgesamt mehr signifikante Kan{\"a}le sowie eine Abnahme der Lateralisierung. Dies kann als zus{\"a}tzlicher Bedarf an Ressourcen in gesunden Alterungsprozessen interpretiert werden. Im Rahmen der Hauptstudie wurden anschließend insgesamt 604 {\"a}ltere Probanden im Alter von 70 bis 76 Jahren untersucht. Zun{\"a}chst wurde die genetische Risikogruppe der Ɛ4-Allel-Tr{\"a}ger (n = 78) mit den neutralen Ɛ3-Allel-Tr{\"a}gern (n = 216) und den Tr{\"a}gern des als protektiv geltenden Ɛ2-Allels (n = 50) verglichen. Hierbei zeigte sich eine geringere Oxygenierung der Risikogruppe bei geringer Aufgabenschwierigkeit, w{\"a}hrend sich ein erh{\"o}hter Oxygenierungsanstieg im medialen PFC mit steigender Aufgabenschwierigkeit zeigte. Dies deutet auf einen erh{\"o}hten Bedarf an neuronalen Kontrollmechanismen der Risikogruppe zur Bew{\"a}ltigung der steigenden Aufgabenschwierigkeit hin. Die protektive Gruppe zeigte hingegen eine erh{\"o}hte Oxygenierung im ventralen PFC mit steigender Aufgabenschwierigkeit, was m{\"o}glicherweise auf einen pr{\"a}ventiven Effekt hindeuten k{\"o}nnte. Weiterf{\"u}hrend wurden MCI-Patienten mit gesunden Probanden (n = 57 pro Gruppe) hinsichtlich des kognitiven Risikofaktors verglichen. Hierbei zeigte sich ein punktuell reduzierter Oxygenierunganstieg der MCI Patienten mit steigender Aufgabenschwierigkeit vor allem im ventralen PFC bei ebenfalls stabiler Verhaltensleistung. Die gefundene Reduktion k{\"o}nnte ein Zeichen f{\"u}r eine aufgebrauchte kognitive Reserve sein, welche Einbußen auf Verhaltensebene voranzugehen scheint. Diese charakteristischen Unterschiede in den frontalen Oxygenierungsmustern von Risikogruppen (APOE, MCI) k{\"o}nnten als Biomarker zur Fr{\"u}herkennung von AD noch vor dem Auftreten kognitiver Einbußen dienen. Die fNIRS-Untersuchung w{\"a}hrend der Durchf{\"u}hrung des TMT hat sich in diesem Zusammenhang als potentielles Instrument zur Fr{\"u}hdiagnose der pr{\"a}klinischen Phase der AD als geeignet erwiesen. Die Ergebnisse werden unter Einbezug des wissenschaftlichen Kontexts interpretiert und Implikationen f{\"u}r weitere notwendige Studien sowie die klinische Anwendbarkeit diskutiert.},
  subject      = {Alzheimerkrankheit},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Goettlich2019,
  author    = {G{\"o}ttlich, Claudia},
  title     = {Etablierung eines humanen 3D Lungentumor-Testsystems zur Analyse von Behandlungseffekten},
  doi       = {10.25972/OPUS-16413},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164132},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Lungenkrebs ist weltweit f{\"u}r die meisten krebsassoziierten Tode verantwortlich. Ursache daf{\"u}r ist unter anderem, dass viele Medikamente in der klinischen Anwendung, aufgrund nicht {\"u}bertragbarer Ergebnisse aus der Pr{\"a}klinik, scheitern. Zur Entwicklung neuer Therapiestrategien werden deshalb Modelle ben{\"o}tigt, welche die in vivo Situation besser widerspiegeln. Besonders wichtig ist es dabei, zu zeigen, f{\"u}r welche Fragestellungen ein neues Testsystem valide Ergebnisse liefert. In dieser Arbeit ist es mit Hilfe des Tissue Engineering gelungen, ein humanes 3D in vitro Lungentumor-Testsystem weiter zu entwickeln und f{\"u}r verschiedene Fragestellungen zu validieren. Zudem konnten sowohl f{\"u}r die Herstellung als auch f{\"u}r die Behandlung der Tumormodelle SOPs etabliert werden. Hier wurde zun{\"a}chst beobachtet, dass die Auswerteparameter f{\"u}r die Beurteilung von Behandlungseffekten eine geringe Varianz aufweisen und das 3D Modell deshalb als Testsystem geeignet ist. Ein Vergleich der Morphologie, des EMT-Status und der Differenzierung der Tumorzelllinien im 3D Modell mit Tumorbiopsaten von Adenokarzinompatienten verdeutlichte, dass die 3D Modelle tumorrelevante Merkmale besitzen. So sind die Zelllinien auf der biologischen Matrix, verglichen mit der jeweiligen 2D Kultur, durch eine reduzierte Proliferationsrate gekennzeichnet, welche eher der in vivo Situation entspricht. F{\"u}r die Etablierung und Validierung des 3D Modells als Testsystem war es notwendig, klinisch relevante Therapien in dem Modell anzuwenden und die Ergebnisse der Behandlung in vitro mit denen im Patienten zu vergleichen. Dabei konnte zun{\"a}chst best{\"a}tigt werden, dass eine zielgerichtete Therapie gegen den EGFR in dem 3D System zu einer verst{\"a}rkten Induktion der Apoptose im Vergleich zu 2D f{\"u}hrt. Dies entspricht klinischen Beobachtungen, bei denen EGFR-mutierte Patienten gut auf eine Therapie mit Tyrosin-Kinase-Inhibitoren (TKI) ansprechen. Anschließend wurde in dieser Arbeit erstmals in vitro gezeigt, dass die Behandlung mit einem HSP90-Inhibitor bei KRAS-Mutation wie in behandelten Patienten keine eindeutigen Vorteile bringt, diese jedoch in Experimenten der 2D Zellkultur mit den entsprechenden Zelllinien vorhergesagt werden. Die Ergebnisse aus dem in vitro Modell spiegeln damit verschiedene klinische Studien wider und unterstreichen das Potenzial des 3D Lungentumor-Testsystems die Wirkung zielgerichteter Therapien vorherzusagen. Durch die Messung von Signalwegsaktivierungen {\"u}ber Phospho-Arrays und Western Blot konnten in dieser Arbeit Unterschiede zwischen 2D und 3D nach Behandlung gezeigt werden. Diese lieferten die Grundlage f{\"u}r bioinformatische Vorhersagen f{\"u}r Medikamente. Mit fortschreitender Erkrankung und dem Entstehen invasiver Tumore, die m{\"o}glicherweise Metastasen bilden, verschlechtert sich die Prognose von Krebspatienten. Zudem entwickeln Patienten, die zun{\"a}chst auf eine Therapie mit TKI ansprechen, bereits nach kurzer Zeit Resistenzen, die ebenfalls zur Progression des Tumorwachstums f{\"u}hren. Zur Wirkungsuntersuchung von Substanzen in solchen fortgeschrittenen Erkrankungsstadien wurde das bestehende Testsystem erweitert. Zum einen wurde mit Hilfe des Wachstumsfaktors TGF-β1 eine EMT ausgel{\"o}st. Hier konnte beobachtet werden, dass sich die Expression verschiedener EMT- und invasionsassoziierter Gene und Proteine ver{\"a}nderte und die Zellen vor allem in dynamischer Kultur verst{\"a}rkt die Basalmembran der Matrix {\"u}berquerten. Zum anderen wurde die Ausbildung von Resistenzen gegen{\"u}ber TKI durch die Generierung von resistenten Subpopulationen aus einer urspr{\"u}nglich sensitiven Zelllinie und anschließender Kultivierung auf der Matrix abgebildet. Dabei zeigte sich keine der klinisch bekannten Mutationen als urs{\"a}chlich f{\"u}r die Resistenz, sodass weitere Mechanismen untersucht wurden. Hier konnten Ver{\"a}nderungen in der Signaltransduktion sowie der Expression EMT-assoziierter Proteine festgestellt werden. Im letzten Teil der Arbeit wurde eine neuartige Behandlung im Bereich der Immuntherapie erfolgreich in dem 3D Modell angewendet. Daf{\"u}r wurden T-Zellen, die einen chim{\"a}ren Antigen-Rezeptor (CAR) gegen ROR1 tragen, in statischer und dynamischer Kultur zu den Tumorzellen gegeben und der Therapieeffekt mittels histologischer F{\"a}rbung und der Bestimmung der Apoptose evaluiert. Zus{\"a}tzlich konnten Eigenschaften der T-Zellen, wie deren Proliferation sowie Zytokinaussch{\"u}ttung quantifiziert und damit eine spezifische Wirkung der CAR transduzierten T-Zellen gegen{\"u}ber Kontroll-T-Zellen nachgewiesen werden. Zusammenfassend ist es in dieser Arbeit gelungen, ein humanes 3D Lungentumor-Testsystem f{\"u}r die Anwendung in der pr{\"a}klinischen Entwicklung von Krebsmedikamenten sowie der Grundlagenforschung im Bereich der Tumorbiologie zu etablieren. Dieses Testsystem ist in der Lage relevante Daten zu Biomarker-geleiteten Therapien, zur Behandlung fortgeschrittener Tumorstadien und zur Verbesserung neuartiger Therapiestrategien zu liefern.},
  subject      = {Tissue Engineering},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wunsch2019,
  author    = {Wunsch, Marie},
  title     = {Das enterische Nervensystem als m{\"o}gliche Zielstruktur der Autoimmunreaktion in der Multiplen Sklerose},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-175888},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Bei der Multiplen Sklerose (MS) handelt es sich um eine Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS). Abh{\"a}ngig von der betroffenen ZNS-Region kann es zu vielf{\"a}ltigen Symptomen kommen. Neben neurologischen Symptomen verursacht durch ZNS-L{\"a}sionen leidet ein Großteil der MS-Patienten auch unter gastrointestinalen Funktionsst{\"o}rungen. Diese gastrointestinalen Symptome wurden bisher eher auf L{\"a}sionen im R{\"u}ckenmark zur{\"u}ckgef{\"u}hrt und nicht direkt in Verbindung mit der autoimmunen {\"A}tiologie der Erkrankung gebracht. In dieser Studie wurde das enterische Nervensystem (ENS) in einem B-Zell- und Antik{\"o}rper-abh{\"a}ngigen Mausmodell der MS untersucht. Daf{\"u}r wurde der Autoimmunprozess durch Immunisierung mit MP4, einem Fusionsprotein aus dem Myelin-Basischen-Protein (MBP) und dem Proteolipid-Protein (PLP), ausgel{\"o}st. Das ZNS und ENS wurden in den unterschiedlichen Erkrankungsstadien immunhistochemisch und elektronenmikroskopisch analysiert. Neben der Immunpathologie des ZNS konnte dabei eine Degeneration des ENS schon vor dem Einsetzen der ersten neurologischen Defizite nachgewiesen werden. Die ENS-Pathologie war antik{\"o}rper-mediiert und ging einher mit einer verringerten gastrointestinalen Motilit{\"a}t sowie mit einer Gliose und Neurodegeneration des ENS. Mithilfe von Immunpr{\"a}zipitation und Massenspektrometrie konnten im ENS vier m{\"o}gliche Zielstrukturen des Autoimmunprozesses identifiziert werden, was auf sog. epitope spreading hindeutet. Auch im Plasma von MS-Patienten konnten Antik{\"o}rper gegen drei dieser Antigene nachgewiesen werden. Des Weiteren zeigten sich in Kolon-Resektaten von MS-Patienten erste Ans{\"a}tze einer Neurodegeneration und Gliose des ENS. In dieser Studie wurde zum ersten Mal ein direkter Zusammenhang zwischen der Autoimmunreaktion gegen das ZNS und einer simultanen Reaktion gegen das ENS gezeigt. Dies kann einen Paradigmenwechsel im Verst{\"a}ndnis der Immunpathogenese der MS anstoßen und neue therapeutische und diagnostische Ans{\"a}tze initiieren.},
  subject      = {Multiple Sklerose},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kastner2019,
  author    = {Kastner, Carolin},
  title     = {LASP1 - ein neuer, phosphorylierungs-abh{\"a}ngiger Bindungspartner von CrkL in CML},
  doi       = {10.25972/OPUS-18753},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-187539},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Das Verst{\"a}ndnis der molekularen Mechanismen, die einer malignen Erkrankung zugrunde liegen, ist der Schl{\"u}ssel zur Entwicklung zielgerichteter und effektiver therapeutischer M{\"o}glichkeiten. F{\"u}r das LIM und SH3 Dom{\"a}nen Protein 1, LASP1, konnte im Kontext zahl-reicher Tumorerkrankungen wie dem Mamma-Karzinom, dem Prostata-Karzinom oder dem Ovarial-Karzinom eine {\"U}berexpression ebenso wie eine Korrelation mit Aggressivit{\"a}t und Prognose der Tumorerkrankung gezeigt werden. Bisher war eine Relevanz von LASP1 jedoch nur f{\"u}r solide Tumorerkrankungen nachgewiesen worden. K{\"u}rzlich allerdings wurde lasp1 als eines von 6 Genen identifiziert, die eine exaktere Vorhersage von Krankheitsprogress und -rezidiv bei Patienten mit einer chronischen myeloischen Leuk{\"a}mie (CML) zulassen sollen. Zudem konnte, wie bereits bei zahlreichen anderen, soliden Tumorerkrankungen, eine signifikante {\"U}berexpression des lasp1-Gens in CML-Zellen nachgewiesen werden.Basierend auf diesen neuen Erkenntnissen besch{\"a}ftigte ich mich im Rahmen dieser Arbeit mit der Frage, welche Funktion LASP1 im Netz der einer CML zugrunde liegenden, molekularen Mechanismen {\"u}bernimmt. Mittels verschiedener Interaktionsassays konnte LASP1 als ein neuer, phosphorylierungs-abh{\"a}ngiger Bindungspartner von CrkL, dem wohl prominentesten Substrat der BCR-ABL-Kinase, identifiziert werden. Dabei impliziert das Attribut „phosphorylierungs-abh{\"a}ngig" sowohl den Phosphorylierungsstatus von LASP1 als auch des Interaktionspartners CrkL. Wie in Vorarbeiten gezeigt, stellt das Tyrosin 171 in der Aminos{\"a}urensequenz von LASP1 eine Phosphorylierungsstelle f{\"u}r die BCR-ABL-Kinase dar; mit LASP1 wurde somit auch ein neues Substrat dieser konstitutiv aktiven Tyrosinkinase entdeckt. Phosphoryliert an Tyrosin 171 kann LASP1 an die SH2-Dom{\"a}ne von CrkL, genauer an das FLVR-Motif innerhalb dieser, binden. Jedoch selbst an Tyrosin 207 durch die BCR-ABL-Kinase phosphoryliert, blockiert CrkL die eigene SH2-Dom{\"a}ne durch intramolekulare Wechselwirkungen f{\"u}r andere Protein-Protein-Interaktionen in gewissem Umfang. Diese neu gewonnenen Erkenntnisse liefern ein weiteres Puzzlest{\"u}ck zum Verst{\"a}ndnis des molekularen Netzwerks, das einer CML-Erkrankung zugrunde liegt und tragen so dazu bei, die Therapieoptionen dieser stetig zu verbessern.},
  subject      = {Chronisch-myeloische Leuk{\"a}mie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zundler2019,
  author    = {Zundler, Matthias},
  title     = {Einfluss der Phosphoglykolat-Phosphatase auf den Metabolismus von Signal-, Membran- und Speicherlipiden in murinen Embryonen und Lymphozyten},
  doi       = {10.25972/OPUS-16844},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-168442},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die Phosphoglykolat-Phosphatase PGP (fr{\"u}her auch als AUM bezeichnet) wurde in unserem Labor als Mitglied der HAD-Typ-Phosphatasen identifiziert. Die genetische Inaktivierung des Enzyms im gesamten Mausorganismus f{\"u}hrt ab E8.5 zu einer Wachstumsverz{\"o}gerung muriner Embryonen und bis E12.5 schließlich zu deren Tod. Im Gegensatz dazu sind M{\"a}use mit einer PGP-Inaktivierung in h{\"a}matopoetischen Zellen und im Endothel lebensf{\"a}hig und ph{\"a}notypisch unauff{\"a}llig. Neue Erkenntnisse schreiben dem Enzym neben einer Aktivit{\"a}t gegen{\"u}ber Phosphoglykolat auch Aktivit{\"a}ten gegen{\"u}ber Glycerin-3-phosphat (G3P), P-Erythronat und P-Lactat zu. Da diese Phosphatase-Aktivit{\"a}ten Auswirkungen auf den Lipidstoffwechsel nahelegen, wurde in der vorliegenden Arbeit mittels massenspektrometrischer Methoden der Einfluss der Phosphoglykolat-Phosphatase auf den Metabolismus von Signal-, Membran- und Speicherlipiden in murinen Embryonen und Lymphozyten untersucht. Nach Inaktivierung der PGP im gesamten Organismus wurden in E8.5-Embryonen erh{\"o}hte Diacylglycerin (DG)-, Triacylglycerin (TG)- und Sphingomyelin (SM)-Spiegel gemessen, w{\"a}hrend niedrigere Phosphatidylcholin (PC)-Level vorlagen. In PGP-inaktivierten Lymphozyten waren G3P-, DG-, TG-, PC- und SM-Level nicht ver{\"a}ndert. Daf{\"u}r kam es zu signifikanten Erh{\"o}hungen der Phosphatidylglycerol (PG*)- und Cardiolipin (CL)-Spiegel. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die PGP in unterschiedlichen Geweben differenzielle Effekte auf die Spiegel verschiedener Lipide hat. Dies deckt neue Funktionen der PGP f{\"u}r die Regulation des Lipidmetabolismus auf. Die vorliegende Arbeit stellt somit die Grundlage f{\"u}r weitere Untersuchungen {\"u}ber die genauen Ursachen und Folgen dieser Regulation dar und l{\"a}sst auf eine wichtige Rolle der PGP als metabolische Phosphatase im Organismus schließen.},
  subject      = {Phosphoglykolatphosphatase},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Frenz2019,
  author    = {Frenz, Silke},
  title     = {Generierung und Evaluation von Mausmodellen f{\"u}r die auditorische Neuropathie},
  doi       = {10.25972/OPUS-17710},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-177101},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Der H{\"o}rsinn ist f{\"u}r uns Menschen von entscheidender Bedeutung, um mit der Umwelt kommunizieren zu k{\"o}nnen. H{\"o}rst{\"o}rungen werden dabei in sensorineurale Erkrankungen der neuronalen Strukturen und nicht-sensorineurale Schallleitungsschwerh{\"o}rigkeiten unterschieden. In der vorliegenden Studie sollte es darum gehen zu untersuchen, inwiefern ein neues konditionelles Mausmodell, die Brn3.1 IRES Cre Maus, und ein bestehendes Mausmodell, die pmn-Maus, sich eignen, um die Erkrankung der auditorischen Neuropathie nachzubilden. Die Brn3.1 IRES Cre Maus wurde zur Evaluation der Expression von Cre-Rekombinase unter der Aktivit{\"a}t des Brn3.1 Promotors mit gefloxten Reporter-Mauslinien verkreuzt. Die pmn-Maus ist ein anerkanntes Modell einer Motoneuronerkrankung, hatte aber in vorherigen Untersuchungen erh{\"o}hte H{\"o}rschwellen gezeigt. Alle verwendeten Mauslinien wurden mittels ABR und DPOAE frequenzspezifisch untersucht, um die Funktion der Haarzellen im Corti´schen Organ zu evaluieren. Bei der pmn-Linie wurden die audiologischen Untersuchungen w{\"o}chentlich zwischen P21 und P35 durchgef{\"u}hrt. Zus{\"a}tzlich wurde das Corti´sche Organ zu diesen Zeitpunkten morphologisch untersucht. Es zeigte sich, dass alle verwendeten Mauslinien unauff{\"a}llige H{\"o}rschwellen verglichen zur Backgroundlinie C57BL/6 hatten sowie DPOAE-Antworten zeigten. Die Verkreuzung der Brn3.1 IRES Cre Linie mit den beiden Reporterlinien zeigte eine nachweisbare Cre-Rekombinase-Expression unter der Aktivit{\"a}t des Brn3.1 Promotors nur an den postnatalen Tagen P14 und P21. Diese Expression erfolgte mosaikartig in den {\"a}ußeren Haarzellen. Mit Hilfe einer RT-PCR wurde eine Diskrepanz zwischen Genotyp und Expression des Reporterproteins im Gewebe festgestellt. Dies ließ vermuten, dass die Expression von Cre-Rekombinase durch gene silencing Prozesse unterdr{\"u}ckt wurde und Brn3.1 als Promotor nicht leistungsstark genug war, um eine Cre-Rekombinase-Expression steuern zu k{\"o}nnen. Die pmn-Linie zeigte in ABR-Untersuchungen bereits zum Zeitpunkt P21 erh{\"o}hte H{\"o}rschwellen in allen untersuchten Frequenzen im Vergleich zum Wildtyp. DPOAE-Antworten waren in der pmn-Linie nur bedingt ausl{\"o}sbar. Es zeigte sich in der morphologischen Evaluation ein Verlust von {\"a}ußeren Haarzellen {\"u}ber die gesamte L{\"a}nge des Corti´schen Organes. Durch einen TUNEL-Assay konnte das Absterben dieser Zellen durch apoptotische Vorg{\"a}nge nachgewiesen werden. Der pmn-Ph{\"a}notyp entsteht durch eine Mutation im TBCE Gen. Dieses Gen kodiert f{\"u}r ein Protein, welches einen stabilisierenden Einfluss auf die Organisation der Mikrotubuli hat. Die TBCE-Verteilung im Corti´schen Organ zeigte, dass dieses haupts{\"a}chlich in den {\"a}ußeren Haarzellen und inneren St{\"u}tzzellen exprimiert wird und damit wahrscheinlich einen bedeutenden Einfluss auf die Erhaltung der Haarzellen hat. Eine Analyse des H{\"o}rnervs zeigte einen Verlust von Mikrotubuli. Neben diesen in vivo Untersuchungen sollte außerdem eine gliazellfreie Kultur von dissoziierten auditorischen Neuronen etabliert werden. Hierf{\"u}r wurden mehrere Faktoren einer Prim{\"a}rzellkultur in Bezug auf ihren Einfluss auf die Gesamtzellzahl, den prozentualen Neuronanteil und die Axonl{\"a}nge der Neurone untersucht. Das Medium, die Beschichtung des Zellkulturgef{\"a}ßes, die Gabe von Neurotrophinen/Zytokinen und der Einsatz eines Zytostatikums wurden separat untersucht. Es zeigte sich, dass das Medium, die Beschichtung und Neurotrophin-/Zytokingabe haupts{\"a}chlich einen Einfluss auf das axonale L{\"a}ngenwachstum von Neuronen haben. Den Prozentsatz der Neurone beeinflusste nur der Einsatz des Zytostatikums Cytosin-β-D-arabinofuranosid (AraC) signifikant. Die Ergebnisse wurden auch im Zusammenhang mit der reellen Neuronanzahl in Kultur gesehen. Es ergab sich weiterhin eine Pr{\"a}ferenz f{\"u}r DMEM- {\"u}ber NB-Medium sowie f{\"u}r zus{\"a}tzliche Lamininbeschichtung, f{\"u}r den Einsatz des Zytokins LIF gegen{\"u}ber den neurotrophen Faktoren BDNF und NT-3 und die Gabe des Zytostatikums AraC ab Tag 2 nach Ausplattierung in einer Konzentration von 5-10 µM. Ein kombinatorischer Einsatz dieser Pr{\"a}ferenzen spiegelte in Summe die Ergebnisse der Versuchsreihen Neurotrophine/Zytokin und AraC wieder. Der Anteil der Neurone in der Kultur konnte im Durchschnitt auf 10-12 \% gesteigert werden. Eine Verschiebung des Glia-/Neuronenanteils zugunsten letzterer ist vermutlich nur durch den Einsatz weiterer Faktoren oder anderer Methoden m{\"o}glich. Die untersuchten Mausmodelle zeigten auf Grund der Untersuchungsergebnisse nur teilweise {\"A}hnlichkeiten mit der Erkrankung der auditorischen Neuropathie. Die Erkenntnisse zur pmn-Mauslinie {\"u}ber das frequenzspezifische H{\"o}rverm{\"o}gen und die morphologische Degeneration im Corti´schen Organ im altersabh{\"a}ngigen Verlauf k{\"o}nnen aber hilfreich sein, um neben der motorischen auch die sensorische Degeneration dieser Pathologie besser zu verstehen. Zudem konnten auch umfassende Erkenntnisse f{\"u}r die Kultur von dissoziierten auditorischen Neuronen der Maus in Bezug auf verschiedene Variablen erhalten werden.},
  subject      = {Audiologie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lotz2019,
  author    = {Lotz, Christian},
  title     = {Entwicklung eines Augenirritationstests zur Identifikation aller GHS-Kategorien f{\"u}r den Endpunkt Augenreizung},
  doi       = {10.25972/OPUS-17012},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170126},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die Risikobewertung von Chemikalien ist f{\"u}r die {\"o}ffentliche Gesundheit von entschei-dender Bedeutung, weshalb strenge Testverfahren zu deren toxikologischer Begutach-tung angewandt werden. Die urspr{\"u}nglich tierbasierten Testverfahren werden aufgrund von neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen und wegen {\"o}konomischer Ineffizienz sowie ethischer Fragw{\"u}rdigkeit immer mehr durch alternative Methoden ohne Tiermodelle ersetzt. F{\"u}r den toxikologischen Endpunkt der Augenreizung wurden bereits die ersten alternativen Testsysteme auf der Basis von ex vivo- oder in vitro-Modellen entwickelt. Jedoch ist bis dato kein alternatives Testsystem in der Lage, das gesamte Spektrum der verschiedenen Kategorien der Augenreizungen nach dem global harmonisierten System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien (GHS) vorherzusagen und damit den tierbasierten Draize-Augenreizungstest vollends zu ersetzen. Gr{\"u}nde hierf{\"u}r sind fehlende physiologische Merkmale im Modell sowie eine destruktive Analysemethode. Aufgrund dessen wurden in dieser Studie die Hypothesen getestet, ob ein verbessertes In-vitro-Modell oder eine zerst{\"o}rungsfreie, hochsensitive Analysemethode die Vorher-sagekraft des Augenreizungstests verbessern k{\"o}nnen. Daf{\"u}r wurden zun{\"a}chst neue Mo-delle aus humanen Hornhaut- und Hautepithelzellen entwickelt. Die Modelle aus pri-m{\"a}ren cornealen Zellen zeigten eine gewebespezifische Expression der Marker Zytokera-tin 3 und 12 sowie Loricrin. In beiden Modellen konnte durch die Verk{\"u}rzung der Kul-turdauer die Ausbildung einer Hornschicht verhindert werden. Die Modelle wiesen dadurch eine sensiblere Barriere vergleichbar der nativen Cornea auf. Dar{\"u}ber hinaus konnte durch die chemische Quervernetzung mit Polyethylenglykolsuccinimidylglutara-tester ein transparentes, nicht kontrahierendes Stroma-{\"A}quivalent etabliert werden. Der Stroma-Ersatz konnte zur Generierung von Hemi- und Voll-Cornea-{\"A}quivalenten einge-setzt werden und lieferte somit erste Ansatzpunkte f{\"u}r die Rekonstruktion der nativen Hornhaut. Parallel dazu konnte ein zerst{\"o}rungsfreies Analyseverfahren basierend auf der Impe-danzspektroskopie entwickelt werden, das wiederholte Messungen der Gewebeintegri-t{\"a}t zul{\"a}sst. Zur verbesserten Messung der Barriere in dreidimensionalen Modelle wurde hierf{\"u}r ein neuer Parameter, der transepitheliale elektrische Widerstand (TEER) bei der Frequenz von 1000 Hz, der TEER1000 Hz definiert, der eine genauere Aussage {\"u}ber die Integrit{\"a}t der Modelle zul{\"a}sst. Durch die Kombination der entwickelten cornealen Epithelzellmodelle mit der TEER1000 Hz-Messung konnte die Pr{\"a}dikitivit{\"a}t des Augenrei-zungstests auf 78 - 100 \% erh{\"o}ht werden. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die nicht destruktive Messung des TEER1000 Hz zum ersten Mal erlaubte, die Persistenz von Irritationen durch wiederholte Messungen in einem in vitro-Modell zu erkennen und somit die GHS-Kategorie 1 von GHS-Kategorie 2 zu unterscheiden. Der wissenschaftli-che Gewinn dieser Forschungsarbeit ist ein neues Testverfahren, das alle GHS-Kategorien in einem einzigen in vitro-Test nachweisen und den Draize-Augenreizungstest g{\"a}nzlich ersetzen kann.},
  subject      = {Tissue Engineering},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Tiffe2019,
  author    = {Tiffe, Theresa},
  title     = {Pr{\"a}valenz und Determinanten f{\"u}r die Einhaltung der leitliniengerechten Therapie kardiovaskul{\"a}rer Risikofaktoren in der Prim{\"a}r- und Sekund{\"a}rpr{\"a}vention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Deutschland},
  doi       = {10.25972/OPUS-19272},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-192723},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die Einhaltung eines gesunden Lebensstils, einschließlich der Behandlung modifizierbarer kardiovaskul{\"a}rer Risikofaktoren, beeinflusst maßgeblich die Entstehung und Progression von Herz-Kreislauf-Erkrankungen (HKE). So reduziert eine ausgewogene Ern{\"a}hrungsweise, ausreichend k{\"o}rperliche Aktivit{\"a}t, Tabakverzicht, das Halten des Normalgewichtes sowie die Behandlung einer Hypertonie, Hyperlipid{\"a}mie und Diabetes mellitus, die kardiovaskul{\"a}re Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t. Die vorliegende Arbeit widmet sich (a) der Pr{\"a}valenz und leitliniengerechten Kontrolle kardiovaskul{\"a}rer Risikofaktoren von Teilnehmern aus der Allgemeinbev{\"o}lkerung der STAAB Kohortenstudie („H{\"a}ufigkeit und Einflussfaktoren auf fr{\"u}he Stadien A und B der Herzinsuffizienz in der Bev{\"o}lkerung") sowie der Sch{\"a}tzung des 10-Jahres Risikos f{\"u}r t{\"o}dliche HKE in diesem Kollektiv. Weiterhin wurde (b) der Einfluss von medikamentenbezogenen {\"U}berzeugungen auf die Blutdruckkontrolle von Teilnehmern der STAAB Kohortenstudie untersucht. Schließlich wurde (c) der Erhalt von {\"a}rztlichen Lebensstilempfehlungen sowie deren Determinanten bei Teilnehmern der STAAB Kohortenstudie sowie der EUROASPIRE IV Studie („European Action on Secondary and Primary Prevention by Intervention to Reduce Events") in Deutschland betrachtet. Die STAAB Kohortenstudie untersucht die fr{\"u}hen asymptomatischen Formen der Herzinsuffizienz-Stadien A und B in einer repr{\"a}sentativen Stichprobe von 5.000 Personen ohne symptomatische Herzinsuffizienz im Alter von 30 bis 79 Jahren aus der Allgemeinbev{\"o}lkerung mit Wohnsitz in der Stadt W{\"u}rzburg. Die EUROASPIRE IV Studie untersuchte bei 7.998 Koronarpatienten im Alter von 18 bis 79 Jahren aus insgesamt 24 Europ{\"a}ischen L{\"a}ndern (536 Patienten aus Deutschland) im Zeitraum 2012 bis 2013 die Risikofaktoren sowie die Umsetzung der leitliniengerechten Versorgung und Pr{\"a}vention von HKE im europ{\"a}ischen Vergleich. Die Datenerhebung beider Studien erfolgte durch ein geschultes Studienpersonal nach standardisierten Vorgaben. Die Pr{\"a}valenz und Kontrolle kardiovaskul{\"a}rer Risikofaktoren nach den aktuellen Vorgaben der „European Society of Cardiology" (ESC) wurde bei insgesamt 1.379 Teilnehmern, die zwischen Dezember 2013 und April 2015 an der STAAB Kohortenstudie teilgenommen haben, untersucht. Es zeigte sich eine hohe Pr{\"a}valenz der kardiovaskul{\"a}ren Risikofaktoren Hypertonie (31.8\%), Hyperlipid{\"a}mie (57.6\%) und Diabetes mellitus (3.5\%). Hierbei erreichten trotz Pharmakotherapie {\"u}ber die H{\"a}lfte der Teilnehmer mit einem Bluthochdruck (52.7\%) oder erh{\"o}hten LDL-Cholesterinwerten (56.7\%) sowie 44.0\% der Personen mit einem Diabetes mellitus die empfohlenen Grenzwerte nicht. Weiterhin wurde erstmalig zu Studienbesuch eine Hypertonie (36.0\%), Hyperlipid{\"a}mie (54.2\%) oder ein Langzeitzuckerwert (HbA1c) >6.5\% (23.3\%) detektiert. In der j{\"u}ngsten Altersgruppe (30-39 Jahre) fand sich der h{\"o}chste Anteil von unbekanntem Bluthochdruck (76.5\%) sowie hohem LDL-Cholesterin (78.0\%) und die Altersgruppe 60-69 Jahren wies mit 43.5\% die h{\"o}chste Pr{\"a}valenz f{\"u}r einen bislang nicht detektierten HbA1c >6.5\% auf. Die Akkumulation von drei oder mehr kardiovaskul{\"a}ren Risikofaktoren war mit dem m{\"a}nnlichen Geschlecht, einem h{\"o}heren Alter und einem niedrigeren Bildungsgrad assoziiert. Von 980 mittels SCORE („Systematic Coronary Risk Evaluation") Risiko-Chart untersuchten Teilnehmern befanden sich jeweils 56.6\%, 35.8\% und 7.5\% in der niedrigen, mittleren und hohen bis sehr hohen SCORE-Risikogruppe f{\"u}r t{\"o}dliche HKE. Das Hochrisiko-Kollektiv f{\"u}r t{\"o}dliche HKE war vorwiegend m{\"a}nnlich und wies h{\"a}ufiger eine Hypertonie oder ein hohes LDL-Cholesterin auf. Der Einfluss von {\"U}berzeugungen gegen{\"u}ber antihypertensiver Medikation auf die Blutdruckkontrolle wurde an 293 Teilnehmern, die von Oktober 2014 bis M{\"a}rz 2017 an der STAAB Kohortenstudie teilgenommen haben, untersucht. Auf ihre Medikamente gesundheitlich angewiesen zu sein gaben 87\% der Teilnehmer an, 78.1\% stimmten der Aussage zu, dass ihre Medikamente sie vor einer Verschlechterung ihrer Gesundheit sch{\"u}tzen. Es zeigte sich ein inverser Zusammenhang zwischen einem h{\"o}heren Maß an Bedenken gegen{\"u}ber der verordneten blutdrucksenkenden Medikation und einer besseren Blutdruckkontrolle bei Frauen. Ein signifikanter Zusammenhang zwischen Bedenken gegen{\"u}ber einer antihypertensiven Medikation und der Blutdruckkontrolle bei M{\"a}nnern ließ sich hingegen nicht feststellen. Es konnten keine statistisch signifikanten Assoziationen f{\"u}r die Notwendigkeit von Medikation in der vorliegen Untersuchung gezeigt werden. Die H{\"a}ufigkeit und Determinanten f{\"u}r die Empfehlung eines {\"a}rztlichen Lebensstils wurde bei 665 Teilnehmern der STAAB Kohortenstudie ohne vorbestehende HKE (Prim{\"a}rpr{\"a}vention) und bei 536 Koronarpatienten der EUROASPIRE IV Studie (Sekund{\"a}rpr{\"a}vention) untersucht. Mit Ausnahme der Empfehlung zum Rauchverzicht erhielten die Patienten der EUROASPIRE IV Studie h{\"a}ufiger {\"a}rztliche Lebensstilempfehlungen verglichen mit Teilnehmern der STAAB Kohortenstudie: (Rauchverzicht: STAAB 44.0\%, EUROASPIRE 36.7\%; Gewichtsreduktion: STAAB 43.9\%, EUROASPIRE 69.2\%; k{\"o}rperliche Aktivit{\"a}t steigern: STAAB 52.1\%, EUROASPIRE 71.4\%; gesundes Ern{\"a}hrungsverhalten: STAAB 43.9\%, EUROASPIRE 73.1\%). Die Chance f{\"u}r den Erhalt von mindestens 50\% aufgrund der individuellen Risikofaktoren ad{\"a}quaten {\"a}rztlichen Lebensstilempfehlungen war bei STAAB Teilnehmern mit offensichtlichen oder beobachtbaren kardiovaskul{\"a}ren Risikofaktoren signifikant erh{\"o}ht (BMI >25kg/m2, Hypertonie, Hyperlipid{\"a}mie und Diabetes mellitus). Hingegen erhielten Patienten mit einer vorbestehenden HKE signifikant h{\"a}ufiger eine {\"a}rztliche Lebensstilempfehlung bei einem Diabetes mellitus, wobei die Empfehlungsh{\"a}ufigkeit mit zunehmendem Alter abnahm. Die weitergehende nicht publizierte Analyse des Interaktions Modells zeigte, dass der Zusammenhang zwischen dem Alter und der Empfehlungsh{\"a}ufigkeit bei Patienten mit bereits bestehender HKE st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt war, als bei Teilnehmern der STAAB Kohortenstudie ohne koronare HKE. Weiterhin war der Zusammenhang zwischen einer ad{\"a}quaten Lebensstilempfehlung und Hyperlipid{\"a}mie bei Teilnehmern ohne koronares Ereignis signifikant st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt, im Vergleich zu Patienten mit einer bereits bestehender HKE. Die Ergebnisse zeigten ein erhebliches Potenzial f{\"u}r eine verbesserte Umsetzung leitliniengerechter Behandlung modifizierbarer kardiovaskul{\"a}rer Risikofaktoren in der Prim{\"a}r- und Sekund{\"a}rpr{\"a}vention. Vor dem Hintergrund einer hohen Anzahl kardiovaskul{\"a}rer Risikofaktoren bei jungen Erwachsenen sollte die Bedeutung der Langzeitfolgen im Arzt Patienten-Gespr{\"a}ch hervorgehoben und bei der Erarbeitung von Pr{\"a}ventionsstrategien, insbesondere f{\"u}r junge Altersgruppen, Beachtung finden. Geschlechtsspezifische Determinanten hinsichtlich der Kontrolle kardiovaskul{\"a}rer Risikofaktoren sowie Bef{\"u}rchtungen gegen{\"u}ber der Medikation sollten st{\"a}rker im Arzt-Patientengespr{\"a}ch ber{\"u}cksichtigt werden. Zur St{\"a}rkung der Compliance des Patienten bei der Umsetzung eines gesunden Lebensstils, sollte der Arzt hinsichtlich der Bedeutung von Lebensstilintervention, aber auch im Umgang mit schwierigen Situationen, wie die Empfehlung einer Gewichtsreduktion, sensibilisiert und bei der richtigen Handhabung der Leitlinienempfehlung st{\"a}rker unterst{\"u}tzt werden.},
  subject      = {Kardiovaskul{\"a}re Krankheit},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Jannasch2019,
  author    = {Jannasch, Maren Annika},
  title     = {In vitro Fremdk{\"o}rpermodellsysteme zur Vorhersage von biomaterialinduzierten Immunreaktionen},
  doi       = {10.25972/OPUS-16289},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162893},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die Implantation eines Medizinprodukts in den menschlichen K{\"o}rper ruft eine Immunreaktion hervor, die zur fibr{\"o}sen Einkapselung f{\"u}hren kann. Makrophagen in direktem Kontakt mit der Oberfl{\"a}che des Implantats erfassen sensorisch den Fremdk{\"o}rper und {\"u}bersetzten das Signal in die Freisetzung zahlreicher l{\"o}slicher Mediatoren. Das generierte Entz{\"u}ndungsmilieu moduliert die Heilungsreaktion und kann zur Anreicherung von Fibroblasten sowie zur Erh{\"o}hung der Matrixsyntheserate in der Wundumgebung f{\"u}hren. Eine dichte fibr{\"o}se Kapsel um ein Medizinprodukt beeintr{\"a}chtigt den Ersatz von K{\"o}rperstrukturen, das Unterst{\"u}tzen physiologischer K{\"o}rperfunktionen sowie die Effizienz einer medizinischen Therapie. Zur Identifizierung potenzieller Biomaterialkandidaten mit optimalen Eigenschaften ist jedoch eine evidenzbasierte Entscheidungsfindung notwendig und diese wiederum muss durch geeignete Testmethoden unterst{\"u}tzt werden. Zur Erfassung lokaler Effekte nach Implantation eines Biomaterials begr{\"u}ndet die Komplexi-t{\"a}t der ablaufenden Fremdk{\"o}rperreaktion die Anwendung von Tiermodellen als Goldstandard. Die Eingliederung von in vitro Modellsystemen in standardisierte Testverfahren scheitert oft an der Verf{\"u}gbarkeit validierter, verl{\"a}sslicher und reproduzierbarer Methoden. Demnach ist kein standardisiertes in vitro Testverfahren beschrieben, das die komplexen dreidimensionalen Gewebsstrukturen w{\"a}hrend einer Fremdk{\"o}rperreaktion abbildet und sich zur Testung {\"u}ber l{\"a}ngere Kontaktphasen zwischen Blutkomponenten und Biomaterialien eignet. Jedoch k{\"o}nnen in vitro Testungen kosten- und zeiteffizienter sein und durch die Anwendung humaner Zellen eine h{\"o}here {\"U}bertragbarkeit auf den Menschen aufweisen. Zus{\"a}tzlich adressiert die Pr{\"a}ferenz zu in vitro Testmethoden den Aspekt „Reduzierung" der 3R-Prinzipien „Replacement, Reduction, Refinement" (Ersatz, Reduzierung, Verbesserung) von Russel und Burch (1959) zu einer bewussten und begr{\"u}ndeten Anwendung von Tiermodellen in der Wissenschaft. Ziel von diesem Forschungsvorhaben war die Entwicklung von humanen in vitro Modellsystemen, die den Kontakt zu Blutkomponenten sowie die Reaktion des umliegenden Bindegewebes bei lokaler Implantation eines Biomaterials abbilden. Referenzmaterialien, deren Gewebsantwort nach Implantation in Tiere oder den Menschen bekannt ist, dienten als Validierungskriterium f{\"u}r die entwickelten Modellsysteme. Die Anreicherung von Zellen sowie die Bildung extrazellul{\"a}rer Matrix in der Wundumgebung stellen wichtige Teilprozesse w{\"a}hrend einer Fremdk{\"o}rperreaktion dar. F{\"u}r beide Teilprozesse konnte in einem indirekten zellbasierten Modellsystem der Einfluss einer zellvermittelten Konditionierung wie die Freisetzung von l{\"o}slichen Mediatoren durch materialadh{\"a}rente Makrophagen auf die gerichtete Wanderung von Fibroblasten sowie den Umbau eines dreidimensionalen Bindegewebsmodells aufgezeigt werden. Des Weiteren ließ sich das Freisetzungsprofil von Zytokinen durch materialst{\"a}ndige Makrophagen unter verschiedenen Testbedingungen wie der Kontamination mit LPS, der Oberfl{\"a}chenbehandlung mit humanem Blutplasma und der Gegenwart von IL-4 bestimmen. Die anschließende vergleichende statistische Modellierung der generierten komplexen multifaktoriellen Datenmatrix erm{\"o}glichte die {\"U}bersetzung in eine Biomaterialbewertung. Dieses entwickelte Testverfahren eignete sich einerseits zur Validierung von in vitro Testbedingungen sowie andererseits zur Bewertung von Biomaterialien. Dar{\"u}ber hinaus konnte in einem dreidimensionalen Fremdk{\"o}rpermodell die komplexe dreidimensionale Struktur der extrazellul{\"a}ren Matrix in einer Wunde durch die Kombination unterschiedlicher Zell- und Matrixkomponenten biomimetisch nachgebaut werden. Diese neuartigen dreidimensionalen Fremdk{\"o}rpermodelle erm{\"o}glichten die Testung von Biomaterialien {\"u}ber l{\"a}ngere Testphasen und k{\"o}nnen in anschließenden Studien angewandt werden, um dynamische Prozesse zu untersuchen. Zusammenfassend konnten in dieser Arbeit drei unterschiedliche Teststrategien entwickelt werden, die (I) die Bewertung von Teilprozessen erm{\"o}glichen, (II) die Identifizierung verl{\"a}sslicher Testbedingungen unterst{\"u}tzen und (III) biomimetisch ein Wundgewebe abbilden. Wesentlich ist, dass biomimetisch ein dreidimensionales Gewebemodell entwickelt werden konnte, das eine verl{\"a}ssliche Unterscheidungskapazit{\"a}t zwischen Biomaterialien aufweist.},
  subject      = {Biomaterial},
  language  = {de}
}