@phdthesis{Schott2021,
  author    = {Schott, Lea Marie},
  title     = {In vitro Untersuchung zur Genotoxizit{\"a}t ausgew{\"a}hlter Pyrrolizidinalkaloide},
  doi       = {10.25972/OPUS-24171},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-241716},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Pyrrolizidinalkaloide (PA) sind sekund{\"a}re Pflanzenstoffe, welche {\"u}ber Nahrungsmittel in den menschlichen Organismus gelangen k{\"o}nnen. Zahlreiche Studien belegen, dass PA in der Leber verstoffwechselt und dabei in aktive genotoxische Metabolite umgewandelt werden. Diese verursachen vor allem in der Leber zellul{\"a}re Sch{\"a}den, was sich klinisch in Form einer hepatischen ven{\"o}sen okklusiven Leberkrankheit, aber auch in der Entstehung von Tumoren zeigt. Die vorliegende Arbeit testet das genotoxische Potential der drei PA Lasiocarpin, Senecionin und Seneciphyllin anhand der Leberzelllinie Huh6 mit Hilfe des Mikrokerntests. Dar{\"u}ber hinaus wird die Wirkung von Lasiocarpin auf den intrazellul{\"a}ren Glutathion-Gehalt, die Superoxidproduktion und das mitochondriale Membranpotential analysiert. Zudem werden sowohl der eventuell negative Einfluss einer Glutathion Depletion, als auch die m{\"o}glicherweise sch{\"u}tzenden Effekte des pflanzlichen Antioxidans Delphinidin in Bezug auf die Genotoxizit{\"a}t von Lasiocarpin untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass alle drei ausgew{\"a}hlten PA einen signifikanten Anstieg der Mikrokernfrequenz bewirken.Unsere Messungen zeigten f{\"u}r Lasiocarpin eine dezente Reduktion des Glutathion Gehalts. Dagegen f{\"u}hrte eine Glutathion-Depletion in den Huh6 Zellen zu keiner Steigerung der Genotoxizit{\"a}t von Lasiocarpin. In Kombination mit dem Antioxidans Delphinidin zeigte sich f{\"u}r Lasiocarpin eine signifikante Reduktion der Mikrokernfrequenz. Abschließend ist anzumerken, dass in Zukunft vor allem die Wechselwirkung der PA untereinander und mit anderen (Pflanzen-)bestandteilen f{\"u}r eine verbesserte Risikoabsch{\"a}tzung der PA-Exposition untersucht werden sollte.},
  subject      = {Pyrrolizidinalkaloide},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Brunhuber2021,
  author    = {Brunhuber, Bettina Stefanie},
  title     = {Modifikation konditionierter Furchtreaktionen durch transkranielle Gleichstromstimulation},
  doi       = {10.25972/OPUS-23756},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-237562},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurde untersucht, ob eine anodale tDCS {\"u}ber der Elektrodenposition AF3 und der Kathode {\"u}ber dem kontralateralen Mastoid Extinktionslernen modulieren kann. Auf Basis aktueller Forschungsergebnisse wurden die Hypothesen aufgestellt, dass im Vergleich von real stimulierter zu sham stimulierter Gruppe ein Unterschied in der Hautleitf{\"a}higkeitsrekation, dem Arousalrating und dem Valenzrating der Versuchsteilnehmenden im Vergleich von CS+ und CS- und im zeitlichen Verlauf von Akquisition zu Extinktion gezeigt werden kann. Um dies zu pr{\"u}fen wurde eine randomisiert doppelt-verblindete Studie mit insgesamt 86 Probanden durchgef{\"u}hrt, von denen nach {\"U}berpr{\"u}fen einer suffizienten Furchtkonditionierungsreaktion nach der Akquisitionsphase noch 46 Teilnehmer eingeschlossen wurden. Diese wurden auf zwei tDCS Gruppen im Sinne von realer Stimulation und sham Stimulation verblindet und zuf{\"a}llig aufgeteilt. Alle Teilnehmer durchliefen ein eint{\"a}giges Furchtkonditionierungsparadigma mit drei Phasen: Habituation, Akquisition und Extinktion. W{\"a}hrend allen Phasen wurde die Hautleitf{\"a}higkeitsreaktion gemessen und die Probanden wurden gebeten die ihnen pr{\"a}sentierten Stimuli hinsichtlich deren Valenz und Arousal einzusch{\"a}tzen. Die tDCS fand in einer zehnmin{\"u}tigen Pause vor der Extinktion und w{\"a}hrend destdcs Extinktionsdurchlaufs statt. In den Ergebnissen zeigt sich kein differenzieller Effekt der tDCS. In den erhobenen Hautleitf{\"a}higkeitsdaten zeigt sich in der fr{\"u}hen Extinktionsphase eine verringerte Hautleitf{\"a}higkeit in der verum stimulierten tDCS Gruppe unabh{\"a}ngig davon, ob ein CS+ oder ein CS- zu sehen war. Dies deutet auf eine generell verminderte Aufregung bei realer tDCS hin. In den Bewertungen bez{\"u}glich Arousal und Valenz findet sich ebenfalls kein Effekt der tDCS. In den Bewertungen zeigt sich jedoch die erfolgreiche Konditionierung und deren Extinktion. Nachfolgend stellt sich die Frage, ob zuk{\"u}nftig Paradigmen mit einem zweit{\"a}gigen Design bevorzugt werden sollten, da diese realen Bedingungen n{\"a}herkommen und teilweise auch Effekte der tDCS gezeigt haben. Abschließend l{\"a}sst sich die große Rolle des vmPFC in der Verarbeitung von aversiven Reizen darstellen und betonen, welch großes Potential in einer Beeinflussung der Aktivit{\"a}t des vmPFC liegt, das zuk{\"u}nftig genauer untersucht werden muss.},
  subject      = {Furchtkonditionierung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Stoll2021,
  author    = {Stoll, Kristin},
  title     = {Molekulare Charakterisierung von Mitogen-activated Protein Kinase (MAPK)- Komponenten aus \(Echinococcus\) \(multilocularis\)},
  doi       = {10.25972/OPUS-24318},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-243180},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die alveol{\"a}re Echinokokkose (AE), verursacht durch das Metacestoden- Larvenstadium des Fuchsbandwurms Echinococcus multilocularis (E. multilocularis), ist eine lebensbedrohliche Zoonose der n{\"o}rdlichen Hemisph{\"a}re mit eingeschr{\"a}nkten therapeutischen M{\"o}glichkeiten. Bei der Suche nach neuen Therapeutika haben Mitogen-activated Proteinkinase (MAPK) -Kaskaden als pharmakologische Zielstrukturen aufgrund ihrer essentiellen Rolle bei der Zellproliferation und -differenzierung ein großes Potenzial. In der vorliegenden Arbeit wurden durch BLAST- und reziproke BLAST-Analysen elf potenzielle MAPK Kinase Kinasen (MAP3K), f{\"u}nf potenzielle MAPK Kinasen (MAP2K) und sechs potenzielle MAPK im E. multilocularis-Genom identifiziert, die teils hoch konserviert sind und in nahezu allen Entwicklungsstadien des Parasiten exprimiert werden. Diese Erkenntnisse lassen auf ein komplexes MAPK-Signaltransduktions- system in E. multilocularis mit großer Bedeutung f{\"u}r den Parasiten schließen. Transkriptomdatenanalysen und Whole Mount in Situ Hybridisierung (WMISH) zeigten, dass emmkkk1 (EmuJ_000389600) als einzige MAP3K neben der Expression in postmitotischen Zellen in besonderem Maße in proliferativen Stammzellen des Parasiten exprimiert wird und somit eine wichtige Rolle bei der Differenzierung von Stammzellen spielen k{\"o}nnte. In Yeast-Two-Hybrid (Y2H) -Wechselwirkungsassays wurden Interaktionen von mehreren upstream- (EmGRB2) und downstream- wirkenden Signalkaskadekomponenten des JNK (EmMKK3, EmMPK3) und ERK (EmMKK3, EmMPK4) -Signalwegs gefunden. Daraus l{\"a}sst sich schließen, dass EmMKKK1, analog zu seinem humanen Homolog HsM3K1, eine zentrale Rolle bei der Echinococcus-Wachstumsregulation durch Rezeptortyrosinkinasen und vielf{\"a}ltige weitere Funktionen im Parasiten besitzt. Anhand von Erkenntnissen an Platyhelminthes kann daher von einem großen Potenzial dieser neu charakterisierten Signalwege als chemotherapeutische Angriffspunkte ausgegangen werden, wenngleich erste RNA-Interferenz (RNAi)- und Inhibitorstudien an emmkkk1, emmpk1 und emmpk4 keine durchschlagenden Effekte auf das {\"U}berleben von Prim{\"a}rzellkulturen und die Bildung von Metacestodenvesikeln zeigten. Zusammenfassend konnte in der vorliegenden Arbeit mit EmMKKK1 und neuen ERK- und JNK-Signalwegen zentrale Komponenten der komplexen MAPK-Signalkaskaden in E. multilocularis identifiziert werden, die h{\"o}chstwahrscheinlich einen großen Beitrag zur enormen Regenerationsf{\"a}higkeit der Echinococcus-Stammzellen leisten und vom Wirt abgeleitete Signale wie Insulin, Epidermaler Wachstumsfaktor (EGF) und Fibroblasten-Wachstumsfaktor (FGF) {\"u}ber EmGRB2 in Proliferationsnetzwerke des Parasiten integrieren. Arzneimittel-Screening-Assays, die auf diese Signalwege abzielen, k{\"o}nnten daher zu alternativen Arzneimitteln f{\"u}hren, die alleine oder in Kombination mit einer bestehenden Chemotherapie (Benzimidazol) die Prognose von f{\"u}r AE-Patienten verbessern k{\"o}nnten.},
  subject      = {Fuchsbandwurm},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Reimann2021,
  author    = {Reimann, Hauke},
  title     = {Schicksal von Mikrokernen bzw. mikrokernhaltigen Zellen und Bedeutung von Mikrokernen als Biomarker},
  doi       = {10.25972/OPUS-24010},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-240109},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Mikrokerne sind als wichtiger Biomarker in der Gentoxizit{\"a}tsforschung seit langer Zeit etabliert und ihre Bildung ist mechanistisch gut verstanden, wohingegen das Mikrokernschicksal und die genaue Funktion von Mikrokernen in der Kanzerogenese unzureichend erforscht sind. Um das Schicksal von Mikrokernen und mikrokernhaltigen Zellen {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum zu untersuchen, wurden HeLa-Zellen, die mit einem GFP-markierten Histon H2B transfiziert worden sind, mittels Lebendzellmikroskopie nach Behandlung mit verschiedenen gentoxischen Agenzien f{\"u}r 96 h untersucht. Parameter wie die Mitose- oder Zelltodrate wurden dabei ebenso wie das Schicksal der Mikrokerne dokumentiert. W{\"a}hrend Persistenz und Reinkorporation von Mikrokernen h{\"a}ufig beobachtet wurden, waren Degradation und Auswurf von Mikrokernen selten bis gar nicht zu sehen. Auch konnte ein Teil der mikrokernhaltigen Zellen {\"u}ber mehrere Zellteilungen persistieren und proliferieren, wodurch die in Mikrokernen manifestierte chromosomale Instabilit{\"a}t unver{\"a}ndert bleiben kann. Ein eindeutiger Substanzeinfluss auf das Mikrokernschicksal konnte nicht ausgemacht werden. Extrusion sollte weiterhin durch Behandlung mit Hydroxyurea oder Cytochalasin B in Kombination mit gentoxischer Behandlung induziert werden, es wurde jedoch kein Effekt auf die Extrusionsrate beobachtet. Degradation wurde mittels γH2AX-Antik{\"o}rperf{\"a}rbung und transduziertem dsRed-markierten Autophagiemarker LC3B in HeLa-H2B-GFP-Zellen untersucht. Trotz erh{\"o}hter DNA-Degradation in Mikrokernen wurde nur selten eine Ko-Lokalisierung mit LC3B beobachtet. Daf{\"u}r gab es in HeLa-H2B-GFP-Zellen, die zus{\"a}tzlich mit dsRed markierten Kernmembranmarker Lamin B1 transduziert worden sind, Anzeichen f{\"u}r eine eingeschr{\"a}nkte Mikrokernmembranintegrit{\"a}t. Weiterhin wurden Zytokinese-Block Mikrokerntests nach Behandlung mit Thebain mit und ohne metabolische Aktivierung sowie Celecoxib und Celecoxibderivaten durchgef{\"u}hrt. Hierbei wurde nach Thebainbehandlung nur ohne metabolische Aktivierung und bei Anwesenheit von Zytotoxizit{\"a}t mehr Mikrokerne gefunden, w{\"a}hrend nach Behandlung mit Celecoxib und Celecoxibderivaten kein Anstieg beobachtet wurde. Zus{\"a}tzlich wurde der Einfluss durch neurodegenerative Ver{\"a}nderungen auf Mundschleimhautzellen in zwei großen Kohorten untersucht, wobei keine Effekte auf die H{\"a}ufigkeit von Mikrokernen oder mikrokernhaltigen Zellen zugeordnet werden konnten, w{\"a}hrend es teilweise bei Parametern, die auf Zytotoxizit{\"a}t hindeuten, zu Ver{\"a}nderungen kam. Es konnte insgesamt gezeigt werden, dass Mikrokerne und mikrokernhaltige Zellen zus{\"a}tzlich zu ihrer Funktion als Biomarker {\"u}ber wenigstens mehrere Zellteilungen bestehen bleiben k{\"o}nnen. Auf diese Weise k{\"o}nnen sie z. B. {\"u}ber Chromothripsis zu einer beschleunigten Kanzerogenese f{\"u}hren, was zu einer schlechten Prognose f{\"u}r Krebspatienten f{\"u}hren kann.},
  subject      = {Kleinkern},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Stadler2021,
  author    = {Stadler, David},
  title     = {Studien zur Inflammation und neuronalem Schaden in genetischen Modellen von progredienter Multipler Sklerose},
  doi       = {10.25972/OPUS-23692},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-236923},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Multiple Sklerose ist eine der h{\"a}ufigsten neurologischen Erkrankungen, die zu motorischen, sensiblen und vegetativen Einschr{\"a}nkungen f{\"u}hrt. H{\"a}ufig beginnt die Erkrankung mit einem schubf{\"o}rmigen Verlauf, dem eine progrediente Verschlechterung folgt. Trotzdem leiden ca. 15\% der Patienten bereits von Beginn an, an einer prim{\"a}r progressiven Variante der MS, die bereits mit der progredienten Phase beginnt. Bis jetzt ist die Pathophysiologie nicht vollst{\"a}ndig verstanden. Lange Zeit dachte man, dass MS prim{\"a}r eine reine Autoimmun-Erkrankung darstellt, aber in den letzten Jahren ergab sich die Frage, ob es vor allem in den progressiven Formen, eine zytodegenerative Komponente gibt, auf die eine sekund{\"a}re Inflammation folgt. Eine m{\"o}gliche Ursache stellen hier Mutationen des PLP 1 Gens dar, die normalerweise mit leukodystrophischen Erkrankungen assoziiert sind. Es gab zwei Fallberichte, in denen von Patienten berichtet wurde, die unterschiedliche Mutationen in diesem Gen hatten und den klinischen Ph{\"a}notyp einer MS zeigten. Diese Arbeit sollte nun die Auswirkungen der Mutationen, beziehungsweise einer Nullmutation des PLP 1 Gens in 18- und zum Teil 12-Monate alten Mausmutanten untersuchen. Hier konnten Myelin-Ver{\"a}nderungen und axonaler Schaden in immunhistochemischen Untersuchungen sowie mittels Elektronenmikroskopie und optischer Koh{\"a}renztomographie gezeigt werden. Weiter konnte eine Neuroinflammation und damit einhergehend eine zunehmende Anzahl CD8+ T-Zellen sowie einer erh{\"o}hten Anzahl an Mikroglia/Makrophagen gefunden werden. Dies ging mit vergleichsweise reduzierten Leistungen der Mutanten bei der motorischen Rotarod-Analyse einher. Interessanterweise wurde weniger neuraler Schaden in den heterozygoten Varianten gefunden, obwohl das Ausmaß der Entz{\"u}ndung gleichblieb. Dies k{\"o}nnte f{\"u}r eine zielgerichtete immunvermittelte Sch{\"a}digung der Oligodendrozyten sprechen, die zu neuronalem Schaden f{\"u}hrt. So konnte gezeigt werden, dass es durch Punktmutationen in einem Myelinprotein-codierendem Gen zu einer sekund{\"a}ren Entz{\"u}ndung kommen kann, die mit dem klinischen Ph{\"a}notyp einer progressiven MS einhergeht. Weiter sind diese Mausmodelle ein Beispiel f{\"u}r eine genetische Erkrankung des ZNS, in denen die Klinik maßgeblich durch die begleitende Inflammation und nicht allein durch den genetischen Schaden verursacht wird.},
  subject      = {Multiple Sklerose},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Buss2021,
  author    = {Buss, Alexa},
  title     = {Testung verschiedener Strategien f{\"u}r die Regeneration von Knorpeldefekten im Ex vivo-Testsystem},
  doi       = {10.25972/OPUS-24671},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-246714},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die Degeneration des Gelenkknorpels ist Hauptursache f{\"u}r chronische Schmerzen und eine dadurch bedingte Einschr{\"a}nkung der Lebensqualit{\"a}t. F{\"u}r die Sozialversicherungssysteme ist dies mit steigenden Kosten verbunden. Gegenw{\"a}rtige Behandlungsoptionen wie die Mikrofrakturierung oder die (matrix-assoziierte) Autologe Chondrozytentransplantation (M-) ACT f{\"u}hren zu einem minderwertigen Reparaturgewebe aus Faserknorpel mit unzureichenden mechanischen Eigenschaften an der Defektstelle. Es besteht ein Bedarf an der Entwicklung und Testung neuer Knorpeltherapien, die ein funktionelles Reparaturgewebe f{\"u}r nachhaltige Beschwerdefreiheit erzeugen. Das hier verwendete k{\"u}rzlich etablierte osteochondrale Ex vivo-Testsystem (EVTS) eignet sich zur Evaluation unterschiedlicher zellbasierter Behandlungsans{\"a}tze f{\"u}r die Knorpelregeneration. Aus der medialen Femurkondyle von Schweinen wurden zylindrische 8 mm große osteochondrale Explantate (OCE) isoliert. Es wurden Knorpel-Knochendefekte und reine Knorpeldefekte kreiert und mit autologen Schweine-Chondrozyten (CZ) bzw. einer Mischung aus CZ und mesenchymalen Stammzellen (MSC) gef{\"u}llt, die in Kollagen Typ I Hydrogel eingebettet waren. Nach vierw{\"o}chiger Kultivierung wurden die Proben histologisch und immunhistochemisch gef{\"a}rbt (Safranin-O-F{\"a}rbung, Kollagen Typ II, Aggrekan), die Zellvitalit{\"a}t (Lebend-Tot-F{\"a}rbung) {\"u}berpr{\"u}ft und die extrazellul{\"a}re Matrixproduktion analysiert. Nach vierw{\"o}chiger Kultur im EVTS in Normoxie und Hypoxie zeigten sich die in Kollagen-I-Hydrogel eingebetteten Zellen lebensf{\"a}hig. Die Auswertung der verschiedenen Ans{\"a}tze erfolgte {\"u}ber den standardisierten ICRS-II-Score der International Cartilage Repair Society (ICRS) mit drei unabh{\"a}ngigen Bewertern. Insgesamt resultierten bessere Ergebnisse im Hinblick auf die Matrixsynthese in den Monokulturen aus CZ im Vergleich zu den Co-Kulturen aus CZ und MSCs. Da dieser Unterschied nicht groß war, k{\"o}nnten MSCs zur Einsparung autologer CZ eine Alternative in der Behandlung von Knorpeldefekten darstellen. Hypoxie spielte eine Rolle bei reinen Knorpeldefekten, nicht bei Knorpel-Knochendefekten. Dies best{\"a}tigt die Bedeutung des physiologischen hypoxischen Milieus des Gelenkknorpels, das einen niedrigen Sauerstoffgehalt von 2-5 VII \% aufweist. Die Ergebnisse zeigen, dass die unterschiedlichen Faktoren aus Zellkombination, Knorpeldefektgr{\"o}ße und Kultivierung in Hypoxie oder Normoxie Einfluss auf die Ausbildung der extrazellul{\"a}ren Matrix haben. Weiterhin fehlt jedoch das Verst{\"a}ndnis f{\"u}r die genauen Mechanismen des Knorpelregenerationsverhaltens. Ex vivo-Testsysteme k{\"o}nnen dabei helfen ein weiteres Verst{\"a}ndnis zu erlangen und entsprechende Behandlungsstrategien zu evaluieren.},
  subject      = {cartilage},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lodes2021,
  author    = {Lodes, Nina Theresa},
  title     = {Tissue Engineering f{\"u}r seltene Erkrankungen mit St{\"o}rungen des mukozili{\"a}ren Transports},
  doi       = {10.25972/OPUS-20017},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-200178},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Bei der zystischen Fibrose (CF) sowie der prim{\"a}ren Ziliendyskinesie (PCD) handelt es sich um zwei seltene Erkrankungen, die unter anderem den mukozili{\"a}ren Transport beeintr{\"a}chtigen. CF geh{\"o}rt hierbei zu den am h{\"a}ufigsten vorkommenden angeborenen Stoffwechselerkrankungen, wobei Betroffene unter einem Defekt des Cystic Fibrosis Transmembrane Conductor Regulator (CFTR)-Gens leiden, der durch die Produktion von hochviskosem Sekret in muzinproduzierenden Organen, wie dem gastrointestinalen Trakt und der Lunge, gekennzeichnet ist. Patienten, die an PCD leiden, weisen Defekte in, zum jetzigen Zeitpunkt, ca. 38 bekannten und PCD-assoziierten Genen auf, die in strukturellen Defekten des zili{\"a}ren Apparats und somit in dysfunktionalen Kinozilien resultieren. Da aktuell weder f{\"u}r die CF noch f{\"u}r die PCD eine Heilung m{\"o}glich ist, steht bei der Therapie vor allem die Linderung der Symptome im Fokus. Grundlegendes Ziel ist der langfristige Erhalt der Lungenfunktion sowie die Pr{\"a}vention bakterieller Infekte. Als bisherige Modellsysteme zur Erforschung m{\"o}glicher Therapeutika gelten Tiermodelle, die den humanen Ph{\"a}notyp aufgrund von Speziesdiversit{\"a}t nicht vollst{\"a}ndig abbilden k{\"o}nnen. Als vielversprechende Testsysteme f{\"u}r die zystische Fibrose gelten humane intestinale Organoidkulturen. Nachdem allerdings vorwiegend respiratorische Symptome f{\"u}r die Mortalit{\"a}t der Patienten verantwortlich sind, stellen CF-Atemwegsmodelle bessere Testsysteme f{\"u}r zuk{\"u}nftige Therapeutika dar. Atmungsorganoidkulturen wurden verwendet, um die CFTR-Funktionalit{\"a}t zu untersuchen, repr{\"a}sentieren aber nicht vollst{\"a}ndig die in vivo Situation. Deshalb werden zur Entwicklung neuer Therapiestrategien patientenspezifische 3D in vitro Testsysteme der humanen Atemwege ben{\"o}tigt, die insbesondere im Hinblick auf personalisierte Medizin ihren Einsatz finden. In der vorliegenden Arbeit wurde eine f{\"u}r den Lehrstuhl neue Methode zur Zellgewinnung aus nasalen Schleimhautabstrichen etabliert, die eine standardisierte Versorgung mit humanem Prim{\"a}rmaterial garantiert. Zur Generierung einer krankheitsspezifischen Zelllinie, wie beispielsweise einer PCD-Zelllinie mit Hilfe des CRISPR/Cas9-Systems, ist eine Atemwegszelllinie erforderlich, die die in vivo Situation vollst{\"a}ndig repr{\"a}sentiert. So wurden vier verschiedene respiratorische Epithelzelllinien (HBEC3-KT, Calu-3, VA10 und Cl-huAEC) auf ihren mukozili{\"a}ren Ph{\"a}notyp hin untersucht, wobei lediglich die Zelllinie HBEC3-KT in zilientragende Zellen differenzierte. Diese zeigten jedoch nur auf ca. 5 \% der Modelloberfl{\"a}che Kinozilien, wodurch die humane respiratorische Mukosa nicht komplett abgebildet werden konnte und die HBEC3-KT-Zelllinie keine geeignete Zelllinie zur Generierung einer PCD-Zelllinie darstellte. Mit Hilfe des Tissue Engineering war es m{\"o}glich, 3D in vitro Testsysteme basierend auf zwei unterschiedlichen Matrices, der biologischen SIS (small intestinal submucosa) und der synthetischen Polyethylenterephthalat (PET)-Membran, aufzubauen. Es wurden 3D Atemwegstestsysteme mit humanen prim{\"a}ren nasalen und tracheobronchialen Epithelzellen generiert. Erg{\"a}nzend zu histologischen Untersuchungen und zur Charakterisierung spezifischer Marker des respiratorischen Systems mittels Immunfluoreszenz, wurde die Ultrastruktur der Modelle, mit speziellem Fokus auf zili{\"a}re Strukturen, analysiert. Um R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die zili{\"a}re Funktionalit{\"a}t ziehen zu k{\"o}nnen und somit eine hohe in vivo Korrelation zu best{\"a}tigen, wurde im Rahmen dieser Arbeit am Lehrstuhl f{\"u}r Tissue Engineering und Regenerative Medizin die Methode der Hochgeschwindigkeitsvideomikroskopie etabliert, welche die Analyse der Zilienschlagfrequenz sowie des mukozili{\"a}ren Transports erm{\"o}glicht. Ebenfalls wurde der Einfluss von isotoner Kochsalzl{\"o}sung und des � 2-adrenergen Agonisten Salbutamol, das vor allem als Bronchodilatator bei Asthmapatienten eingesetzt wird, auf die Zilienschlagfrequenz analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass beide Substanzen den Zilienschlag im Atemwegsmodell erh{\"o}hen. Zur Generierung der Testsysteme der beiden seltenen Erkrankungen CF und PCD wurden Epithelzellen der betroffenen Patienten zun{\"a}chst mittels nicht-invasiver Raman-Spektroskopie auf einen potentiellen Biomarker untersucht, welcher Einsatz in der Diagnostik der beiden Krankheiten finden k{\"o}nnte. Es konnte jedoch weder f{\"u}r die CF noch f{\"u}r die PCD ein Biomarker aufgedeckt werden. Jedoch zeigten PCD-Zellen eine geringe Auftrennung gegen{\"u}ber nicht-PCD Zellen. Anschließend wurden 3D-Atemwegstestsysteme basierend auf Patientenzellen aufgebaut. Der Ph{\"a}notyp der CF-Modelle wurde mittels immunhistologischer F{\"a}rbung und der Analyse des gest{\"o}rten mukozili{\"a}ren Transports verifiziert. Strukturelle zili{\"a}re Defekte konnten durch die ultrastrukturelle Analyse von Zilienquerschnitten in drei donorspezifischen PCD-Modellen identifiziert werden. Dar{\"u}ber hinaus konnte die zili{\"a}re Funktionalit{\"a}t mit Hilfe der Hochgeschwindigkeitsvideomikroskopie nicht nachgewiesen werden. Zusammenfassend ist es in dieser Arbeit gelungen, eine neue Methode zur vollst{\"a}ndigen Charakterisierung von 3D-Atemwegstestsystemen zu etablieren, die die Analyse der Zilienschlagfrequenz sowie des mukozili{\"a}ren Transports erm{\"o}glicht. Es konnte erstmalig gezeigt werden, dass mit Hilfe des Tissue Engineering ein personalisiertes Krankheitsmodell f{\"u}r die PCD auf Segmenten eines dezellularisierten porzinen Jejunums generiert werden kann, das zuk{\"u}nftig ein Testsystem f{\"u}r potentielle Therapeutika darstellen kann.},
  subject      = {In-vitro-Kultur},
  language  = {de}
}