@phdthesis{Eden2005, author = {Eden, Lars}, title = {Bedeutung von DNS-Polymorphismen bei Arthrose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16996}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Arthrose ist eine Erkrankung des Gelenks, die einen erheblichen Einfluss auf die Lebensqualit{\"a}t der Betroffenen sowie auch auf die Volkswirtschaft eines Landes hat. Das Kniegelenk ist das dabei am h{\"a}ufigsten befallene Gelenk. Leider gibt es bis zum heutigen Tag keine kausale, kurative Therapie dieser Erkrankung. In Fr{\"u}hstadien kann der Verlauf im Idealfall gestoppt werden, in Sp{\"a}tstadien ist h{\"a}ufig der k{\"u}nstliche Gelenkersatz die einzige Therapieoption, die Aussicht auf Schmerzfreiheit und einen gewissen Funktionserhalt gew{\"a}hrleisten kann. Lange Zeit war man der Meinung, dass die Arthrose eine logische Konsequenz des Alterns sei. Zuletzt geht man jedoch mehr und mehr davon aus, dass die Arthrose ein komplexes Zusamenspiel aus Entz{\"u}ndung, mechanischen Kr{\"a}ften, zellul{\"a}ren und biochemischen Prozessen sowie nicht zuletzt der Genetik ist. Die Genetik wurde in dieser Studie zum Fokus des Interesses gemacht, als ein entscheidender Faktor der prim{\"a}ren Arthrose. Untersucht wurden Polymorphismen in entscheidenden Regionen (Promoter, Exons) von Genen, die im Arthrose-Prozess eine große Bedeutung haben: Il-1 alpha, Il-1 beta, TNF alpha und MMP-3 (Stromelysin). Viele bereits durchgef{\"u}hrte Studien lieferten widerspr{\"u}chliche Ergebnisse, wiesen zu geringe Fallzahlen auf oder definierten die Kollektive nur unzureichend. Ziel dieser Studie war es klar definierte Kollektive mit m{\"o}glichst extremen Zust{\"a}nden gegen{\"u}berzustellen. Junge bereits in fr{\"u}hen Jahren an Arthrose Erkrankte (<45 Jahre) sollten gesunden Patienten {\"u}ber 55 Jahre gegen{\"u}bergestellt werden. Als dritte Gruppe dienten Altersarthrotiker. Die Diagnosen wurden arthroskopisch gestellt, der Zielwert pro Gruppe sollte 100 Patienten betragen. F{\"u}r die Auswertung wurden etablierte Verfahren wie die PCR, Restriktion und der Gensequencer genutzt. Die Allelverteilungen der Polymorphismen TNF alpha und MMP-3 konnten in der Auswertung zwischen den Gruppen keinen signifikanten Unterschied aufweisen. Das legt nahe, dass diese beiden Polymorphismen wohl keinen Einfluss auf die Entstehung von Arthrose haben. Bei Il-1 alpha und Il-1 beta wurden keine eindeutigen Ergebnisse erzielt. Es deutet sich ein Trend an, dass diese beiden Polymorphismen einen Einfluss haben, der allerdings erst durch eine h{\"o}here Fallzahl best{\"a}tigt bzw. widerlegt werden k{\"o}nnte. Ziel weiterer Untersuchungen sollte es ebenso sein, die bestehende bzw. die in der Fallzahl erh{\"o}hte DNS-Bank auf weitere Polymorphismen von Genen, die im Arthroseprozess eine Rolle spielen (z.B. Il-1 ra, weitere MMPs, TIMP etc.), zu untersuchen. Interessant k{\"o}nnte auch die Kombination einzelner Varianten innerhalb eines Genclusters sein, entsprechend dem Beispiel von Smith, A.J. et al. 2004 bei einem Il-1 R1-Il-1 alpha -Il-1 beta-Il-1 RN Gencluster. Sicherlich bedarf es noch viel intensiver Forschung, um das komplexe Zusammenspiel der einzelnen Faktoren im Arthroseprozess zu verstehen, um so die einzelnen Mosaiksteinchen innerhalb des Gesamtkomplexes darzustellen. Jedoch l{\"a}sst sich nur auf diese Weise das Ziel erreichen, eines Tages diese multifaktorielle Erkrankung zu verstehen und zu heilen.}, language = {de} } @phdthesis{Fahr2005, author = {Fahr, Martin Siegfried}, title = {Akzessorische Gelenke zwischen Basiokziput und Atlas bzw. Dens axis in der Medianebene}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17912}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Der vordere kraniozervikale {\"U}bergang wurde an 99 Kopf-Hals-Pr{\"a}paraten aus dem Pr{\"a}pariersaal mittels MRT, CT und S{\"a}geschnitten untersucht. Weiterhin wurden 110 Sch{\"a}del, 56 Atlas- und 33 Axispr{\"a}parate vermessen. Es fand sich in 70\% der Pr{\"a}parate das Vorliegen einer Osteoarthrose (Ostheoarthritis) der Art. atlanto-axialis mediana; diese Erkrankung war durch die Bildung von maximalen Osteophyten, Vergr{\"o}ßerung der Gelenkfl{\"a}chen, Verl{\"a}ngerung der Gelenkh{\"o}hle und Verminderung des Abstandes zum Hinterhauptsbein charakterisiert. In drei F{\"a}llen hatten sich sehr große (giant), nach kranial gerichteten Osteophyten mit kn{\"o}chernen Kontaktzonen zum Basiokziput gebildet. Die Kontaktzonen waren - wie sich feingeweblich zeigte - echte, erworbene, akzessorische, atlanto-okzipitale Gelenke in der Medianebene. In 11 F{\"a}llen lagen - wie die MRT- und CT- Schnittbilder zeigten - Reste des Proatlas bzw. der hypochondralen Spange vor: 3 mal als Condylus occipitalis tertius und kn{\"o}chernen Kontaktzonen zu Atlas bzw. Axis und 7 mal als freie, {\"u}berknorpelte Ossikel. Auch hier kann - wie die histologische Kontrolle zeigte - bei den Kontaktzonen von echten, allerdings angeborenen akzessorischen (atlantookzipitalen und odonto-okzipitalen) Gelenken in der Medianebene gesprochen werden. Der Casus mit Vorkommen eines Condylus occipitalis tertius und gleichzeitiger Bildung eines Osteophyten der Densspitze, die zusammen eine kn{\"o}cherne Kontaktzone und akzessorische Gelenkkammern ausgebildet hatten, kann als „gemischter" Fall bezeichnet werden.}, language = {de} } @phdthesis{Merle2009, author = {Merle, Christian}, title = {Bedeutung von DNA- Polymorphismen f{\"u}r die Entstehung prim{\"a}rer Gonarthrose in einem arthroskopisch definierten Patientenkollektiv}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-38784}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Die prim{\"a}re Gonarthrose ist ein komplexer, multifaktoriell bedingter Krankheitsprozess mit genetischer Komponente und gilt aufgrund ihrer epidemiologischen und sozio{\"o}konomischen Bedeutung als Volkskrankheit. Die Gene bzw. Proteine der Wnt- Familie spielen eine wichtige Rolle in der komplexen Regulation der Morphogenese, der Zelldifferenzierung , -proliferation und der Hom{\"o}ostase von Knochen und Knorpel. LRP 1 und LRP 5 fungieren als Co-rezeptoren des Wnt- Signalweges. In der vorliegenden Untersuchung wurden der A217V Polymorphismus des LRP 1 Gens und der A1330V Polymorphismus des LRP 5 Gens auf eine signifikante Assoziation mit dem Auftreten prim{\"a}rer Gonarthrose in einem arthroskopisch definierten Patientenkollektiv untersucht. Ziel der Studie war es, klar definierte Kollektive mit m{\"o}glichst extremen Zust{\"a}nden gegen{\"u}berzustellen und eine hochspezifische und hochsensitive Diagnostik zu verwenden. Junge, bereits in fr{\"u}hen Jahren an Gonarthrose erkrankte Patienten (<45 Jahre, Gruppe 1, n= 100) wurden {\"a}lteren Patienten (>55 Jahre, Gruppe 3, n= 103), die nicht an Gonarthrose erkrankt waren, gegen{\"u}bergestellt. Als weitere Gruppe dienten Patienten, welche eine endoprothetische Versorgung bei fortgeschrittener Gonarthrose erhielten (>55 Jahre, Gruppe 2, n= 86). Die Diagnose der prim{\"a}ren Gonarthrose wurde anhand anamnestischer Daten sowie arthroskopischer bzw. direkt visuell erhobender Befunde im Rahmen der Arthrotomie bei Prothesenimplantation gestellt. Der Arthroseausschluss (Gruppe 3) erfolgte ebenfalls arthroskopisch. Methodisch wurden der WOMAC- Score, die Restriktions- Fragment- L{\"a}ngen- Polymorphismus (RFLP) Analyse sowie die Gensequenzierung angewendet. Die Allelverteilung der untersuchten Polymorphismen von LRP 1 und LRP 5 konnte zwischen den beiden gegen{\"u}bergestellten Gruppen 1 und 3 keinen signifikanten Unterschied aufweisen. F{\"u}r den LRP 5 A1330V Polymorphismus ergab sich ein signifikanter Unterschied (p< 0,05) zwischen den Gruppen 2 und 3. Dies kann als Hinweis auf eine m{\"o}gliche arthrosef{\"o}rdernde oder auch protektive Funktion dieses Polymorphismus gewertet werden. Im Vergleich der Extremkollektive (Gruppe 1 vs. Gruppe 3) deutet sich lediglich ein Trend an (p= 0,067), so dass eine Assoziation des A1330V Polymorphismus des LRP 5 Gens mit prim{\"a}rer Gonarthrose erst durch weitere Untersuchungen mit h{\"o}herer Fallzahl eindeutig best{\"a}tigt bzw. widerlegt werden kann.}, subject = {Kniegelenkarthrose}, language = {de} } @phdthesis{Lavorante2015, author = {Lavorante, Jochen}, title = {Resektionsarthroplastik versus Arthrodese des Daumensattelgelenkes bei jungen, handwerklich t{\"a}tigen Patienten mit Rhizarthrose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-121462}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {In der vorliegenden Studie zeigten sich wesentlich bessere Ergebnisse f{\"u}r die Resektionsarthroplastik als f{\"u}r die Arthrodese des Sattelgelenkes bei der Behandlung von jungen, handwerklich t{\"a}tigen Patienten mit Rhizarthrose. Deshalb kann bei diesen Patienten der Resektionsarthroplastik eindeutig der Vorzug gegen{\"u}ber der Arthrodese gegeben werden. Die Resektionsarthroplastik stellt eine gute Behandlungsoption dar und liefert vorhersagbare Ergebnisse, die sich weitgehend mit denen nach Behandlung von „normalen", typischen Rhizarthrose-Patienten decken. Die Einsch{\"a}tzung des Stellenwertes der Arthrodese ist deutlich schwieriger. Aufgrund der teilweise gegens{\"a}tzlichen Ergebnisse und Einsch{\"a}tzungen anderer Publikationen m{\"u}ssen die relativ schlechten Ergebnisse der vorliegenden Studie relativiert werden. Somit kann nicht generell von der Durchf{\"u}hrung von Arthrodesen des Daumen-sattelgelenkes abgeraten werden. Die Ergebnisse nach Arthrodesen haben jedoch eine gr{\"o}ßere Schwankungsbreite und sind wahrscheinlich in h{\"o}herem Maße von technischen Details und von der Erfahrung des Operateurs abh{\"a}ngig. Die Durchf{\"u}hrung einer Arthrodese kann eine sinnvolle Alternative f{\"u}r Operateure sein, die ausreichende Erfahrung mit diesem Verfahren haben. Operateuren, die keine oder wenig Erfahrung mit der Durchf{\"u}hrung von Arthrodesen haben, kann dieses Verfahren kaum empfohlen werden, sie k{\"o}nnen mit einer Resektionsarthroplastik wahrscheinlich bessere Ergebnisse erzielen.}, subject = {Rhizarthrose}, language = {de} } @phdthesis{Muelek2015, author = {M{\"u}lek, Melanie}, title = {Distribution and metabolism of constituents and metabolites of a standardized maritime pine bark extract (Pycnogenol®) in human serum, blood cells and synovial fluid of patients with severe osteoarthritis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-128085}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Dietary polyphenols have been related to beneficial effects on humans' health. Pycnogenol®, a dietary polyphenol-rich food supplement complies with the monograph "Maritime pine extract" in the United States Pharmacopeia (USP) and has demonstrated effects in different diseases. Several human trials concerning knee osteoarthritis have shown significant improvement of the symptoms like reducing the pain and the stiffness of the joint(s) upon intake of Pycnogenol®. After oral intake of multiple doses of Pycnogenol® previously low concentrations in the nanomolar range of monomeric extract constituents have been found in human plasma as well as a bioactive metabolite, δ-(3,4-dihydroxy-phenyl)-γ-valerolactone (M1), which is formed by the human intestinal flora from the procyanidins' catechin units. It is not clear yet which compound(s) of the complex extract is (are) mainly responsible for the described clinical effects of Pycnogenol®. To gain deeper insights into the in vivo fate of the pine bark extract the distribution of its constitutents and metabolites was closer investigated in the present thesis. Initial in vitro experiments suggested a facilitated cellular uptake of M1 into human erythrocytes, possibly via GLUT-1 transporter. For elucidating further the in vitro and in vivo metabolism of M1 in human blood cells, a metabolomic approach was performed using UPLC-ESI-qTOF-MSE analysis, which revealed a comprehensive and rapid metabolism of M1 to a variety of biotransformation products in human blood cells. Predominant metabolites were found to be conjugates of glutathione (GSH) isomers, namely M1-S-GSH and M1-N-GSH. Further sulfur-containing biotransformation products of M1 were conjugates with oxidized glutathione (M1-GSSG) and cysteine (M1-CYS) and the sulfated derivative of M1 (M1-sulfated). Other in vitro biotransformation products constituted the open-chained ester form of M1 (M1-COOH), hydroxybenzoic acid and the methylated (M1-methylated), acetylated (M1-acetylated), hydroxylated (M1-hydroxylated) and ethylated (M1-ethylated) derivatives of M1. Indeed, six of these in vitro metabolites, respectively M1-COOH, M1-sulfated, hydroxybenzoic acid, M1-S-GSH, M1-methylated and M1-acetylated, were also identified in vivo in blood cells of human volunteers after ingestion of Pycnogenol®. Related reference material was synthesized for reliable confirmation of the metabolites M1-GSH, M1-GSSG, M1-CYS and M1-COOH. In the course of a randomized controlled clinical trial patients suffering from severe osteoarthritis ingested multiple doses of 200 mg/day Pycnogenol® for three weeks before they were scheduled for an elective knee replacement surgery. Various biological specimen, respectively blood cells, synovial fluid and serum samples, were to be analyzed to investigate the distribution and disposition of possibly bioactive constituents and metabolites. Therefore, highly sensitive methods were developed using liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS)- technology because of the expected low concentrations of the analytes in the related matrices. Initially, for each matrix different sample preparation techniques (protein precipitation, liquid-liquid extraction, solid phase extraction and useful combinations thereof) were compared to achieve maximum detection sensitivity of the analytes that were of highest interest, namely M1, ferulic acid and taxifolin. By comparing 32 various sample clean-up procedures in human serum, the highest recovery of the metabolite M1 was achieved using a liquid-liquid extraction with ethyl acetate and tert-butyl methyl ether at a serum pH-value of 3.2. A similar extraction method was also chosen for analyte detection in human synovial fluid after comparing 31 different sample preparation techniques. Whole blood or blood cells are difficult to handle because of their high viscosity and strong coloration. The QuEChERS (quick, easy, cheap, effective, rugged and safe) approach which was originally developed for the food safety and thus for the determination of pesticide residues in fruits and vegetables yielded the highest total recovery rate of M1 in human blood cells when assessing 18 different sample clean-up techniques. By applying the QuEChERS method for the first time for the simultaneous and highly sensitive quantification of selected polyphenols in human blood cells it was demonstrated that this fast and inexpensive technique can be applied in clinical fields for cleaning-up highly complex and thus challenging biological matrices. All developed methods for the different biological specimen were optimized to achieve maximum sensitivity of the target analytes. The determined lower limits of quantification (LLOQs) were sufficient for the quantification of the study samples. The LLOQs ranged from 113 pg/mL for taxifolin to 48 ng/mL for caffeic acid in blood cells and from 80 pg/mL for taxifolin to 3 ng/mL for caffeic acid in synovial fluid. In human serum the LLOQs even ranged down to 35 pg/mL for taxifolin and up to 8 ng/mL for caffeic acid. All analytical methods were subjected to a full validation according to current EMA and FDA guidelines and fulfilled those criteria, showing excellent performance and reliability of the developed and optimized methods. Serum, blood cells and synovial fluid samples of the osteoarthritis patients were all processed with an enzymatic incubation with ß-glucuronidase/sulfatase to hydrolyse conjugates (phase-II-metabolism) prior the actual sample preparation. Additionally, serum samples of the osteoarthritis patients were prepared without enzymatic hydrolysis to determine the individual degree of conjugation with sulfate and glucuronic acid of the analytes. All determined concentrations in the patients' samples were in the lower ng/mL range. Notably, highest total concentrations of the polyphenols were not detected in serum, in which the degree of analyte conjugation with sulfate and glucuronic acid ranged from 54.29 ± 26.77\% for catechin to 98.34 ± 4.40\% for M1. The flavonoids catechin and taxifolin mainly partitioned into blood cells, whereas the metabolite M1, ferulic and caffeic acid primarily resided in the synovial fluid. The concentration of M1 in the blood cells was low, however, this could be explained by the previously observed extensive and rapid intracellular metabolism in vitro. This was now supported by the in vivo evidence in samples of patients who received Pycnogenol® in which the open-chained ester form of M1 (M1-COOH) as well as the glutathione conjugate of M1 (M1-GSH) were identified, indicating that M1 does not accumulate in its original form in vivo. Possibly, a variety of bioactive metabolites exist which might play an important role for the clinical effects of Pycnogenol®. Although the study participants were requested to avoid polyphenol-rich food and beverages within the last two days before the blood samplings this was obviously difficult for most of the patients. Hence, no statistically significantly difference was observed in the mean polyphenol concentrations in serum, blood cells and synovial fluid between the intervention and the control group. Nevertheless, it was possible to identify marker compounds for Pycnogenol® intake under real life conditions with occasional or regular consumption of polyphenol-rich foods and beverages. Thereby, ferulic acid was found in serum samples exclusively after intake of Pycnogenol®, confirming that ferulic acid is a suitable marker of consumption of French maritime pine bark extract. Taxifolin was present in serum and synovial fluid exclusively in the intervention group indicating a role as further marker of Pycnogenol® intake. Taxifolin, ferulic acid and caffeic acid were detected in both serum and synovial fluid only in the intervention group. Moreover, the metabolite M1, taxifolin and ferulic acid were only detected simultaneously in all matrices (serum, blood cells and synovial fluid) after ingestion of Pycnogenol®. Thus, deeper insights into the distribution of bioactive constituents and metabolites of Pycnogenol® into serum, blood cells and synovial fluid after oral administration to patients with severe osteoarthritis were gained. The present study provides the first evidence that polyphenols indeed distribute into the synovial fluid of patients with osteoarthritis where they might contribute to clinical effects.}, subject = {Pycnogenol}, language = {en} } @phdthesis{Jessberger2016, author = {Jeßberger, Steffen}, title = {Zellul{\"a}re pharmakodynamische Effekte eines standardisierten Kiefernrindenextraktes (Pycnogenol) bei Patienten mit schwerer Osteoarthritis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-132634}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2016}, abstract = {In klinischen Studien wurden bereits positive Effekte des standardisierten Kiefernrindenextrakts Pycnogenol® auf die Symptome von Patienten mit milden Formen von Kniegelenks-Osteoarthritis ermittelt; haupts{\"a}chlich ausgedr{\"u}ckt durch Senkung des WOMAC-Scores. Der hinter dieser Symptomverbesserung zu Grunde liegende Mechanismus wurde jedoch noch nicht untersucht. Deshalb sollten in der vorliegenden Arbeit erstmalig die zellul{\"a}ren pharmakodynamischen Effekte des Nahrungserg{\"a}nzungsmittels, in Hinblick auf wichtige Marker der Knorpelhom{\"o}ostase, untersucht werden. Hierf{\"u}r wurden 30 Patienten mit schweren Gonarthrose-Formen und Indikation zum Kniegelenksersatz in eine randomisiert-kontrollierte Studie eingeschlossen. Die genaue Ursache der Erkrankung Osteoarthritis ist bis heute nicht gekl{\"a}rt, jedoch gilt ein Ungleichgewicht von Knorpelaufbau und -abbau in den betroffenen Gelenken als einer der zentralen Parameter der Pathogenese. Diese Imbalance resultiert in einem sukzessiven Knorpelverlust, der mit einem Entz{\"u}ndungsgeschehen im ganzen Gelenk, also auch unter Beteiligung von Synovium und subchondralen Knochen, einhergeht. Eine wichtige Rolle spielen hierbei die matrix-abbauenden Enzyme MMPs und ADAMTS sowie proinflammatorische Mediatoren, z.B. das IL-1β. Nach dreiw{\"o}chiger Einnahme von 200 mg Pycnogenol® am Tag, konnten wir, im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe, eine Senkung der relativen Genexpression von MMP-1, MMP-3 und MMP-13 im Knorpelgewebe feststellen. Bei MMP-3 und MMP 13 war diese Reduktion signifikant. Ebenso wurde die relative Expression von IL-1β statistisch signifikant gesenkt. Im Rahmen der Untersuchung der Entwicklung von Markerkonzentrationen im Serum im Verlauf der Studie wurde eine signifikante Senkung der ADAMTS-5-Konzentrationen bei behandelten Patienten, im Vergleich zur Kontrollgruppe, offenbar. Weiterhin wurden die MMP-13-Konzentrationen im Serum positiv durch Einnahme des Rindenextraktes beeinflusst. In der K{\"o}rperfl{\"u}ssigkeit, die dem Erkrankungsgeschehen am n{\"a}hesten kommt, der Synovialfl{\"u}ssigkeit, konnten ebenso hemmende Effekte auf knorpelabbauende Enzyme nach Einnahme von Pycnogenol® beobachtet werden. Hierbei sah man niedrigere Konzentrationen der Marker MMP-1 und MMP-13 sowie der Abbaumarker von Typ-II-Collagen und von Aggrecan in den Gelenkfl{\"u}ssigkeiten der Verum- im Vergleich zu denen der Kontrollgruppe. Im Rahmen von ex-vivo-Versuchen zeigten sich mit beiden Spezimen keine Unterschiede zwischen den beiden Studiengruppen. Die beobachteten Tendenzen konnten durch Korrelationsanalysen untermauert werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit liefern den ersten Ansatz zum Verst{\"a}ndnis der zellul{\"a}ren Mechanismen, die f{\"u}r die positiven Einfl{\"u}sse des standardisierten Kiefernrindenextraktes auf die Symptomatik der Gonarthrose verantwortlich sind. Weitere Studien mit einer gr{\"o}ßeren Studienpopulation und einer Anwendung von Pycnogenol® {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum sind n{\"o}tig, um diese zellul{\"a}ren Geschehnisse zu best{\"a}tigen und n{\"a}her zu untersuchen. Auf Grund des g{\"u}nstigen Nebenwirkungsprofils von Pycnogenol® ist eine Langzeittherapie zur Verz{\"o}gerung eines erstmaligen Kniegelenksersatzes durchaus denkbar. Dies h{\"a}tte den Vorteil, dass das betroffene Gelenk weniger oft ausgetauscht werden m{\"u}sste, was wegen der begrenzten Haltbarkeit in etwa alle 10 Jahre geschieht. Aus epidemiologischen Studien ist schon seit L{\"a}ngerem bekannt, dass eine hohe t{\"a}gliche Aufnahme von Polyphenolen {\"u}ber die Nahrung zu geringeren Inzidenzraten neurologischer Erkrankungen, wie z.B. Morbus Parkinson oder Morbus Alzheimer, f{\"u}hrt. Auch Pycnogenol® hat in-vivo schon positive Effekte auf diverse neurologische Erkrankungsgeschehen gezeigt. Um zu verstehen, welcher Inhaltsstoff bzw. welche Inhaltsstoffe und/oder Metabolite die Blut-Hirn-Schranke passieren und f{\"u}r diese Wirkungen verantwortlich sein k{\"o}nnten, wurde in der vorliegenden Arbeit mit Hilfe eines cEND-in-vitro-Modells die Blut-Hirn-Schrankeng{\"a}ngigkeit ausgew{\"a}hlter Bestandteile des Extraktes und des Metaboliten M1 untersucht. Dabei zeigte keine der untersuchten Substanzen unter den gew{\"a}hlten Versuchsbedingungen einen quantifizierbaren {\"U}bertritt durch den Zellkultur-Monolayer. Auf Grund unserer Versuche ist jedoch eine Aufnahme des M1 und von (+)-Catechin in die Endothelzellen durchaus denkbar. Diese Aufnahme scheint f{\"u}r den M1, in erleichterter Form, durch den GLUT-1-Transporter zu verlaufen. Die positiven Effekte des Nahrungserg{\"a}nzungsmittels auf neurologische Erkrankungen scheinen nicht durch direkte Einwirkungen im Gehirn selbst verursacht zu werden. Eine stabilisierende Wirkung auf die BHS, die eine wichtige Barriere zum Schutz des Gehirns vor {\"a}ußeren Einfl{\"u}ssen ist, scheint daf{\"u}r eine plausiblere Erkl{\"a}rung zu sein. Weiterf{\"u}hrende in-vivo-Tierversuche k{\"o}nnen dar{\"u}ber Aufschluss geben. Zusammenfassend konnte mit der vorliegenden Arbeit ein Beitrag zur Aufkl{\"a}rung der zellul{\"a}ren Effekte des standardisierten Kiefernrindenextraktes bei schwerer Kniegelenks-Osteoarthritis geleistet werden. Zus{\"a}tzlich konnten wir, mit Hilfe eines rationalen Ansatzes zur Ermittlung der Blut-Hirn-Schrankeng{\"a}ngigkeit ausgew{\"a}hlter Inhaltsstoffe von Pycnogenol®, das Verst{\"a}ndnis f{\"u}r die positiven Wirkungen von Pycnogenol® im Rahmen neurologischer Erkrankungen erweitern.}, subject = {Pycnogenol}, language = {de} } @article{TuerpSchlenkerSchroederetal.2016, author = {T{\"u}rp, Jens C. and Schlenker, Anna and Schr{\"o}der, Johannes and Essig, Marco and Schmitter, Marc}, title = {Disk displacement, eccentric condylar position, osteoarthrosis - misnomers for variations of normality? Results and interpretations from an MRI study in two age cohorts}, series = {BMC Oral Health}, volume = {16}, journal = {BMC Oral Health}, number = {124}, doi = {10.1186/s12903-016-0319-4}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164710}, year = {2016}, abstract = {Background Clinical decision-making and prognostic statements in individuals with manifest or suspected temporomandibular disorders (TMDs) may involve assessment of (a) the position of articular disc relative to the mandibular condyle, (b) the location of the condyle relative to the temporal joint surfaces, and (c) the depth of the glenoid fossa of the temporomandibular joints (TMJs). The aim of this study was twofold: (1) Determination of the prevalence of these variables in two representative population-based birth cohorts. (2) Reinterpretation of the clinical significance of the findings. Methods From existing magnetic resonance imaging (MRI) scans of the TMJs that had been taken in 2005 and 2006 from 72 subjects born between 1930 and 1932 and between 1950 and 1952, respectively, the condylar position at closed jaw was calculated as percentage displacement of the condyle from absolute centricity. By using the criteria introduced by Orsini et al. (Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 86:489-97, 1998), a textbook-like disc position at closed jaw was distinguished from an anterior location. TMJ morphology of the temporal joint surfaces was assessed at open jaw by measuring the depth of the glenoid fossa, using the method proposed by Muto et al. (J Oral Maxillofac Surg 52:1269-72, 1994). Frequency distributions were recorded for the condylar and disc positions at closed jaw. Student's t-test with independent samples was used as test of significance to detect differences of condylar positions between the age cohorts (1930 vs. 1950) and the sexes. The significance levels were set at 5\%. First, the results from the measurement of the age cohorts were compared without differentiation of sexes, i.e., age cohort 1930-1932 versus age cohort 1950-1952. Subsequently, the age cohorts were compared by sex, i.e., men in cohort 1930-1932 versus men in cohort 1950-1952, and women in cohort 1930-1932 women men in cohort 1950-1952. Results In both cohorts, condylar position was characterized by great variability. About 50\% of the condyles were located centrically, while the other half was either in an anterior or in a posterior position. In both female cohorts, a posterior position predominated, whereas a centric position prevailed among men. Around 75\% of the discs were positioned textbook-like, while the remaining forth was located anteriorly. Age had no statistically significant influence on condylar or on disc position. Conversely, comparison between the age groups revealed a statistically significant decrease of the depth of the glenoid fossa in both older cohorts. This age-dependent changes may be interpreted as flattening of the temporal joint surfaces. Conclusions We call for a re-interpretation of imaging findings because they may insinuate pathology which usually is not present. Instead, anterior or posterior positions of the mandibular condyle as well as an anterior location of the articular disc should be construed as a variation of normalcy. Likewise, flattening of articular surfaces of the TMJs may be considered as normal adaptive responses to increased loading, rather than pathological degenerative changes.}, language = {en} } @article{RibitschPehamAdeetal.2018, author = {Ribitsch, Iris and Peham, Christian and Ade, Nicole and Duerr, Julia and Handschuh, Stephan and Schramel, Johannes Peter and Vogl, Claus and Walles, Heike and Egerbacher, Monika and Jenner, Florian}, title = {Structure-Function relationships of equine menisci}, series = {PLoS ONE}, volume = {13}, journal = {PLoS ONE}, number = {3}, doi = {10.1371/journal.pone.0194052}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-225214}, pages = {e0194052, 1-17}, year = {2018}, abstract = {Meniscal pathologies are among the most common injuries of the femorotibial joint in both human and equine patients. Pathological forces and ensuing injuries of the cranial horn of the equine medial meniscus are considered analogous to those observed in the human posterior medial horn. Biomechanical properties of human menisci are site-and depth-specific. However, the influence of equine meniscus topography and composition on its biomechanical properties is yet unknown. A better understanding of equine meniscus composition and biomechanics could advance not only veterinary therapies for meniscus degeneration or injuries, but also further substantiate the horse as suitable translational animal model for (human) meniscus tissue engineering. Therefore, the aim of this study was to investigate the composition and structure of the equine knee meniscus in a site-and age-specific manner and their relationship with potential site-specific biomechanical properties. The meniscus architecture was investigated histologically. Biomechanical testing included evaluation of the shore hardness (SH), stiffness and energy loss of the menisci. The SH was found to be subjected to both age and site-specific changes, with an overall higher SH of the tibial meniscus surface and increase in SH with age. Stiffness and energy loss showed neither site nor age related significant differences. The macroscopic and histologic similarities between equine and human menisci described in this study, support continued research in this field.}, language = {en} } @article{WagenbrennerHeinzHorasetal.2020, author = {Wagenbrenner, Mike and Heinz, Tizian and Horas, Konstantin and Jakuscheit, Axel and Arnholdt, J{\"o}rg and Hermann, Marietta and Rudert, Maximilian and Holzapfel, Boris M. and Steinert, Andre F. and Weißenberger, Manuel}, title = {The human arthritic hip joint is a source of mesenchymal stromal cells (MSCs) with extensive multipotent differentiation potential}, series = {BMC Musculoskeletal Disorders}, volume = {21}, journal = {BMC Musculoskeletal Disorders}, number = {1}, doi = {10.1186/s12891-020-03340-z}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229497}, year = {2020}, abstract = {Background While multiple in vitro studies examined mesenchymal stromal cells (MSCs) derived from bone marrow or hyaline cartilage, there is little to no data about the presence of MSCs in the joint capsule or the ligamentum capitis femoris (LCF) of the hip joint. Therefore, this in vitro study examined the presence and differentiation potential of MSCs isolated from the bone marrow, arthritic hyaline cartilage, the LCF and full-thickness samples of the anterior joint capsule of the hip joint. Methods MSCs were isolated and multiplied in adherent monolayer cell cultures. Osteogenesis and adipogenesis were induced in monolayer cell cultures for 21 days using a differentiation medium containing specific growth factors, while chondrogenesis in the presence of TGF-ss1 was performed using pellet-culture for 27 days. Control cultures were maintained for comparison over the same duration of time. The differentiation process was analyzed using histological and immunohistochemical stainings as well as semiquantitative RT-PCR for measuring the mean expression levels of tissue-specific genes. Results This in vitro research showed that the isolated cells from all four donor tissues grew plastic-adherent and showed similar adipogenic and osteogenic differentiation capacity as proven by the histological detection of lipid droplets or deposits of extracellular calcium and collagen type I. After 27 days of chondrogenesis proteoglycans accumulated in the differentiated MSC-pellets from all donor tissues. Immunohistochemical staining revealed vast amounts of collagen type II in all differentiated MSC-pellets, except for those from the LCF. Interestingly, all differentiated MSCs still showed a clear increase in mean expression of adipogenic, osteogenic and chondrogenic marker genes. In addition, the examination of an exemplary selected donor sample revealed that cells from all four donor tissues were clearly positive for the surface markers CD44, CD73, CD90 and CD105 by flow cytometric analysis. Conclusions This study proved the presence of MSC-like cells in all four examined donor tissues of the hip joint. No significant differences were observed during osteogenic or adipogenic differentiation depending on the source of MSCs used. Further research is necessary to fully determine the tripotent differentiation potential of cells isolated from the LCF and capsule tissue of the hip joint.}, language = {en} } @phdthesis{Rothaug2021, author = {Rothaug, Johanna}, title = {Vergleich des Redifferenzierungspotenzials von zonalen Chondrozyten-Subpopulationen im 3D-Hydrogelmodell}, doi = {10.25972/OPUS-24922}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-249226}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Im Rahmen neuer Therapieans{\"a}tze der Arthrose versucht man mittels Tissue Engineering transplantationsf{\"a}hige, hochwertige Knorpelkonstrukte zu z{\"u}chten. Dabei kommen h{\"a}ufig auch expandierte und redifferenzierte zonenspezifische Chondrozyten-Subpopulationen zum Einsatz. Wenige Studien besch{\"a}ftigten sich bisher mit dem Redifferenzierungspotential dieser Zellen und dem Effekt einer zonalen Schichtung unter verschiedenen Kulturbedingungen. In dieser Arbeit konnten {\"A}hnlichkeiten im Ph{\"a}notyp sowie der Chondrogenese der redifferenzierten Zellen zu den jeweiligen Subpopulationen in nativem Knorpel nachgewiesen werden. Sowohl die zonale Schichtung als auch Ver{\"a}nderungen im Studienprotokoll zeigten sich als entscheidende Einflussfaktoren auf das Zellverhalten. Die Frage nach den optimalen Kulturbedingungen stellt die Forschung jedoch weiterhin vor eine große Herausforderung.}, subject = {Osteoarthritis}, language = {de} }