@phdthesis{Schmalzl2016,
  author    = {Schmalzl, Jonas Georg},
  title     = {Genetische Modifikation humaner mesenchymaler Stammzellen zur Stimulation der Knochenheilung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-142391},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {Fragestellung: Die Therapie von Knochendefekten kritischer Gr{\"o}ße mit kompromittiertem Regenerationspotential, stellt ein schwerwiegendes Problem dar. Die Forschung auf dem Gebiet der Knochenheilung hat sich in j{\"u}ngster Vergangenheit daher auf die Anwendung mesenchymaler Vorl{\"a}uferzellen (MSZ) zur Stimulierung des Knochenwachstums konzentriert. In der vorliegenden Studie wurde in humanen MSZ eine {\"U}berexpression spezifischer Wachstumsfaktoren induziert mit dem Ziel, deren osteogenes Potential zu steigern. Methodik: MSZ wurden nach etablierten Protokollen expandiert. Durch adenovirale Transfektion wurde eine {\"u}berexpression von gr{\"u}n fluoreszierendem Protein (GFP, Kontrolle), indian hedgehog (IHH), bone morphogenetic protein 2 (BMP-2) und IHH in Kombination mit BMP-2 induziert. Die MSZ wurden f{\"u}r 28 Tage mit osteogenem Differenzierungs- und Kontrollmedium kultiviert. Als weitere Kontrolle dienten native MSZ. Es wurden die Auswirkungen der jeweiligen genetischen Ver{\"a}nderungen auf die metabolische Aktivit{\"a}t (Alamar Blau), die Proliferation (Qubit dsDNA BR), die Aktivit{\"a}t des Enzyms alkalische Phosphatase (ALP)(p-Nitrophenylphosphat), die Mineralisierung (Alizarinrot S, Calcium O-Cresolphthalein) sowie auf die Expression charakteristischer Markergene untersucht (qRT-PCR). Ergebnis: In den ersten 72h nach Transfektion konnte eine leichte, im Vergleich zu nativen Zellen nicht signifikante Abnahme der metabolischen Aktivit{\"a}t in allen Gruppen beobachtet werden. Das Proliferationsverhalten transfizierter und nativer MSZ unterschied sich w{\"a}hrend des Untersuchungszeitraums nicht signifikant. Bei der Analyse der ALP-Aktivit{\"a}t zeigte sich ein typisches Rise-and-Fall Muster. Alle ost Gruppen wiesen sowohl im Assay als auch in der PCR eine signifikant h{\"o}here ALP-Aktivit{\"a}t auf. Die {\"U}berexpression von BMP-2 und IHH+BMP-2 bewirkte eine signifikant st{\"a}rkere Mineralisierung an Tag 28. In der PCR zeigte sich f{\"u}r BMP-2 ost und IHH+BMP2 ost ein signifikanter Anstieg der Osteopontin und BMP-2 Expression {\"u}ber die Zeit. Zudem stieg bei allen ost Gruppen die Runx2 Expression bis Tag 21 an. Schlussfolgerung: Die virale Transfektion hatte keinen negativen Einfluss auf die metabolische Aktivit{\"a}t der Zellen oder deren Proliferationsverhalten. Die {\"U}berexpression von BMP-2 ohne oder in Kombination mit IHH f{\"u}hrte zu einer vermehrten Produktion extrazellul{\"a}rer Matrix und zu einer gesteigerten Genexpression osteogener Marker. Die virale Transfektion stellt daher eine vielversprechende M{\"o}glichkeit dar, das osteogene Potential von MSZ zu steigern.},
  subject      = {Stammzellen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Nestmeyer2016,
  author    = {Nestmeyer, Markus},
  title     = {Kokultur von mesenchymalen Stammzellen aus humanem Fettgewebe und mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellen - Ausgew{\"a}hlte Aspekte in einem 3D Sph{\"a}roid-Modell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-123949},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {Weißes Fettgewebe (WAT) stellt heute aus vielerlei Hinsicht ein interessantes Forschungsgebiet dar. Zum einen ist die Pr{\"a}valenz der Adipositas weiterhin sehr hoch; mit ihr einher gehen Gesundheitsprobleme wie Bluthochdruck, Diabetes, Dyslipid{\"a}mie und Atherosklerose, sowie deshalb das Bestreben, bessere Behandlungsm{\"o}glichkeiten zu entwickeln. Zum anderen hofft man im Bereich des Tissue Engineering, zuk{\"u}nftig mit in vitro hergestelltem weißem Fettgewebe Weichteildefekte decken zu k{\"o}nnen. Aus therapeutischer Sicht ist die weitere Erforschung von weißem Fettgewebe deshalb von großer Wichtigkeit. In vivo ist weißes Fettgewebe stark vaskularisiert. Die starken physiologischen Schwankungen von Fettgewebe erfordern deshalb ein besonders dynamisches Gef{\"a}ßwachstum. F{\"u}r ein genaueres Verst{\"a}ndnis der Physiologie von WAT ist es unerl{\"a}sslich das Zusammenspiel von Gef{\"a}ß- und Fettzellen zu verstehen. 2-dimensionale Kultursysteme sind in ihrer Aussagekraft {\"u}ber die Bedingungen in vivo jedoch sehr limitiert. Deshalb kommt in der Erforschung von WAT zunehmend die 3-dimensionale Kultivierung zur Anwendung, welche bez{\"u}glich des Gewebekontextes einem lebenden Organismus n{\"a}her kommt und damit eine gr{\"o}ßere Aussagekraft haben kann. Ein Ziel dieser Arbeit war, die Voraussetzungen f{\"u}r die Untersuchung der einzelnen Zellfraktionen von Kokulturen aus mesenchymalen Stammzellen aus humanem Fettgewebe (ASC) und mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellen (MVEC) zu schaffen. Hierf{\"u}r wurde erfolgreich ein Protokoll zur Trennung solcher Zellsuspensionen mittels Magnetic Activated Cell Sorting (MACS) etabliert. W{\"a}hrend in vorangegangenen Arbeiten nur eine der beiden Zellfraktionen analysiert werden konnte, erm{\"o}glichte es dieses Protokoll nun beide Zellfraktionen einer Kokultur verunreinigungsfrei zu isolieren und zu analysieren. Dies er{\"o}ffnet neue M{\"o}glichkeiten in der Erforschung des Zusammenspiels dieser beiden Zelltypen. Um diese zu demonstrieren wurde in dieser Arbeit die Expression von vier Genen in ASC und MVEC aus gemeinsamer Kokultivierung in einem 3-dimensionalen Sph{\"a}roid-Modell analysiert. Hierbei konnte festgestellt werden, dass die Expression der Gene Angiopoietin-2, Interleukin-1B, Interleukin-6 und Leukemia Inhibitory Factor in MVEC bei 3-dimensionaler Kokultivierung mit ASC nach zwei Tagen Kultur stark anstieg, w{\"a}hrend sich in der Fraktion der ASC kaum Ver{\"a}nderungen zeigten. Dies wiederum spricht f{\"u}r eine angiogene Aktivit{\"a}t der MVEC. Ohne ein Protokoll zur Trennung solcher ASC-MVEC-Kokulturen mittels MACS, welche die weitere Analyse beider Zelltypen erlaubt, w{\"a}re diese Untersuchung so nicht m{\"o}glich gewesen Ziel dieser Arbeit war auch, der Hypothese {\"u}ber eine Beteiligung des Wnt-Signalwegs an der Steuerung der Adipogenese durch Endothelzellen in ASC-MVEC-Kokultur-Sph{\"a}roiden nachzugehen. Zuvor konnte beobachtet werden, dass in diesen die Triglyceridsynthese lokal reduziert war, w{\"a}hrend sie in ASC-Monokultur-Sph{\"a}roiden homogen verteilt und nicht inhibiert war. Hierf{\"u}r wurden Schnitte von adipogen induzierten ASC-MVEC-Kokultur-Sph{\"a}roiden und ASC-Monokultur-Sph{\"a}roiden immunhistochemisch auf aktives beta-Catenin gef{\"a}rbt, wodurch der aktive Wnt-Signalweg innerhalb des Sph{\"a}roids dargestellt werden konnte. Tats{\"a}chlich konnte innerhalb der Kokultur-Sph{\"a}roide f{\"u}r die H{\"a}lfte der untersuchten Schnitte eine regionale Erh{\"o}hung von aktivem beta-Catenin festgestellt werden, welche auf der Seite der ASC-Monokultur-Sph{\"a}roide nicht nachweisbar war. In Betrachtung der Ergebnisse dieser Arbeit -- auch im Kontext weiterer Forschungsergebnisse -- erscheint eine Beteiligung des Wnt-Signalwegs an der Steuerung der Adipogenese in ASC-MVEC-Kokultur-Sph{\"a}roiden sehr wahrscheinlich. In dieser Arbeit konnte ein Beitrag zum Verst{\"a}ndnis des Zusammenspiels von ASC und MVEC in 3-dimensionaler Kokultivierung sowie dessen weiterer Untersuchung geleistet werden. Die gewonnenen Erkenntnisse unterstreichen die Anwendbarkeit und Wichtigkeit von 3-dimensionalen Kulturumgebungen in der Erforschung von weißem Fettgewebe, sowohl f{\"u}r die Adipositasforschung als auch f{\"u}r Adipose Tissue Engineering.},
  subject      = {Fettgewebe},
  language  = {de}
}