@article{BarresSchmidSendtneretal.1993, author = {Barres, B. A. and Schmid, R. and Sendtner, Michael and Raff, Martin C.}, title = {Multiple extracellular signals are required for long-term oligodendrocyte survival}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-42644}, year = {1993}, abstract = {We showed previously that oligodendrocytes and their precursors require continuous signalling by protein trophic factors to avoid programmed cell death in culture. Here we show that three classes of such trophic factors promote oligodendrocyte survival in vitro: (1) insulin and insulin-like growth factors (IGFs), (2) neurotrophins, particularly neurotrophin-3 (NT -3), and (3) ciliary-neurotrophic factor (CNTF), leukemia inhibitory factor (LIF) and interleukin 6 (IL-6). A single factor, or combinations of factors within the same class, promote only short-term survival of oligodendrocytes and their precursors, while combinations of factors from different classes promote survival additively. Long-term survival of oligodendrocytes in vitro requires at least one factor from each class, suggesting that multiple signals may be required for long-term oligodendrocyte survival in vivo. We also show that CNTF promotes oligodendrocyte survival in vivo, that platelet-derived growth factor (PDGF) can promote the survival of oligodendrocyte precursors in vitro by acting on a novel, very high affinity PDGF receptor, and that, in addition to its effect on survival, NT-3 is a potent mitogen for oligodendrocyte precursor cells.}, language = {en} } @phdthesis{Michel2002, author = {Michel, Tanja Maria}, title = {Die Konzentrationen von Brain-Derived-Neurotrophic-Factor (BDNF) und Neurotrophin (NT 3) in humanem Hirngewebe bei der Demenz vom Alzheimer-Typ und Psychosen aus dem schizophrenen Formenkreis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4493}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {In der Vergangenheit wurden zahlreiche Untersuchungen durchgef{\"u}hrt, um die Bedeutung Neurotropher Faktoren (NTF) in der Pathogenese der Alzheimer Demenz bzw. schizophrener Psychosen besser zu verstehen, um daraus therapeutische Schl{\"u}sse zu ziehen (Hefti und Weiner, 1986; Koliatsos et al., 1991; Narisawa-Saito et al., 1996; Thome et al., 1996). Es stand zur Diskussion, ob es zu Ver{\"a}nderungen der BDNF- und NT 3-Konzentrationen in verschiedenen Gehirnregionen von Patienten mit DAT bzw. schizophrener Psychosen verglichen mit neuro-psychiatrisch unauff{\"a}lligen Personen kommt, und dar{\"u}ber hinaus, ob diese urs{\"a}chlich an der Entstehung dieser Erkrankungen beteiligt sein k{\"o}nnten. Wir fanden Ver{\"a}nderungen der NTF-Konzentrationen u.a. im zerebralen Cortex bei Patienten mit DAT. Die Hypothese, daß ein Mangel an NTF zu einer fortschreitenden Atrophie cholinerger Strukturen des basalen Vorderhirns und einer Degeneration hippocampaler Neuronen f{\"u}hrt, wird somit durch unsere Ergebnisse bez{\"u}glich des zerebralen Cortex teilweise gest{\"u}tzt (Conner et al., 1997). Dar{\"u}ber hinaus zeigen sich Hinweise f{\"u}r eine kompensatorische Produktion bestimmter NTF, wie BDNF, in den Pr{\"a}dilektionsstellen der degenerativen Ver{\"a}nderungen, wie dem Hippocampus und der Substantia innominata. Dies wird durch Befunde anderer Arbeitsgruppen gest{\"u}tzt, die nach chronischer Degeneration und Apoptose cholinerger Vorderhirnzellen reaktives Dendritenwachstum erkennen konnten. Weitere Untersuchungen zeigen, daß Neuronen, die auf degenerative Ver{\"a}nderungen in der DAT empfindlich reagierten, ein hohes Maß an struktureller Plastizit{\"a}t zeigten, was als Teil einer kompensatorischen Reaktion bei der DAT interpretiert wird (Arendt et al., 1995c-d). Diese Vorg{\"a}nge werden durch BDNF und NT 3 induziert und beeinflußt (Lindholm et al., 1994; Kang und Schumann, 1996; Bartrup et al., 1997; Canossa et al., 1997). Therapeutisch bewirkt beispielsweise die Infusion von NT 3 und NGF, nicht aber BDNF, eine Verbesserung der Ged{\"a}chtnisleistung von gealterten Ratten (Fischer et al., 1994). Nach zerebralen hypoglyk{\"a}mischen, traumatischen und isch{\"a}mischen Geschehnissen im Gehirn findet sich eine kompensatorisch erh{\"o}hte Produktion der NTF (Lindvall et al., 1992). In der Zusammenschau ist zu erkennen, daß die BDNF-Konzentration im zerebralen Kortex von Patienten mit schizophrener Psychose, verglichen mit neuro-psychiatrisch unauff{\"a}lligen Kontrollpersonen, signifikant erh{\"o}ht und die NT 3-Konzentration erniedrigt ist. Das spricht f{\"u}r eine unterschiedliche Verteilung und Funktionsweise beider Neurotrophine im ZNS, v.a. im zerebralen Cortex. Dies wird durch weitere Befunde der Literatur gest{\"u}tzt (Narisawa-Saito et al., 1996) sowie durch unsere Befunde bei der DAT und w{\"a}hrend des nat{\"u}rlichen Alterungsprozesses best{\"a}tigt. In unserer Arbeit zeigen sich Ver{\"a}nderungen der NTF-Konzentrationen bei Patienten mit schizophrenen Psychosen in Kortex und im limbischen System (Hippocampus: signifikante Erniedrigung der BDNF-Konzentration, Thalamus: signifikante Erh{\"o}hung der NT 3-Konzentration), f{\"u}r das in der Literatur makroskopische, mikroskopische und funktionelle Alterationen im Rahmen schizophrener Psychosen beschrieben sind (Benes et al., 1991; Shenton et al., 1992). In bildgebenden Verfahren sind strukturelle und funktionelle Ver{\"a}nderungen, die mit den Symptomen einer Schizophrenie korrelieren, festgestellt worden. Die meisten dieser Studien wurden an unmedizierten Patienten durchgef{\"u}hrt. Ver{\"a}nderungen im Gehirn dieser Patienten k{\"o}nnen damit direkt mit der Psychose und mit Vulnerabilit{\"a}tsfaktoren, wie einer embryonalen Entwicklungsst{\"o}rung, in Verbindung gebracht werden und sind eher nicht als Folge einer medikament{\"o}sen Therapie zu sehen (Gur, 1998). In einer anderen Studie wird gezeigt, daß sich keine Ver{\"a}nderungen der NTF-Konzentration von schizophrenen Patienten mit und ohne neuroleptische Therapie zeigen (Schramm et al., 1998; Takahashi et al., 2000). Dar{\"u}ber hinaus gibt es im Tiermodell keinen Anhaltspunkt f{\"u}r eine Ver{\"a}nderung der NTF-Konzentration in den von uns gemessenen Gehirnarealen durch chronische Neuroleptikagabe (Schramm et al., 1998; Takahashi et al., 2000). Dies spricht daf{\"u}r, daß die in unserer Arbeit gefundenen Ver{\"a}nderungen der NTF-Konzentration bei Patienten mit Erkrankung aus dem schizophrenen Formenkreis in Zusammenhang mit der Psychose selbst bzw. deren {\"A}tiopathogenese stehen und kein Epiph{\"a}nomen oder psychopharmakologisches Artefakt darstellen, somit findet sich weiter Evidenz f{\"u}r die Neurotrophinhypothese schizophrener Psychosen. Unsere Ergebnisse zeigen unterschiedliche Ver{\"a}nderungen der NTF im Rahmen beider Erkrankungen v.a. in den entsprechenden pathognomonischen Gehirnregionen (SCH und DAT). Dies deutet auf die unterschiedlichen Rollen der NTF im Krankheitsprozeß dieser Erkrankungen hin. Es l{\"a}ßt sich der Schluß daraus ableiten, daß DAT und schizophrene Psychosen vermutlich auf unterschiedliche Pathomechanismen zur{\"u}ck-zuf{\"u}hren sind.}, language = {de} } @phdthesis{Moetzing2002, author = {M{\"o}tzing, Sandra}, title = {Entwicklung von Merkelzellen in der Haut von P0-defizienten M{\"a}usen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-578}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Heredit{\"a}re periphere Neuropathien sind chronische Erkrankungen des peripheren Nervensystems, einhergehend mit Muskelschw{\"a}che und sensorischer Dysfunktion. Die Merkelzelle als Mechanorezeptor der Haut wird von einer myelinisierten langsam adaptierenden Afferenz (Aß) innerviert. Deshalb wurde in der vorliegenden Arbeit als sekund{\"a}rer Indikator f{\"u}r die distale Innervation in P0-defizienten M{\"a}usen, ein Tiermodell der heredit{\"a}ren motorisch-sensorischen D{\´e}j{\´e}rine-Sottas-Neuropathie, die Merkelzellzahl in der Haut dieser Tiere untersucht. Zus{\"a}tzlich wurde untersucht, ob durch den Gendefekt das unmyelinisierte Nervenfasersystem der Haut und das Vorkommen von Neurotrophinen (NT-3, NGF) in den P0-defizienten M{\"a}usen beeinflußt wird. Zur Anwendung kamen 6 Wochen, 4 Monate und 6 Monate alte Wildtyp- und P0-defiziente M{\"a}use. Unter Zuhilfenahme immunhistochemischer F{\"a}rbemethoden, computergest{\"u}tzter und lichtmikroskopischer Auswerteverfahren konnte ein Verlust von Merkelzellen in behaarter als auch in unbehaarter Haut mit fortschreitenden Alter der Tiere gezeigt werden. Die Bestimmung des NT-3- und NGF-Gehaltes mittels enzymgekoppelten Assays ergab keine signifikante Reduktion des Vorkommens dieser Neurotrophine. Neben dem betr{\"a}chtlichen Verlust an Merkelzellen konnte man keinen Effekt auf unmyelinisierte intraepidermale Nervenfasern nachweisen. Im Gegensatz dazu stellte eine parallel durchgef{\"u}hrte Studie an Nervus femoralis und Nervus ischiadicus in 6 Monate alten P0-defizienten Tieren eine 70 Prozent Reduktion myelinisierter Axone fest, so daß wir daraus eine Abh{\"a}ngigkeit der Merkelzelle von ihrer assoziierten myelinisierten SAI-Afferenz sowohl in behaarter als auch in unbehaarter Haut in den P0-defizienten Tieren schlußfolgerten. Der Verlust an Merkelzellen und die Beeintr{\"a}chtigung von myelinisierten Nervenfasern in den P0-defizienten Tieren kann nicht als sekund{\"a}re Wirkung eines ver{\"a}nderten trophischen Gehaltes an NT-3 oder NGF angesehen werden, sondern ist vielmehr durch den axonalen Verlust erkl{\"a}rbar. Die intraepidermalen unmyelinisierten Nervenfasern bleiben durch den Gendefekt unbeeinflußt, so daß die Mutation im P0-Gen eine Spezifit{\"a}t f{\"u}r das myelinisierte Nervenfasersystem zeigt. Wichtige Ergebnisse dieser Arbeit wurden bereits ver{\"o}ffentlicht.}, language = {de} } @phdthesis{Puehringer2010, author = {P{\"u}hringer, Dirk}, title = {Die Transaktivierung des Neurotrophin-Rezeptors TrkB durch EGF w{\"a}hrend der Kortexentwicklung der Maus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-50049}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Die Rolle der Hirnrinde als Zentrum komplexer Funktionen wie Lernen und Ge-d{\"a}chtnis wird nicht zuletzt durch deren komplexe, in Schichten organisierte Architek-tur erm{\"o}glicht. Von entscheidender Bedeutung ist die pr{\"a}zise Positionierung von Nervenzellen, die im Laufe der Embryonalentwicklung in der Ventrikularzone (VZ) geboren werden und anschließend in radialer Richtung zu ihrem Bestimmungsort wandern. Die Funktion des Neurotrophin-Rezeptors TrkB an der Entwicklung des zerebralen Kortex war Gegenstand dieser Arbeit. Am Tag 12,5 der Embryonalentwicklung konnte die Expression von TrkB so-wohl in den Zellen der VZ als auch in neu geborenen Neuronen der Pr{\"a}platte nach-gewiesen werden. Die Phosphorylierung des Rezeptors erfolgte dabei unabh{\"a}ngig von den beiden Liganden BDNF und NT-3. Ebenso f{\"u}hrten BDNF oder NT-3 zu keiner zellul{\"a}ren Antwort in isolierten kortikalen Vorl{\"a}uferzellen, wohingegen die Stimulation mit EGF eine Phosphorylierung von TrkB an der PLC\&\#947;- und der Shc-Bindungsstelle hervorrief. Durch pharmakologische Inhibition und die {\"U}berexpression dominant negativer Src-Mutanten konnte die Beteiligung des EGF-Rezeptors und zweier neuronal exprimierter Src-Kinasen, cSrc und Fyn, an dieser Transaktivierung von TrkB durch EGF gezeigt werden. Durch die Zugabe von EGF kam es im Zuge der Aktivierung von TrkB auch zur Umverteilung des Rezeptors von intrazellul{\"a}ren Kompartimenten zur Zellmem-bran. Die Retention des Rezeptors im Zytoplasma wurde {\"u}ber post-translationelle Modifikation reguliert. Die Verhinderung von N-Glykosylierung durch Tunicamycin-Behandlung kortikaler Vorl{\"a}uferzellen f{\"u}hrte zur Exposition von TrkB an der Zellober-fl{\"a}che und konnte so Responsivit{\"a}t gegen{\"u}ber BDNF herstellen. Die physiologische Bedeutung einer Transaktivierung von TrkB durch EGF wurde durch das Fehlen der TrkB-Aktivierung in EGFR KO-M{\"a}usen am Embryonal-tag 12,5 gezeigt. Dies hatte eine fehlerhafte Positionierung kortikaler Nervenzellen zum Zeitpunkt E15,5 zur Folge. Anhand eines Migrationsassays konnte schließlich gezeigt werden, dass die EGF-induzierte Wanderung kortikaler Vorl{\"a}uferzellen in vitro mit einer asymmetrischen Translokation von TrkB einhergeht. {\"U}ber die Transaktivierung von TrkB in fr{\"u}hen Phasen der Kortexentwicklung spielt EGF eine wichtige Rolle bei der Induktion neuronaler Differenzierung und ist an der Regulation der Wanderung postmitotischer Neurone in der Hirnrinde beteiligt.}, subject = {Großhirnrinde}, language = {de} } @article{ShityakovHayashiStoerketal.2021, author = {Shityakov, Sergey and Hayashi, Kentaro and St{\"o}rk, Stefan and Scheper, Verena and Lenarz, Thomas and F{\"o}rster, Carola Y.}, title = {The conspicuous link between ear, brain and heart - Could neurotrophin-treatment of age-related hearing loss help prevent Alzheimer's disease and associated amyloid cardiomyopathy?}, series = {Biomolecules}, volume = {11}, journal = {Biomolecules}, number = {6}, issn = {2218-273X}, doi = {10.3390/biom11060900}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-241084}, year = {2021}, abstract = {Alzheimer's disease (AD), the most common cause of dementia in the elderly, is a neurodegenerative disorder associated with neurovascular dysfunction and cognitive decline. While the deposition of amyloid β peptide (Aβ) and the formation of neurofibrillary tangles (NFTs) are the pathological hallmarks of AD-affected brains, the majority of cases exhibits a combination of comorbidities that ultimately lead to multi-organ failure. Of particular interest, it can be demonstrated that Aβ pathology is present in the hearts of patients with AD, while the formation of NFT in the auditory system can be detected much earlier than the onset of symptoms. Progressive hearing impairment may beget social isolation and accelerate cognitive decline and increase the risk of developing dementia. The current review discusses the concept of a brain-ear-heart axis by which Aβ and NFT inhibition could be achieved through targeted supplementation of neurotrophic factors to the cochlea and the brain. Such amyloid inhibition might also indirectly affect amyloid accumulation in the heart, thus reducing the risk of developing AD-associated amyloid cardiomyopathy and cardiovascular disease.}, language = {en} } @article{SchlechtVallonWagneretal.2021, author = {Schlecht, Anja and Vallon, Mario and Wagner, Nicole and Erg{\"u}n, S{\"u}leyman and Braunger, Barbara M.}, title = {TGFβ-Neurotrophin Interactions in Heart, Retina, and Brain}, series = {Biomolecules}, volume = {11}, journal = {Biomolecules}, number = {9}, issn = {2218-273X}, doi = {10.3390/biom11091360}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-246159}, year = {2021}, abstract = {Ischemic insults to the heart and brain, i.e., myocardial and cerebral infarction, respectively, are amongst the leading causes of death worldwide. While there are therapeutic options to allow reperfusion of ischemic myocardial and brain tissue by reopening obstructed vessels, mitigating primary tissue damage, post-infarction inflammation and tissue remodeling can lead to secondary tissue damage. Similarly, ischemia in retinal tissue is the driving force in the progression of neovascular eye diseases such as diabetic retinopathy (DR) and age-related macular degeneration (AMD), which eventually lead to functional blindness, if left untreated. Intriguingly, the easily observable retinal blood vessels can be used as a window to the heart and brain to allow judgement of microvascular damages in diseases such as diabetes or hypertension. The complex neuronal and endocrine interactions between heart, retina and brain have also been appreciated in myocardial infarction, ischemic stroke, and retinal diseases. To describe the intimate relationship between the individual tissues, we use the terms heart-brain and brain-retina axis in this review and focus on the role of transforming growth factor β (TGFβ) and neurotrophins in regulation of these axes under physiologic and pathologic conditions. Moreover, we particularly discuss their roles in inflammation and repair following ischemic/neovascular insults. As there is evidence that TGFβ signaling has the potential to regulate expression of neurotrophins, it is tempting to speculate, and is discussed here, that cross-talk between TGFβ and neurotrophin signaling protects cells from harmful and/or damaging events in the heart, retina, and brain.}, language = {en} } @article{ShityakovNagaiErguenetal.2022, author = {Shityakov, Sergey and Nagai, Michiaki and Erg{\"u}n, S{\"u}leyman and Braunger, Barbara M. and F{\"o}rster, Carola Y.}, title = {The protective effects of neurotrophins and microRNA in diabetic retinopathy, nephropathy and heart failure via regulating endothelial function}, series = {Biomolecules}, volume = {12}, journal = {Biomolecules}, number = {8}, issn = {2218-273X}, doi = {10.3390/biom12081113}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-285966}, year = {2022}, abstract = {Diabetes mellitus is a common disease affecting more than 537 million adults worldwide. The microvascular complications that occur during the course of the disease are widespread and affect a variety of organ systems in the body. Diabetic retinopathy is one of the most common long-term complications, which include, amongst others, endothelial dysfunction, and thus, alterations in the blood-retinal barrier (BRB). This particularly restrictive physiological barrier is important for maintaining the neuroretina as a privileged site in the body by controlling the inflow and outflow of fluid, nutrients, metabolic end products, ions, and proteins. In addition, people with diabetic retinopathy (DR) have been shown to be at increased risk for systemic vascular complications, including subclinical and clinical stroke, coronary heart disease, heart failure, and nephropathy. DR is, therefore, considered an independent predictor of heart failure. In the present review, the effects of diabetes on the retina, heart, and kidneys are described. In addition, a putative common microRNA signature in diabetic retinopathy, nephropathy, and heart failure is discussed, which may be used in the future as a biomarker to better monitor disease progression. Finally, the use of miRNA, targeted neurotrophin delivery, and nanoparticles as novel therapeutic strategies is highlighted.}, language = {en} }