@article{HochleitnerJuengstBrownetal.2015,
  author    = {Hochleitner, Gernot and J{\"u}ngst, Tomasz and Brown, Toby D and Hahn, Kathrin and Moseke, Claus and Jakob, Franz and Dalton, Paul D and Groll, J{\"u}rgen},
  title     = {Additive manufacturing of scaffolds with sub-micron filaments via melt electrospinning writing},
  series = {Biofabrication},
  volume    = {7},
  journal   = {Biofabrication},
  number    = {3},
  doi       = {10.1088/1758-5090/7/3/035002},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-254053},
  year      = {2015},
  abstract  = {The aim of this study was to explore the lower resolution limits of an electrohydrodynamic process combined with direct writing technology of polymer melts. Termed melt electrospinning writing, filaments are deposited layer-by-layer to produce discrete three-dimensional scaffolds for in vitro research. Through optimization of the parameters (flow rate, spinneret diameter, voltage, collector distance) for poly-ϵ-caprolactone, we could direct-write coherent scaffolds with ultrafine filaments, the smallest being 817 ± 165 nm. These low diameter filaments were deposited to form box-structures with a periodicity of 100.6 ± 5.1 μm and a height of 80 μm (50 stacked filaments; 100 overlap at intersections). We also observed oriented crystalline regions within such ultrafine filaments after annealing at 55 °C. The scaffolds were printed upon NCO-sP(EO-stat-PO)-coated glass slide surfaces and withstood frequent liquid exchanges with negligible scaffold detachment for at least 10 days in vitro.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{vonRottkay2015,
  author    = {von Rottkay, Eberhard},
  title     = {Aktivit{\"a}t und Funktionalit{\"a}t nach H{\"u}fttotalendoprothese {\"u}ber einen direkten anterioren Zugang verglichen mit einem gesunden Bev{\"o}lkerungskollektiv},
  doi       = {10.25972/OPUS-17820},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-178206},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Die M{\"o}glichkeiten der operativen Rekonstruktion degenerativ ver{\"a}nderter H{\"u}ftgelenke sind komplex und vielf{\"a}ltig. Bei den derzeit zur Verf{\"u}gung stehenden operativen Behandlungsmassnahmen f{\"u}hren die Vor- und Nachteile immer wieder zur Diskussionen und Abw{\"a}gung der Operationsverfahren. Hierbei stehen sich die rasche postoperative Mobilisierung sowie eine verminderte Rekonvaleszenzzeit mit den diskutierten Nachteilen einer schlechteren {\"U}bersichtlichkeit und damit verbundenen Fehlimplantationen gegen{\"u}ber. Dies und die damit verbundene volkswirtschaftliche Bedeutung sind ein st{\"a}ndiger Ausgangspunkt f{\"u}r das Bem{\"u}hen den optimalen Zugangsweg zu etablieren. Daher stellte das von Smith-Peterson 1949 publizierte Verfahren einen Meilenstein in der operativen Therapie dar. Hierdurch konnten zum einen die operationstechnischen Vorteile wie auch das volkswirtschaftliche Begehren nach k{\"u}rzeren postoperativen Verweildauern vereint werden. Die Modifizierung dieses Zugangsweges hat sich bereits in einer großen Anzahl prospektiver Studien als zuverl{\"a}ssiges Rekonstruktionsverfahren etabliert und erf{\"u}llt zudem auch die Anforderungen der heutigen Medizin nach {\"a}sthetisch sch{\"o}nen Ergebnissen. In der vorliegenden Arbeit wurde eine prospektive Fallstudie des direkten anterioren Zugangs mit einem gesunden Vergleichskollektiv durchgef{\"u}hrt. Mit dem Ziel, die Aktivit{\"a}t ein Jahr postoperativ nach Implantation einer HTEP mit gesunden Probanden zu vergleichen. Von Januar 2009 bis Mai 2011 wurden insgesamt 77 Patienten und 59 Probanden in die Studie aufgenommen. Als Vergleichswerte wurde zum einen die klinische wie auch die radiologische Untersuchung herangezogen. In der klinischen Untersuchung zeigte sich insgesamt ein signifikanter Anstieg der untersuchten Scores im Vergleich mit den pr{\"a}operativen Ergebnissen bei den Operierten. Im Vergleich zu den Probanden erzielen die Patienten ein Jahr nach HTEP teilweise noch schlechtere Werte in dem Bewegungsumfang und den Aktivit{\"a}tsniveaus welche mittels der Auswertung des Stepwatches, des TWB und des Arzt-Patienten-Fragebogens erhoben wurden. Die radiologische Bewertung diente zur Feststellung der Positionierung der HTEP. Mit guten Positionierungen durch den direkten anterioren Zugang. Die Bewertung der Funktionalit{\"a}t zwischen den beiden Gruppen erfolgte durch den HHS, XSFMA- D und den Arzt-Patientenfragenbogen. Hierbei konnten {\"a}hnliche Ergebnisse, wie bereits oben beschrieben, verzeichnet werden mit guten Werten in der Gruppe der untersuchten Patienten, jedoch einer geringeren Funktionalit{\"a}t im Vergleich zu den Probanden. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass der direkte anteriore Zugang die Wiederherstellung eines guten postoperativen Gesundheitszustandes mit erreichen eines hohen postoperativen Aktivit{\"a}tslevels der Patienten erm{\"o}glicht. Ebenso erf{\"u}llt dieser Zugangsweg die Anforderungen der heutigen Medizin im Sinne einer schnellen postoperativen Mobilisation. Im Vergleich zu anderen minimal-invasiven Verfahren zeigen sich eine gute Implantierbarkeit, eine gute Positionierung und ein niedriges Komplikationsniveau. Prinzipiell hat der minimal-invasive anteriore Zugang das Potenzial sich als ein Standardverfahren in der operativen Rekonstruktion bei H{\"u}ftgelenksersatz zu etablieren, jedoch w{\"a}re ein direkter Vergleich mit dem lateralen Zugang erstrebenswert und sollte in weiteren Studien verglichen werden.},
  subject      = {AMIS},
  language  = {de}
}
@article{ThibaudeauTaubenbergerTheodoropoulosetal.2015,
  author    = {Thibaudeau, Laure and Taubenberger, Anna V. and Theodoropoulos, Christina and Holzapfel, Boris M. and Ramuz, Olivier and Straub, Melanie and Hutmacher, Dietmar W.},
  title     = {New mechanistic insights of integrin β1 in breast cancer bone colonization},
  series = {Oncotarget},
  volume    = {6},
  journal   = {Oncotarget},
  number    = {1},
  doi       = {10.18632/oncotarget.2788},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-175432},
  pages     = {332-344},
  year      = {2015},
  abstract  = {Bone metastasis is a frequent and life-threatening complication of breast cancer. The molecular mechanisms supporting the establishment of breast cancer cells in the skeleton are still not fully understood, which may be attributed to the lack of suitable models that interrogate interactions between human breast cancer cells and the bone microenvironment. Although it is well-known that integrins mediate adhesion of malignant cells to bone extracellular matrix, their role during bone colonization remains unclear. Here, the role of β1 integrins in bone colonization was investigated using tissue-engineered humanized in vitro and in vivo bone models. In vitro, bone-metastatic breast cancer cells with suppressed integrin β1 expression showed reduced attachment, spreading, and migration within human bone matrix compared to control cells. Cell proliferation in vitro was not affected by β1 integrin knockdown, yet tumor growth in vivo within humanized bone microenvironments was significantly inhibited upon β1 integrin suppression, as revealed by quantitative in/ex vivo fluorescence imaging and histological analysis. Tumor cells invaded bone marrow spaces in the humanized bone and formed osteolytic lesions; osteoclastic bone resorption was, however, not reduced by β1 integrin knockdown. Taken together, we demonstrate that β1 integrins have a pivotal role in bone colonization using unique tissue-engineered humanized bone models.},
  language  = {en}
}
@article{EbertBenischKrugetal.2015,
  author    = {Ebert, Regina and Benisch, Peggy and Krug, Melanie and Zeck, Sabine and Meißner-Weigl, Jutta and Steinert, Andre and Rauner, Martina and Hofbauer, Lorenz and Jakob, Franz},
  title     = {Acute phase serum amyloid A induces proinflammatory cytokines and mineralization via toll-like receptor 4 in mesenchymal stem cells},
  series = {Stem Cell Research},
  volume    = {15},
  journal   = {Stem Cell Research},
  doi       = {10.1016/j.scr.2015.06.008},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-148491},
  pages     = {231-239},
  year      = {2015},
  abstract  = {The role of serum amyloid A (SAA) proteins, which are ligands for toll-like receptors, was analyzed in human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSCs) and their osteogenic offspring with a focus on senescence, differentiation andmineralization. In vitro aged hMSC developed a senescence-associated secretory phenotype (SASP), resulting in enhanced SAA1/2, TLR2/4 and proinflammatory cytokine (IL6, IL8, IL1\(\beta\), CXCL1, CXCL2) expression before entering replicative senescence. Recombinant human SAA1 (rhSAA1) induced SASP-related genes and proteins in MSC, which could be abolished by cotreatment with the TLR4-inhibitor CLI-095. The same pattern of SASP-resembling genes was stimulated upon induction of osteogenic differentiation, which is accompanied by autocrine SAA1/2 expression. In this context additional rhSAA1 enhanced the SASP-like phenotype, accelerated the proinflammatory phase of osteogenic differentiation and enhanced mineralization. Autocrine/paracrine and rhSAA1 via TLR4 stimulate a proinflammatory phenotype that is both part of the early phase of osteogenic differentiation and the development of senescence. This signaling cascade is tightly involved in bone formation and mineralization, but may also propagate pathological extraosseous calcification conditions such as calcifying inflammation and atherosclerosis.},
  language  = {en}
}
@article{WehrleLiedertHeilmannetal.2015,
  author    = {Wehrle, Esther and Liedert, Astrid and Heilmann, Aline and Wehner, Tim and Bindl, Ronny and Fischer, Lena and Haffner-Luntzer, Melanie and Jakob, Franz and Schinke, Thorsten and Amling, Michael and Ignatius, Anita},
  title     = {The impact of low-magnitude high-frequency vibration on fracture healing is profoundly influenced by the oestrogen status in mice},
  series = {Disease Models \& Mechanisms},
  volume    = {8},
  journal   = {Disease Models \& Mechanisms},
  doi       = {10.1242/dmm.018622},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-144700},
  pages     = {93-104},
  year      = {2015},
  abstract  = {Fracture healing is impaired in aged and osteoporotic individuals. Because adequate mechanical stimuli are able to increase bone formation, one therapeutical approach to treat poorly healing fractures could be the application of whole-body vibration, including low-magnitude high-frequency vibration (LMHFV). We investigated the effects of LMHFV on fracture healing in aged osteoporotic mice. Female C57BL/6NCrl mice (n=96) were either ovariectomised (OVX) or sham operated (non-OVX) at age 41 weeks. When aged to 49 weeks, all mice received a femur osteotomy that was stabilised using an external fixator. The mice received whole-body vibrations (20 minutes/day) with 0.3 g peak-to-peak acceleration and a frequency of 45 Hz. After 10 and 21 days, the osteotomised femurs and intact bones (contra-lateral femurs, lumbar spine) were evaluated using bending-testing, micro-computed tomography (mu CT), histology and gene expression analyses. LMHFV disturbed fracture healing in aged non-OVX mice, with significantly reduced flexural rigidity (-81\%) and bone formation (-80\%) in the callus. Gene expression analyses demonstrated increased oestrogen receptor β (ERβ, encoded by Esr2) and Sost expression in the callus of the vibrated animals, but decreased β-catenin, suggesting that ERβ might mediate these negative effects through inhibition of osteoanabolic Wnt/β-catenin signalling. In contrast, in OVX mice, LMHFV significantly improved callus properties, with increased flexural rigidity (+ 1398\%) and bone formation (+637\%), which could be abolished by subcutaneous oestrogen application (0.025 mg oestrogen administered in a 90-day-release pellet). On a molecular level, we found an upregulation of ER alpha in the callus of the vibrated OVX mice, whereas ERβ was unaffected, indicating that ERa might mediate the osteoanabolic response. Our results indicate a major role for oestrogen in the mechanostimulation of fracture healing and imply that LMHFV might only be safe and effective in confined target populations.},
  language  = {en}
}
@article{KonradsBarthel2015,
  author    = {Konrads, Christian and Barthel, Thomas},
  title     = {Children and Adolescents with Knee Pain Need Diagnostics for Osteochondritis Dissecans},
  series = {Journal of Pain Management \& Medicine},
  volume    = {2},
  journal   = {Journal of Pain Management \& Medicine},
  number    = {1},
  doi       = {10.4172/jpmme.1000107},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-146531},
  pages     = {107},
  year      = {2015},
  abstract  = {No abstract available.},
  language  = {en}
}
@article{KonradsHobergRudert2015,
  author    = {Konrads, C. and Hoberg, M. and Rudert, M.},
  title     = {New Mechanism of Hip Endoprosthesis Damage Caused by High-frequency Electrocautery},
  series = {Journal of Medical Implants \& Surgery},
  volume    = {1},
  journal   = {Journal of Medical Implants \& Surgery},
  number    = {1},
  doi       = {10.4172/jmis.1000102},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-146528},
  pages     = {103},
  year      = {2015},
  abstract  = {No abstract available.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Sieker2015,
  author    = {Sieker, Jakob Tobias},
  title     = {Direkter adenoviraler Gentransfer von Bone morphogenetic protein-2 und Indian Hedgehog zur Knorpelregeneration im Kaninchenmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-142622},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Einleitung Fokale Gelenkknorpeldefekte treten in der Deutschen Bev{\"o}lkerung mit einer gesch{\"a}tzten Inzidenz von {\"u}ber 300 000 j{\"a}hrlichen F{\"a}llen auf. In der US-amerikanischen Bev{\"o}lkerung wird j{\"a}hrlich von {\"u}ber 600 000 F{\"a}llen ausgegangen. Aufgrund der Insuffizienz k{\"o}rpereigener Heilungskapazit{\"a}ten und verf{\"u}gbarer Therapieverfahren, schreitet die Erkrankung regelhaft zur post-traumatischen Arthrose fort. Neben der individuellen Lebensqualit{\"a}tseinschr{\"a}nkung besteht eine sozio{\"o}konomische Bedeutung mit gesch{\"a}tzten Krankheitskosten von j{\"a}hrlich {\"u}ber 10 Milliarden US Dollar in den Vereinigten Staaten. Das Versagen zellbasierter Therapieverfahren beruht unter anderem auf einer Insuffizienz der chondrogenen Differenzierung, sowie der hypertrophen Differenzierung der Chondrozyten mit nachfolgender Osteogenese analog den Vorg{\"a}ngen in der Wachstumsfuge. F{\"u}r die Induktion der chondrogenen Differenzierung stehen insbesondere Mitglieder der TGF-β Superfamilie, wie BMP-2, zur Verf{\"u}gung. Diese sind jedoch ebenso durch eine Induktion der hypertrophen Differenzierung gekennzeichnet. Zur Induktion der Chondrogenese unter Umgehung der TGF-β-Signalwege wurde IHH in-vitro als vielversprechend beschrieben. Bislang besteht jedoch kein Nachweis der in-vivo Effektivit{\"a}t von IHH zur Knorpelreparation. Die Schaffung eines Wachstumsfaktor-Milieus in der Gelenkknorpell{\"a}sion in-vivo stellt ebenso eine Herausforderung dar. Diesbez{\"u}glich wurde ein vereinfachtes Verfahren zum lokalisierten in-vivo Gentransfer mittels adenoviraler Vektoren und autologen Knochenmarkskoagulaten anhand von Markergenen beschrieben. Die Effektivit{\"a}t jenes Verfahrens zur in-vivo Knorpelreparation wurde noch nicht gezeigt. Zweck dieses kontrollierten in-vivo Experimentes ist es, mittels des oben genannten Gentransferverfahrens die Wirksamkeit von BMP-2 und IHH zur Reparation von osteochondralen Defekten in New Zealand White Rabbits nachzuweisen. Die zentrale Hypothese lautete, dass BMP2 beziehungsweise IHH Gentransfer in einer h{\"o}heren langzeit-histologischen Qualit{\"a}t des Reparationsgewebes resultiert. Explorativ sollten dabei Unterschiede in den einzelnen Dimensionen der Gewebequalit{\"a}t anhand des ICRS-II Histology Scoring Systems, sowie der Grad der Typ I (als Faserknorpelmarker), Typ II (als Marker hyalinen Gelenkknorpels) und Typ X Kollagen Deposition (als Marker hypertropher Chondrozyten) beschrieben werden. Material und Methoden Als Tiermodel wurden bilaterale 3,2 mm durchmessende osteochondrale Bohrlochdefekte in der Trochlea von New Zealand White Rabbits verwendet (n=10 unabh{\"a}ngige Tiere, 20 Gelenke). Die Defekte wurden mit autologen Knochenmarkkoageln gef{\"u}llt, die nach vorheriger Beckenkammaspiration gewonnen wurden. In den experimentellen Gruppen wurden die Knochenmarkkoagel beladen mit jeweils 1 x 1011 infekti{\"o}sen Partikeln adenoviraler Vektoren, die cDNA codierend f{\"u}r BMP2 (n=3 Tiere, entsprechend 6 Gelenken) oder IHH (n=4; 8) enthielten. In der Kontrollgruppe wurde das nicht-chondrogene Markergen GFP (n=3; 6) transferiert. Beide Gelenke eines Tieres wurden der gleichen Gruppe zugeordnet. Die histologische Gewebequalit{\"a}t wurde nach 13 Wochen anhand des ICRS-II Scoringsystems durch 3 unabh{\"a}ngige, verblindete Untersucher bewertet. Als prim{\"a}re Outcomes wurden der ICRS-II Parameter „Generelles Assessment", sowie die Typ II Kollagen positive Fl{\"a}che designiert. Als explorative Outcomes wurden die verbleibenden ICRS-II Parameter, sowie die Typ I und Typ X Kollagen Deposition bewertet. Die Korrelation zwischen den Untersuchern wurde nach Pearson ermittelt. Zum Test auf Signifikanz der Gruppenunterschiede wurde ein lineares gemischtes Modell verwendet, welches einer m{\"o}gliche Abh{\"a}ngigkeit beider Gelenke eines Tieres Rechnung tr{\"a}gt. Ergebnisse Qualitative Bewertung des Reparationsknorpels. Dreizehn Wochen nach der Intervention zeigten die meisten der BMP-2 behandelten Gelenke (4 von 6) und alle der IHH behandelten Gelenke (8 von 8) hyalin-artigen Reparationsknorpel, w{\"a}hrend alle GFP behandelten Kontrollgelenke (6 von 6) faserknorpel-artiges Reparationsgewebe zeigten. Zwei BMP-2 behandelten Gelenke zeigten eine ausgepr{\"a}gte intral{\"a}sionale Knochenformation. Prim{\"a}re Outcomes - ICRS-II „Generelles Assessment" und Typ II Kollagen positive Fl{\"a}che. IHH und BMP-2 behandelte Gelenke zeigten im Vergleich zu GFP h{\"o}here Punktzahlen in dem ICRS-II „Generelles Assessment" Parameter: +33.0 (95\% Konfidenzintervall: -0.4, +66.4) Punkte f{\"u}r IHH und +8.5 (-26.6, +43.7) Punkte f{\"u}r BMP-2. Beide Effekte erreichten nicht das Level statistischer Signifikanz (p=0.052 und 0.537). IHH erh{\"o}hte die Typ II Kollagen Deposition in der Defektregion, w{\"a}hrend BMP-2 Gelenke keinen Unterschied zu GFP Kontrollen zeigten: +18.7 (-4.5, +42.0) Punkte f{\"u}r IHH und +0.0 (-29.7, +29.8) Punkte f{\"u}r BMP-2. Die erh{\"o}hte Typ II Kollagendeposition erreichte nicht das konventionelle Level statistischer Signifikanz (p=0.093). Sekund{\"a}re Outcomes - ICRS-II Parameter. In dem Vergleich von BMP-2 mit GFP Kontrollen wurde in keinem der 12 untersuchten Parameter ein signifikanter Unterschied festgestellt. IHH Gentransfer resultierte hingegen in h{\"o}heren Punktzahlen in allen untersuchten Parametern, wobei der Unterschied in 5 der 12 Parameter das Niveau statistischer Signifikanz erreichte. Ein um 21.5 Punkte (+3.6, +39.4) erh{\"o}hter Score wurde f{\"u}r den Parameter „Gewebemorphologie" beobachtet, sowie +21.0 (+6.4, +35.7) f{\"u}r „Chondrozyt{\"a}res Clustering", +31.2 (+0.8, +61.5) f{\"u}r „Formation der Tidemark", +17.3 (+0.2, +34.5) f{\"u}r „Abnorme Kalzifikation/Ossifikation" und +35.0 (+4.6, +65.2) f{\"u}r das „Assessment der mittleren und tiefen Zone". Sekund{\"a}re Outcomes - Marker chondrozyt{\"a}rer Hypertrophie. Eine perizellul{\"a}re Deposition von Typ X Kollagen wurde in allen Gruppen beobachtet. Eine deutlich gesteigerte Deposition wurde nur in den Gelenken beobachtet, die nach BMP2 Gentransfer eine ausgepr{\"a}gte intral{\"a}sionale Knochenformation zeigten. Diskussion Das hier beschriebene Experiment stellt die erste Ver{\"o}ffentlichung der Wirksamkeit von IHH zur Verbesserung der histologischen Knorpelqualit{\"a}t von in-vivo therapierten Gelenkknorpeldefekten dar [175]. Die Hypothese, dass IHH zu einer verbesserten histologischen Knorpelqualit{\"a}t f{\"u}hrt wurde best{\"a}tigt, w{\"a}hrend die Hypothese zu den positiven Effekten von BMP-2 wiederlegt wurde. IHH f{\"u}hrte zu besseren Ergebnissen in allen Untersuchten Parametern, das Niveau statistischer Signifikanz wurde dabei in den Parametern „Gewebemorphologie", „Chondrozyt{\"a}res Clustering", „Formation der Tidemark", „Abnorme Kalzifikation/Ossifikation" und „Assessment der mittleren und tiefen Zone" erreicht. Das prim{\"a}re Ziel dieses Experimentes war es, den „Proof of concept" zu liefern, dass IHH auch in-vivo ein attraktiver Faktor f{\"u}r die Induktion der Chondrogenese darstellt. Das langfristige Ziel ist die Induktion der Chondrogenese unter Umgehung des TGF-β Signalweges zu erzielen, um eine folgende hypertrophe Differenzierung der Chondrozyten und die folgende Ossifikation des reparierten Defektes zu verhindern. Die Limitationen der Studie umfassen die ausschließlich histologische und immunhistochemische durchgef{\"u}hrte Bewertung der Knorpelqualit{\"a}t und eine eingeschr{\"a}nkte statistische Power. Ob IHH es vermag die hypertrophe Differenzierung zu umgehen und somit eine langfristige hyaline Knorpelreparation zu erm{\"o}glichen, ist in weiteren pr{\"a}klinischen Studien mit biochemischer und molekulargenetischer Analyse der Hypertrophie-Marker zu untersuchen. In Bezug auf den klinischen Einsatz zur Knorpelreparation erscheint der Einsatz der Wachstumsfaktoren als Protein auf funktionalisierten Matrices vielversprechend. BMP-2 wird aufgrund der hier beobachteten intral{\"a}sionalen Knochenformation nach BMP2 Gentransfer als nicht geeignet zur Unterst{\"u}tzung der Knorpelreparation in-vivo bewertet.},
  subject      = {Bone morphogenetic protein-2},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Simann2015,
  author    = {Simann, Meike},
  title     = {Aufkl{\"a}rung der Effekte von Fibroblasten-Wachstumsfaktor 1 und 2 auf die Adipogenese und Osteogenese von prim{\"a}ren humanen Knochenmark-Stroma-Zellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119322},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Regulating and reverting the adipo-osteogenic lineage decision of trabecular human bone marrow stromal cells (hBMSCs) represents a promising approach for osteoporosis therapy and prevention. Fibroblast growth factor 1 (FGF1) and its subfamily member FGF2 were scored as lead candidates to exercise control over lineage switching processes (conversion) in favor of osteogenesis previously. However, their impact on differentiation events is controversially discussed in literature. Hence, the present study aimed to investigate the effects of these FGFs on the adipogenic and osteogenic differentiation and conversion of primary hBMSCs. Moreover, involved downstream signaling mechanisms should be elucidated and, finally, the results should be evaluated with regard to the possible therapeutic approach. This study clearly revealed that culture in the presence of FGF1 strongly prevented the adipogenic differentiation of hBMSCs as well as the adipogenic conversion of pre-differentiated osteoblastic cells. Lipid droplet formation was completely inhibited by a concentration of 25 ng/µL. Meanwhile, the expression of genetic markers for adipogenic initiation, peroxisome proliferator-activated receptor gamma 2 (PPARg2) and CCAAT/enhancer binding protein alpha (C/EBPa), as well as subsequent adipocyte maturation, fatty acid binding protein 4 (FABP4) and lipoprotein lipase (LPL), were significantly downregulated. Yet, the genetic markers of osteogenic commitment and differentiation were not upregulated during adipogenic differentiation and conversion under FGF supplementation, not supporting an event of osteogenic lineage switching. Moreover, when examining the effects on the osteogenic differentiation of hBMSCs and the osteogenic conversion of pre-differentiated adipocytic cells, culture in the presence of FGF1 markedly decreased extracellular matrix (ECM) mineralization. Additionally, the gene expression of the osteogenic marker alkaline phosphatase (ALP) was significantly reduced and ALP enzyme activity was decreased. Furthermore, genetic markers of osteogenic commitment, like the master regulator runt-related transcription factor 2 (RUNX2) and bone morphogenetic protein 4 (BMP4), as well as markers of osteogenic differentiation and ECM formation, like collagen 1 A1 (COL1A1) and integrin-binding sialoprotein (IBSP), were downregulated. In contrast, genes known to inhibit ECM mineralization, like ANKH inorganic pyrophosphate transport regulator (ANKH) and osteopontin (OPN), were upregulated. ANKH inhibition revealed that its transcriptional elevation was not crucial for the reduced matrix mineralization, perhaps due to decreased expression of ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1 (ENPP1) that likely annulled ANKH upregulation. Like FGF1, also the culture in the presence of FGF2 displayed a marked anti-adipogenic and anti-osteogenic effect. The FGF receptor 1 (FGFR1) was found to be crucial for mediating the described FGF effects in adipogenic and osteogenic differentiation and conversion. Yet, adipogenic conversion displayed a lower involvement of the FGFR1. For adipogenic differentiation and osteogenic differentiation/conversion, downstream signal transduction involved the extracellular signal-regulated kinases 1 and 2 (ERK1/2) and the mitogen-activated protein kinase (MAPK)/ERK kinases 1 and 2 (MEK1/2), probably via the phosphorylation of FGFR docking protein FGFR substrate 2a (FRS2a) and its effector Ras/MAPK. The c-Jun N-terminal kinase (JNK), p38-MAPK, and protein kinase C (PKC) were not crucial for the signal transduction, yet were in part responsible for the rate of adipogenic and/or osteogenic differentiation itself, in line with current literature. Taken together, to the best of our knowledge, our study was the first to describe the strong impact of FGF1 and FGF2 on both the adipogenic and osteogenic differentiation and conversion processes of primary hBMSCs in parallel. It clearly revealed that although both FGFs were not able to promote the differentiation and lineage switching towards the osteogenic fate, they strongly prevented adipogenic differentiation and lineage switching, which seem to be elevated during osteoporosis. Our findings indicate that FGF1 and FGF2 entrapped hBMSCs in a pre-committed state. In conclusion, these agents could be applied to potently prevent unwanted adipogenesis in vitro. Moreover, our results might aid in unraveling a pharmacological control point to eliminate the increased adipogenic differentiation and conversion as potential cause of adipose tissue accumulation and decreased osteoblastogenesis in bone marrow during aging and especially in osteoporosis.},
  subject      = {Mesenchymzelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{MunozExposito2015,
  author    = {Mu{\~n}oz Exp{\´o}sito, Pablo},
  title     = {Gibt es topische Antiseptika, die in Operationswunden prophylaktisch erfolgreich angewandt werden, um die Infektionsrate nach endoprothetischen Operationen in der Orthop{\"a}die zu senken oder Infektionen zu vermeiden?},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-136154},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Die periprothetische Infektion nach endoprothetischen Operationen in der Orthop{\"a}die ist eine dramatische Komplikation, die nicht nur die Gesundheit des Patienten in hohem Maße kompromitiert und gef{\"a}hrdet, sondern auch in {\"o}konomischer Hinsicht ein enormes Problem darstellt. Zahlreiche prophylaktische Maßnahmen, wie z.B. aseptische Techniken, pr{\"a}operative Hautantiseptik und perioperative Antibiotikaprophylaxe tragen zur postoperativen Infektionsreduktion bei. Die Infektionsraten bewegen sich aber weiterhin zwischen 0,3\% und 4,97\%, je nach Implantatlokalisation. Hinzu kommt das Auftreten multiresistenter Erreger, die eine erfolgreiche Behandlung mit Antibiotika stark erschweren oder sogar unm{\"o}glich machen. Weltweit 58 zeichnet sich ein drastischer Anstieg von resistenten Erregern ab, die in Zukunft bisher wirksame Antibiotika wom{\"o}glich g{\"a}nzlich nutzlos werden lassen k{\"o}nnten. In Hinsicht auf amerikanische Studien, die den Bedarf an orthop{\"a}discher Endoprothetik hochgerechnet haben, ist bis 2030 allein in den USA eine nahezu Versiebenfachung von totaler Knieendoprothetik zu erwarten. Dies w{\"u}rde die Infektionsproblematik enorm versch{\"a}rfen, wenn bis dahin keine neuen, wirksameren Prophylaxemaßnahmen zum Einsatz k{\"a}men. Es ist dringend notwendig alternative Substanzen zu erforschen, die vor allem bei aseptischen Operationen gute Wirksamkeit und Vertr{\"a}glichkeit vereinen, ohne Resistenzen zu f{\"o}rdern und somit postoperative Infektionen weiter zu senken oder zu verhindern. Studien mit Antiseptika, wie PVP-Iod, konnten bereits positive Ergebnisse liefern, die ein Lichtblick in der vorliegenden Problematik darstellen. Der Mangel an relevanten, hochwertigen Studien auf diesem Themengebiet lassen eine allgemeing{\"u}ltige klinische Empfehlung allerdings nur mit Vorsicht zu. Die intraoperative Wundsp{\"u}lung mit PVP-Iod als 0,35\%ige L{\"o}sung und anschließendem Nachsp{\"u}len mit steriler physiologischer Kochsalzl{\"o}sung, kann zumindest bei Wirbels{\"a}ulenoperationen mit Instrumentierung als sinnvolle Infektionsprophylaxe angesehen werden. Die Resultate dieser {\"U}bersichtsarbeit rechtfertigen zudem weitere hochwertige Studien mit PVP-Iod, die n{\"o}tig sind, um die bisherigen positiven Ergebnisse zu verifizieren und die letztendlich zu einer medizinischen Evidenz f{\"u}r endoprothetische Operationen in der Orthop{\"a}die f{\"u}hren k{\"o}nnten. Aber auch alternative Antiseptika sollten weiter erforscht werden, um bei speziellen Problematiken auf m{\"o}glichst viele Alternativen zur{\"u}ckgreifen zu k{\"o}nnen.},
  subject      = {Wundversorgung},
  language  = {de}
}