@phdthesis{Martin2018, author = {Martin, Corinna}, title = {Oxidized phospholipids and their role in neuronal excitation of primary sensory neurons}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-160665}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Recently, our research group identified in a study novel proalgesic targets in acute and chronic inflammatory pain: oxidized phospholipids (OxPL). OxPL, endogenous chemical irritants, are generated in inflamed tissue and mediate their pain-inducing function by activating the transient receptor potential channels TRPA1 and TRPV1. Both channels are sensors for chemical stimuli on primary afferent nociceptors and are involved in nociception. Here, with the help of calcium imaging and whole cell patch clamp recording techniques, it was found that OxPL metabolites acutely activate TRPA1 and TRPV1 ion channels to excite DRG neurons. OxPL species act predominantly via TRPA1 ion channels and mediate long- lasting non-selective inward currents. Notably, one pure OxPL compound, PGPC, activated a TRPA1 mutant lacking the binding site for electrophilic agonists, suggesting that OxPL activate TRP ion channels by an indirect mechanical mechanism. Next, it was investigated how OxPL influence the excitability of primary sensory neurons. Acute stimulation and fast calcium imaging revealed that OxPL elicit repetitive, spike-like calcium transients in small- diameter DRG neurons, which were fully blocked by antagonists against TRPA1/V1 and N- type voltage-gated calcium channels. In search of a mechanism that drives repetitive spiking of DRG neurons, it was asked whether NaV1.9, a voltage-gated sodium channel involved in subthreshold excitability and nociception, is needed to trigger OxPL-induced calcium spikes and action potential firing. In electrophysiological recordings, both the combination of local application of OxPL and current injection were required to efficiently increase the action potential (AP) frequency of small-diameter sensory neurons. However, no difference was monitored in the resting membrane potential or OxPL-induced AP firing rate between wt and NaV1.9-deficient small diameter DRG neurons. To see whether NaV1.9 needs inflammatory conditions to be integrated in the OxPL-induced excitation cascade, sensory neurons were pretreated with a mixture of inflammatory mediators before OxPL application. Under inflammatory conditions both the AP and the calcium-spike frequency were drastically enhanced in response to an acute OxPL stimulus. Notably, this potentiation of OxPL stimuli was entirely lost in NaV1.9 deficient sensory neurons. Under inflammatory conditions, the resting membrane potential of NaV1.9-deficient neurons was more negative compared to wt neurons, suggesting that NaV1.9 shows resting activity only under inflammatory conditions. In conclusion, OxPL are endogenous irritants that induce excitability in small-diameter DRG neurons, a cellular model of nociceptors, via TRP activation. This effect is potentiated under inflammatory conditions. Under these conditions, NaV1.9 functions as essential mediator as it eases the initiation of excitability after OxPL stimulation. As mutants in the human NaV1.9 mediate an enhanced or painless perception, this study provides new insight into the mechanism on how NaV1.9 amplifies stimuli of endogenous irritants under inflammatory conditions.}, subject = {Entz{\"u}ndung}, language = {en} } @phdthesis{Vierheilig2018, author = {Vierheilig, Christina}, title = {Der Zusammenhang von Depressivit{\"a}t und Schmerz nach orthop{\"a}dischen Eingriffen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-156322}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Die vorliegende prospektive, monozentrische Beobachtungsstudie einer konsekutiv rekrutierten Kohorte hatte zum Ziel, den Zusammenhang zwischen Depressivit{\"a}t und Schmerzen nach orthop{\"a}dischen Eingriffen zu untersuchen. Zudem sollte gepr{\"u}ft werden, ob eine bestehende Depressivit{\"a}t vermehrte postoperative Schmerzen vorhersagen kann und umgekehrt pr{\"a}operative Schmerzen ein Pr{\"a}dikator f{\"u}r postoperative Depressivit{\"a}t sind. Die Stichprobe bestand aus 200 im Zeitraum von Februar 2009 bis Mai 2009 rekrutierten station{\"a}r behandelten Patienten der Orthop{\"a}dischen Klinik K{\"o}nig-Ludwig-Haus in W{\"u}rzburg. Die Patienten waren im Durchschnitt 58,5 Jahre alt. 42\% der Teilnehmer waren m{\"a}nnlich. Es wurden Patienten eingeschlossen, die sich unterschiedlichen orthop{\"a}dischen Operationsarten unterzogen. H{\"a}ufig waren vor allem arthroskopische Schulteroperationen, sowie endoprothetische Versorgungen am H{\"u}ft- und Kniegelenk. Die Patienten f{\"u}llten bei Aufnahme und w{\"a}hrend ihres folgenden Klinikaufenthaltes Frageb{\"o}gen zur Schmerzerfassung und zur depressiven Symptomatik (Patient Health Questionnaire, PHQ-9) aus. In der vorliegenden Studie konnte ein l{\"a}ngsschnittlicher Zusammenhang zwischen Depressivit{\"a}t und erh{\"o}htem Schmerzlevel nachgewiesen werden. Depressivit{\"a}t ist ein Pr{\"a}diktor f{\"u}r postoperativen Schmerz, bei Adjustierung f{\"u}r den pr{\"a}operativen Schmerz. Ebenso ist pr{\"a}operativer Schmerz ein vorhersagender Faktor f{\"u}r postoperative Depressivit{\"a}t, bei Adjustierung f{\"u}r den pr{\"a}operativen Wert der Depressivit{\"a}t. Außerdem sagt fr{\"u}he postoperative Depressivit{\"a}t erh{\"o}hte Schmerzlevel bei Entlassung voraus und hohe Schmerzlevel zwei Tage postoperativ eine vermehrte Depressivit{\"a}t vor Entlassung, jeweils nach Adjustierung f{\"u}r den fr{\"u}hen postoperativen Wert des Kriteriums. Da es keine Hinweise f{\"u}r die Priorit{\"a}t des einen Pr{\"a}diktors {\"u}ber den anderen gibt, ist die Wirkrichtung vermutlich bidirektional. Somit sollte eine postoperative Schmerztherapie sowohl die Therapie der Schmerzen als auch der Depression beinhalten, um suffizient niedrige Schmerzlevel zu erreichen. Schlussendlich sollten experimentelle Studien angefertigt werden, um den m{\"o}glichen Benefit einer adjuvanten Therapie der Depressivit{\"a}t w{\"a}hrend der perioperativen Phase auf den postoperativen Schmerz zu untersuchen.}, subject = {Schmerz}, language = {de} } @phdthesis{Hose2018, author = {Hose, Dorothea Anna Elisabeth}, title = {Charakterisierung von Spinalganglienneuronen im alpha-Galaktosidase A-defizienten Maus-Modell des M. Fabry}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-163233}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {M. Fabry ist eine X-chromosomale, lysosomale Speicherkrankheit, die aufgrund einer Mutation im f{\"u}r das Enzym αGalaktosidase A (αGalA)-kodierenden Gen GLA, zu einer vollst{\"a}ndig fehlenden oder verminderten Expression von αGalA f{\"u}hrt. Aufgrund ubiquit{\"a}rer Ablagerungen von Globotriaosylceramid 3 (Gb3) kommt es zu einer progressiven Multiorganerkrankung sowie der Entwicklung einer small-fiber Neuropathie (SFN). Der Pathomechanismus des Fabry-assoziierten Schmerzes blieb trotz Entwicklung eines αGalA-defizienten Mausmodells (Fabry-ko-Maus) durch Ohshima et al. bisher weitgehend ungekl{\"a}rt. Ziel der vorliegenden Arbeit war die systematische Charakterisierung des Fabry-ko-Mausmodells hinsichtlich Schmerz-assoziierten Verhaltens und Expression Schmerz-assoziierter Ionenkan{\"a}le in Spinalganglienneuronen. Hierzu wurden insgesamt 42 drei Monate und 41 12 Monate alte m{\"a}nnliche und weibliche Fabry-ko-M{\"a}use und ihre gleichaltrigen Wurfgeschwister untersucht. Die Verhaltenstestungen beinhalteten einen von Frey-, einen Hargreaves- sowie einen „Cold"-Test zur Evaluation der mechanischen und thermischen R{\"u}ckzugslatenz. Weiterhin erfolgten die Analyse der intraepidermalen Nervenfaserdichte (IENFD) in Fußsohlen der M{\"a}use sowie eine H.E.-F{\"a}rbung von Spinalganglien zur Untersuchung morphologischer Ver{\"a}nderungen der Neurone. Zus{\"a}tzlich folgten immunhistochemische und molekulargenetische Untersuchungen des Gb3-Rezeptors (CD77), des transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1)-Kanals, des spannungsgesteuerten Natrium-Kanals 1.8 (Nav1.8), des Calcitonin Gene related peptide (CGRP), des Neurofilaments 200 (NF200) sowie von Isolectin B4 (IB4) an kryokonservierten und kultivierten Spinalganglienneuronen. In Verhaltenstestungen konnten eine {\"U}berempfindlichkeit gegen{\"u}ber mechanischen und Hitze-Stimuli sowie ein vermindertes K{\"a}lteempfinden festgestellt werden. Es zeigte sich eine reduzierte IENFD in Fußsohlen sowie eine Vergr{\"o}ßerung der neuronalen Fl{\"a}che in Spinalganglien von Fabry-ko-M{\"a}usen. Die immunhistochemischen Untersuchungen ergaben eine erh{\"o}hte CD77- und TRPV1-Immunreaktivit{\"a}t sowie eine erniedrigte NF200-Immunreaktivit{\"a}t in Fabry-ko-M{\"a}usen; Untersuchungen hinsichtlich der Immunreaktivit{\"a}t von Nav1.8 ergaben keine Unterschiede. Molekulargenetisch konnte neben einer verminderten Nav1.8-Expression in jungen Fabry-ko-M{\"a}usen keine Unterschiede festgestellt werden. Die Ergebnisse der Verhaltenstestungen sowie die verminderte IENFD bei Fabry-ko-M{\"a}usen entsprechen klinischen Befunden bei Fabry-Patienten. Erstmals konnte in dieser Arbeit eine Vergr{\"o}ßerung der Neuronenfl{\"a}che in Fabry-ko-M{\"a}usen quantitativ nachgewiesen und eine vermehrte Immunreaktivit{\"a}t von TRPV1 und CD77 festgestellt werden. Bei fehlendem Nachweis eines geschlechtsspezifischen Unterschieds der Ergebnisse, konnte ein Einfluss des weiblichen Geschlechts auf den Ph{\"a}notyp des M. Fabry ausgeschlossen werden.
Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass die von Oshima et al. entwickelte Fabry-ko-Maus ein suffizientes Model zur Erforschung des M. Fabry darstellt. Weiterhin r{\"u}cken sie TRPV1 und spannungsgesteuerte Natriumkan{\"a}le weiter in den Fokus der Untersuchung Fabry-assoziierten Schmerzes und k{\"o}nnen aufgrund der hohen Anzahl an Versuchstieren und dem Vergleich mit Wurfgeschwistern als Grundlage f{\"u}r weitere Studien dienen.}, subject = {Fabry-Krankheit}, language = {de} }