@article{ScherzadMeyerIckrathetal.2019,
  author    = {Scherzad, Agmal and Meyer, Till and Ickrath, Pascal and Gehrke, Thomas Eckhart and Bregenzer, Maximillian and Hagen, Rudolf and Dembski, Sofia and Hackenberg, Stephan},
  title     = {Cultivation of hMSCs in human plasma prevents the cytotoxic and genotoxic potential of ZnO-NP in vitro},
  series = {Applied Sciences},
  volume    = {9},
  journal   = {Applied Sciences},
  number    = {23},
  issn      = {2076-3417},
  doi       = {10.3390/app9234994},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193063},
  year      = {2019},
  abstract  = {Zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) are commonly used for industrial applications. Consequently, there is increasing exposure of humans to them. The in vitro analysis of cytotoxicity and genotoxicity is commonly performed under standard cell culture conditions. Thus, the question arises of how the results of genotoxicity and cytotoxicity experiments would alter if human plasma was used instead of cell culture medium containing of fetal calf serum (FCS). Human mesenchymal stem cells (hMSCs) were cultured in human plasma and exposed to ZnO-NPs. A cultivation in expansion medium made of DMEM consisting 10\% FCS (DMEM-EM) served as control. Genotoxic and cytotoxic effects were evaluated with the comet and MTT assay, respectively. hMSC differentiation capacity and ZnO-NP disposition were evaluated by histology and transmission electron microscopy (TEM). The protein concentration and the amount of soluble Zn2+ were measured. The cultivation of hMSCs in plasma leads to an attenuation of genotoxic and cytotoxic effects of ZnO-NPs compared to control. The differentiation capacity of hMSCs was not altered. The TEM showed ZnO-NP persistence in cytoplasm in both groups. The concentrations of protein and Zn2+ were higher in plasma than in DMEM-EM. In conclusion, the cultivation of hMSCs in plasma compared to DMEM-EM leads to an attenuation of cytotoxicity and genotoxicity in vitro.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Melms2019,
  author    = {Melms, Hannah},
  title     = {Charakterisierung und Analyse mesenchymaler Stammzellen dentalen Ursprungs mit Fokus auf die dentalen Aspekte der Hypophosphatasie - Etablierung eines in vitro Modells -},
  doi       = {10.25972/OPUS-18984},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-189844},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Im seltenen Krankheitsbild der Hypophosphatasie (HPP) treten aufgrund der Fehlfunktion der Gewebe-unspezifischen Alkalischen Phosphatase (tissue-nonspecific alkaline phosphatase, TNAP) skelettale und dentale Symptome in sehr variabler Auspr{\"a}gung auf. Der vorzeitige Verlust von Milchz{\"a}hnen ist das zahnmedizinische Leitsymptom und in vielen F{\"a}llen ein erstes Anzeichen dieser Erkrankung. In dieser Arbeit wurde ein in vitro Modell der HPP etabliert und der Fokus auf die dentalen Aspekte dieser Erkrankung gelegt. Hierzu wurden mesenchymale Stammzellen (MSCs) aus Bereichen analysiert, die bei einer Erkrankung von dieser Mineralisierungsst{\"o}rung betroffen sind. Es wurden dentale Stammzellen aus der Pulpa (dental pulp stem cells, DPSCs) und dem parodontalen Ligament (periodontal ligament stem cells, PDLSCs) isoliert und im Vergleich zu Stammzellen aus dem Knochenmark (bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs) charakterisiert. Um den Einfluss der Spendervariabilit{\"a}t zu reduzieren, wurden aus dem gesamten dentalen Probenmaterial nur vollst{\"a}ndige Probenpaare aus DPSCs und PDLSCs von 5 Spendern f{\"u}r die vergleichenden Analysen verwendet. Die dentalen MSCs konnten somit paarweise direkt miteinander verglichen werden. DPSCs gelten seit ihrer Entdeckung von Gronthos et al. im Jahr 2000 als geeignete Quelle f{\"u}r die Stammzellgewinnung mit vielversprechenden Anwendungsm{\"o}glichkeiten im Bereich des Tissue Engineering und der regenerativen muskuloskelettalen Medizin. PDLSCs sind aufgrund der parodontalen Problematik der HPP von besonderem Interesse in dieser Arbeit. Die Isolation von Stammzellen aus Pulpa und PDL konnte mit dem Nachweis der sogenannten Minimalkriterien f{\"u}r MSCs best{\"a}tigt werden. In diesem durch Enzyminhibition mit Levamisol induzierten in vitro Modell der HPP wurde die TNAP-abh{\"a}ngige Genexpression, die Enzym-Aktivit{\"a}t und das osteogene Differenzierungspotenzial an diesen drei Mineralisierungs-assoziierten MSCs untersucht. Die erweiterte Genexpressionsanalyse in Kooperation mit der Core Unit Systemmedizin der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg mit einer RNA-Sequenzierung der PDLSCs ergab interessante Einblicke in die differentielle Genexpression nach der TNAP-Inhibition w{\"a}hrend der osteogenen Differenzierung und Ansatzpunkte f{\"u}r weitere Analysen. Die beobachteten Genregulationen waren nach dem derzeitigen Verst{\"a}ndnis pathologischer Zusammenh{\"a}nge nachvollziehbar und simulierten in vitro HPP-relevante Signalwege repr{\"a}sentativ. Insbesondere die signifikante Genregulation von P2X7 und DMP1, sowie Zusammenh{\"a}nge aus dem Wnt-Signalweg zeigen hinsichtlich der dentalen Aspekte der HPP neue Ansatzpunkte auf. Die erh{\"o}hte P2X7-Expression in diesem in vitro HPP-Modell scheint mit der Parodontitis-Problematik der HPP zu korrelieren und verdeutlicht unter anderem die multifaktorielle {\"A}tiologie und Pathogenese der Parodontitis. Die Tatsache, dass die experimentellen Beobachtungen in Einklang mit dem klinischen Bild der HPP gebracht werden k{\"o}nnen, best{\"a}tigt die Relevanz des hier etablierten in vitro Modells. Zusammenfassend konnten anhand dieses in vitro Modells der HPP neue Aspekte aufgedeckt werden, die nicht nur im Hinblick auf die dentale Problematik der HPP aufschlussreich sind.},
  subject      = {Hypophosphatasie},
  language  = {de}
}