@phdthesis{Bieniussa2024,
  author    = {Bieniussa, Linda Ilse},
  title     = {Different effects of conditional Knock-Out of Stat3 on the sensory epithelium of the Organ of Corti},
  doi       = {10.25972/OPUS-35143},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-351434},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Die Cochlea von S{\"a}ugetieren nimmt Schall als Reaktion auf Vibrationen an frequenzabh{\"a}ngigen Positionen entlang des Cochlea-Kanals wahr. Die sensorischen {\"a}ußeren Haarzellen, die von St{\"u}tzzellen umgeben sind, wirken als Signalverst{\"a}rker, indem sie ihre Zelll{\"a}nge ver{\"a}ndern k{\"o}nnen. Dies wird als Elektromotilit{\"a}t bezeichnet. Um eine korrekte elektrische {\"U}bertragung bei mechanischen Kr{\"a}ften zu gew{\"a}hrleisten, ist ein gewisser Widerstand des sensorischen Epithels eine Voraussetzung f{\"u}r die fehlerfreie Weiterleitung von H{\"o}rinformationen. Dieser Widerstand wird durch Mikrotubuli und deren posttranslationalen Modifikationen in den St{\"u}tzzellen des sensorischen Epithels der Cochlea gew{\"a}hrleistet. Stat3 ist ein Transkriptionsfaktor, der an verschiedenen Phosphorylierungsstellen, sowie je nach Zelltyp und aktiviertem Signalweg an vielen zellul{\"a}ren Prozessen wie Differenzierung, Entz{\"u}ndung, Zell{\"u}berleben und Mikrotubuli-Dynamik beteiligt ist. W{\"a}hrend Stat3 ein breites Spektrum an intrazellul{\"a}ren Funktionen hat, stellte sich die Frage, wie und ob Stat3 in den Zellen des Cortischen Organ einen Einfluss auf den H{\"o}rprozess hat. Um dies zu testen, wurde das Cre/loxp-System verwendet, um Stat3 in den {\"a}ußeren Haarzellen oder den St{\"u}tzzellen entweder vor oder nach H{\"o}rbeginn von M{\"a}usen konditional auszuschalten. Um das H{\"o}rverm{\"o}gen zu erfassen, wurden DPOAE- und ABR-Messungen durchgef{\"u}hrt, w{\"a}hrend molekulare und morphologische Untersuchungen mittels Sequenzierung und Immunhistochemie durchgef{\"u}hrt wurden. Eine konditioneller Knock-Out von Stat3 vor und nach dem Beginn des H{\"o}rens in {\"a}ußeren Haarzellen f{\"u}hrt zu leichten H{\"o}rsch{\"a}den, w{\"a}hrend Synapsen, Nervenfasern und Mitochondrien nicht betroffen waren. Die Analyse der Sequenzierung von {\"a}ußeren Haarzellen aus M{\"a}usen mit konditionellem Knock-Out vor dem Beginn des H{\"o}rens ergab eine St{\"o}rung der zellul{\"a}ren Hom{\"o}ostase und der extrazellul{\"a}ren Signale. Ein konditioneller Knock-Out von Stat3 in den {\"a}ußeren Haarzellen nach Beginn des H{\"o}rens f{\"u}hrte zu einem fr{\"u}h-entz{\"u}ndlichen Signalweg mit erh{\"o}hter Zytokinproduktion und der Hochregulierung des NF-κB-Wegs. In den St{\"u}tzzellen f{\"u}hrte ein kondioneller Knock-Out von Stat3 nur nach dem Beginn des H{\"o}rens zu einer H{\"o}rbeeintr{\"a}chtigung. Synapsen, Nervensoma und -fasern waren jedoch von einem konditionellen Knock-Out von Stat3 in St{\"u}tzzellen nicht betroffen. Dennoch war die detyronisierte Modifikation der Mikrotubuli ver{\"a}ndert, was zu einer Instabilit{\"a}t der St{\"u}tzzellen, insbesondere der Phalangealforts{\"a}tze, f{\"u}hrte, was wiederum zu einer Instabilit{\"a}t des Epithels w{\"a}hrend des H{\"o}rvorgangs f{\"u}hrte. Zusammenfassend l{\"a}sst sich sagen, dass ein konditioneller Knock-Out von Stat3 in Zellen des Cortischen Organs zu einer H{\"o}rst{\"o}rung f{\"u}hrte. W{\"a}hrend ein konditioneller Knock-Out in {\"a}ußeren Haarzellen eine erh{\"o}hte Zytokinproduktion zur Folge hatte, verloren die St{\"u}tzzellen ihre Zellstabilit{\"a}t aufgrund einer verminderten detyronisierten Modifikation der Mikrotubuli. Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Stat3 ein wichtiges Protein f{\"u}r die H{\"o}rleistung ist. Es sind jedoch weitere Untersuchungen des molekularen Mechanismus erforderlich, um die Rolle von Stat3 in den Zellen des Corti-Organs zu verstehen.},
  subject      = {Audiologie},
  language  = {en}
}
@article{YadavSelvarajBenderetal.2016,
  author    = {Yadav, Preeti and Selvaraj, Bhuvaneish T. and Bender, Florian L. P. and Behringer, Marcus and Moradi, Mehri and Sivadasan, Rajeeve and Dombert, Benjamin and Blum, Robert and Asan, Esther and Sauer, Markus and Julien, Jean-Pierre and Sendtner, Michael},
  title     = {Neurofilament depletion improves microtubule dynamics via modulation of Stat3/stathmin signaling},
  series = {Acta Neuropathologica},
  volume    = {132},
  journal   = {Acta Neuropathologica},
  number    = {1},
  doi       = {10.1007/s00401-016-1564-y},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-188234},
  pages     = {93-110},
  year      = {2016},
  abstract  = {In neurons, microtubules form a dense array within axons, and the stability and function of this microtubule network is modulated by neurofilaments. Accumulation of neurofilaments has been observed in several forms of neurodegenerative diseases, but the mechanisms how elevated neurofilament levels destabilize axons are unknown so far. Here, we show that increased neurofilament expression in motor nerves of pmn mutant mice, a model of motoneuron disease, causes disturbed microtubule dynamics. The disease is caused by a point mutation in the tubulin-specific chaperone E (Tbce) gene, leading to an exchange of the most C-terminal amino acid tryptophan to glycine. As a consequence, the TBCE protein becomes instable which then results in destabilization of axonal microtubules and defects in axonal transport, in particular in motoneurons. Depletion of neurofilament increases the number and regrowth of microtubules in pmn mutant motoneurons and restores axon elongation. This effect is mediated by interaction of neurofilament with the stathmin complex. Accumulating neurofilaments associate with stathmin in axons of pmn mutant motoneurons. Depletion of neurofilament by Nefl knockout increases Stat3-stathmin interaction and stabilizes the microtubules in pmn mutant motoneurons. Consequently, counteracting enhanced neurofilament expression improves axonal maintenance and prolongs survival of pmn mutant mice. We propose that this mechanism could also be relevant for other neurodegenerative diseases in which neurofilament accumulation and loss of microtubules are prominent features.},
  language  = {en}
}