@phdthesis{Finger2007, author = {Finger, Mathias Johannes}, title = {Adulte hippocampale Neurogenese bei psychischen Erkrankungen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27351}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Es existiert bereits eine Vielzahl von tierexperimentellen Studien bez{\"u}glich Einflussfaktoren auf die adulte Neurogenese. Nachdem die Teilungsf{\"a}higkeit von neuralen Stammzellen Ende der 1990er Jahre auch im adulten humanen Gehirn nachgewiesen wurde, war es das Ziel der vorliegenden Arbeit, adulte Neurogenese bei psychischen Erkrankungen zu quantifizieren bzw. den Ein-fluss medikament{\"o}ser Therapien auf die adulte Neurogenese zu untersuchen. Diese Studie stellt dabei die bislang einzige Arbeit dar, die sich mit der humanen adulten Neurogenese bei psychischen Erkrankungen besch{\"a}ftigt. Mittels Doppelf{\"a}rbungen von Ki67 und BrdU an Mausgewebe wurde zun{\"a}chst nachgewiesen, dass das Ki67-Antigen ein zuverl{\"a}ssiger Marker f{\"u}r sich teilende Zellen ist, woraufhin die F{\"a}rbeprozedur problemlos auf Humangewebe {\"u}bertragen werden konnte. Die Quantifizierung von Ki67 positiven Zellen erfolgte entlang der K{\"o}rnerzellschicht in einem definierten Abstand in der Einheit Zellen pro Millimeter. Die Ergebnisse der hier vorliegenden Studie widersprechen in mehrfacher Hinsicht den Hypothesen, die sich aus tierexperimentellen Studien ergeben. W{\"a}hrend die neurale Stammzellproli-feration bei schizophrenen Psychosen signifikant vermindert ist, findet sich kein Unterschied bei affektiven Erkrankungen im Vergleich zu Kontrollen. Weder wird die „Neurogenese-Hypothese" der Depression best{\"a}tigt, noch zeigte sich ein Effekt antidepressiv oder antipsychotisch wirksamer Pharmaka auf die Rate adulter Neurogenese, da eine pharmakologische Therapie jedweder Art keinen Einfluss auf die Zahl Ki67 positiver Zellen hatte. Deshalb scheint eine Steigerung der adulten Neurogenese kein Wirkmechanismus dieser Medikamente zu sein. Ein {\"u}berraschendes Ergebnis jedoch ist die signifikant reduzierte Rate adulter Neurogenese bei an Schizophrenie erkrankten Patienten. Aufgrund der sehr begrenzten Anzahl untersuchter Patienten ist die vorliegende Studie in ihrer Aussagekraft jedoch eingeschr{\"a}nkt und muss daher an einem gr{\"o}ßeren Patientenkollektiv wiederholt werden. Eine Vielzahl von Fragen bzgl. des Stellenwerts der adulten Neurogenese bei psychischen Erkrankungen bleibt dar{\"u}ber hinaus weiter ungekl{\"a}rt, was die Durchf{\"u}hrung weiterer Studien am adulten humanen Gehirn verlangt.}, subject = {Neurogenese}, language = {de} } @phdthesis{Doenitz2010, author = {Doenitz, Christian}, title = {Adulte Neurogenese in alten Serotonin-Transporter defizienten M{\"a}usen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49745}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Das serotonerge System des Gehirns mit seinen Projektionen ins limbische System ist an der Pathogenese der Depression und anderer neuropsychiatrischer Erkrankungen beteiligt. Bei der serotonergen Neurotransmission spielt der Serotonintransporter (5-HTT) eine wichtige Rolle und ist auch therapeutischer Angriffspunkt verschiedener Antidepressiva. Das Tiermodell der 5-HTT-Knockout(KO)-Maus dient der Untersuchung des serotonergen Systems. Diese Tiere besitzen neben einem verst{\"a}rkten Angst-{\"a}hnlichen Verhalten auch erh{\"o}hte 5-HT-Konzentrationen im synaptischen Spalt. Lange Zeit war man der Meinung, dass nahezu alle Nervenzellen w{\"a}hrend der Embryogenese bis kurz nach der Geburt gebildet werden. Neuere Untersuchungen konnten Neurogenese jedoch auch im Gehirn adulter Tiere und auch des Menschen nachweisen. Eine wichtige Gehirnregion mit adulter Neurogenese (aN) bis ins hohe Alter ist der Gyrus dentatus (GD) des Hippocampus. Der Hippocampus ist zentraler Teil des limbischen Systems und hat Schl{\"u}sselfunktionen bei Lernprozessen und der Ged{\"a}chtnisbildung und unterliegt durch seine serotonerge Innervation auch dem Einfluss von 5-HT. Die Zusammenfassung dieser Beobachtungen f{\"u}hrte zu folgender Arbeitshypothese: Eine erniedrigte Zahl von 5-HTT f{\"u}hrt zu chronisch erh{\"o}hten 5-HT-Spiegeln im synaptischen Spalt. Die damit verbundene Stimulation des serotonergen Systems f{\"u}hrt zu einer ver{\"a}nderten aN. Ziel der vorliegenden Arbeit war die quantitative Bestimmung von Proliferation, {\"U}berleben und Migration neu entstandener Zellen in der KZS des GD von heterozygoten (HET) und homozygoten 5-HTT-M{\"a}usen (KO), die mit Wildtyptieren (WT) verglichen wurden. Dabei wurden {\"a}ltere M{\"a}usen mit einem Durchschnittsalter von 13,8 Monaten verwendet. In der Gruppe zur Untersuchung der Proliferation wurden die Versuchstiere (n=18) 24 h nach Injektionen mit BrdU get{\"o}tet und histologische Schnitte des Hippocampus post mortem untersucht. In der Gruppe zur Untersuchung der {\"U}berlebensrate und Migration wurden die M{\"a}use (n=18) 4 Wochen nach den BrdU-Injektionen get{\"o}tet. Im Proliferationsversuch wurde ein signifikanter Unterschied bei der Konzentration BrdU-markierter Zellkerne in der SGZ zwischen KO-M{\"a}usen im Vergleich zu WT-Tieren gefunden, wobei HET-M{\"a}use ebenfalls eine signifikant h{\"o}here Konzentration BrdU-markierter Zellkerne in der SGZ gegen{\"u}ber WT-M{\"a}usen zeigten. In diesem Experiment ist somit ein positiver Einfluss des heterozygoten und homozygoten 5-HTT-KO auf die Entstehungsrate neuer Zellen im GD des Hippocampus im Vergleich zu den WT-Tieren feststellbar. Im Versuch zur Feststellung der {\"U}berlebensrate neu gebildeter Zellen im Hippocampus nach vier Wochen zeigten KO-M{\"a}use gegen{\"u}ber WT- und HET-M{\"a}usen keine signifikant h{\"o}here Zahl BrdU-markierter Zellkerne. Auch bei der Untersuchung der Migration war beinahe die H{\"a}lfte der BrdU-markierten Zellen von der SGZ in die KZS eingewandert. Ein signifikanter Unterschied zwischen den verschiedenen 5-HTT-Genotypen zeigte sich nicht. Offenbar hat der heterozygote oder homozygote 5-HTT-KO keinen Einfluss auf die {\"U}berlebensrate und das Migrationsverhalten neu entstandener Zellen. Bei den in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten Untersuchungen zur aN in 5-HTT-KO-M{\"a}usen konnte weder bei der Gruppe zur Untersuchung der Proliferation von neuronalen Vorl{\"a}uferzellen noch bei der Untersuchung der {\"U}berlebensrate oder Migration eine Abh{\"a}ngigkeit der ermittelten Konzentration BrdU-positiver Zellen vom Geschlecht oder Alter gefunden werden. Es zeigte sich jedoch eine signifikante negative Korrelation zwischen dem Gewicht der Tiere und dem Anteil gewanderter Zellen im Migrationsversuch, d.h. leichtere Tiere hatten tendenziell einen h{\"o}heren Anteil von in die KZS eingewanderten Zellen. Zusammengefasst zeigt die vorliegende Arbeit zum einen, dass {\"a}ltere KO- oder HET-M{\"a}use im Vergleich zu WT-Tieren eine erh{\"o}hte Proliferationsrate von neuronalen Vorl{\"a}uferzellen aufweisen. Zum anderen konnte ein indirekter Zusammenhang zwischen dem Gewicht der Versuchstiere und der Anzahl von in die KZS eingewanderten Zellen nachgewiesen werden. Bei einer Vergleichsuntersuchung in unserem Hause mit zwei Gruppen j{\"u}ngerer adulter 5-HTT-KO M{\"a}use mit einem Durchschnittalter von 7 Wochen und 3 Monaten konnte die Beobachtung einer erh{\"o}hten Proliferation nicht gemacht werden. Wir gehen deshalb davon aus, dass in diesem 5-HTT-KO Modell nur in h{\"o}herem Alter eine ver{\"a}nderte 5-HT-Hom{\"o}ostase zu einer verst{\"a}rkten Proliferation von neuronalen Vorl{\"a}uferzellen f{\"u}hrt.}, subject = {Neurogenese}, language = {de} } @phdthesis{Albrecht2024, author = {Albrecht, Jacqueline}, title = {Auswirkungen der Herzinsuffizienz und ihrer Komorbidit{\"a}ten Hypertonie und Diabetes mellitus auf Morphologie und Histologie des Hippocampus am Mausmodell}, doi = {10.25972/OPUS-35256}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-352568}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {In dieser Arbeit wurden die Auswirkungen der Herzinsuffizienz und ihrer Komorbidit{\"a}ten Hypertonie und Diabetes mellitus auf Morphologie und Histologie des Hippocampus am Mausmodell untersucht.}, subject = {Herzinsuffizienz}, language = {de} } @phdthesis{Glueckert2006, author = {Gl{\"u}ckert, Eva-Katharina}, title = {Charakterisierung eines Antiserums gegen BDNF (brain-derived neurotrophic factor) und Optimierung von Methoden zum immunhistochemischen Nachweis von BDNF im Hippocampus der Maus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18696}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Der neurotrophe Wachstumsfaktor BDNF geh{\"o}rt neben NGF, NT-3 und NT-4/5 zur Familie der Neurotrophine. Er spielt eine wichtige Rolle f{\"u}r {\"U}berleben und Differenzierung von Nervenzellen und ist insbesondere auch verantwortlich f{\"u}r die Regulation synaptischer Plastizit{\"a}t. Besonders im Hippocampus, dem Ort der h{\"o}chsten Expression von BDNF im adulten Gehirn, wirkt BDNF bei den Vorg{\"a}ngen von Lernen und Ged{\"a}chtnis mit, welches als Ph{\"a}nomen der LTP untersucht werden kann. Bisher ist eine Lokalisation von BDNF-Protein mittels Immunfluoreszenz-Techniken im Gehirn der Maus oder Ratte nur sehr schwer gelungen. In den meisten Arbeiten gelang die Lokalisation von BDNF {\"u}ber den Nachweis von mRNA oder im Western Blot, die Gruppe von Conner et al. konnte einen qualitativen Nachweis von BDNF-Protein mittels eines eigens hergestellten Antiserums erbringen (Conner et al. 1997). Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines Antiserums gegen BDNF zur subzellul{\"a}ren Lokalisation mittels Immunhistochemie. Durch die Verwendung von Immunfluoreszenz-gekoppelten Sekund{\"a}rantik{\"o}rpern sollte zum einen eine quantitative Bestimmung von BDNF m{\"o}glich sein, zum anderen sollte durch die M{\"o}glichkeit einer nahezu dreidimensionalen Darstellung des Gewebes mittels Vibratomschnitten auch eine Aussage {\"u}ber eine genauere Lokalisation von BDNF gemacht werden k{\"o}nnen. Um den immunhistochemischen Nachweis von BDNF-Protein im Hippocampus der Maus mittels Immunfluoreszenz f{\"u}hren zu k{\"o}nnen, wurde zun{\"a}chst ein geeignetes Anti-serum ben{\"o}tigt. Zwei zu Vergleichszwecken ausgetestete kommerzielle Antik{\"o}rper zeigten keine F{\"a}rbung. Nach dem Vorbild zweier Arbeitsgruppen (Yan et al. 1997b und Conner et al. 1996, 1997) wurde ein Antiserum gegen humanes rekombinantes BDNF in Kaninchen hergestellt. Das Antiserum erhielt den Namen „BDNF RabbitB". Die Spezifit{\"a}t des Antiserums wurde mittels Western Blot und in der Zellkultur anhand von H{\"u}hnchen-DRGs {\"u}berpr{\"u}ft. Im Western Blot zeigte das Antiserum eine spezifische Anf{\"a}rbung von rekombinantem BDNF sowie im Hippocampus-Proteinextrakt. In der Kontrolle mit Pr{\"a}immunserum zeigte sich keine Anf{\"a}rbung. In der Zellkultur mit H{\"u}hnchen-DRGs konnte eine blockierende Wirkung des Antiserums in Gegenwart von BDNF als neurotrophem Wachstumsfaktor im Zellkulturmedium nachgewiesen werden, es zeigte sich eine signifikante Reduktion des {\"U}berlebens von Zellen bei einer Verd{\"u}nnung des Antiserums von 1:1.000. Das Pr{\"a}immunserum zeigte keine Wirkung. Eine Kreuzreaktivit{\"a}t mit NGF als struktur{\"a}hnlichem Protein konnte ausgeschlossen werden, da das Antiserum in Gegenwart von NGF im Kulturmedium keine Wirkung zeigte. Anschließend galt es, die Methoden f{\"u}r die Immunhistochemie mit diesem Antiserum zu optimieren, da es Hinweise gab, daß gerade die Immunhistochemie neurotropher Faktoren sehr sensibel auf verschiedene Methoden reagiert. Daher wurden sowohl die Fixierungsmethode, unterschiedliche Gewebeschnitte, verschiedene Puffersysteme und immunhistochemische F{\"a}rbemethoden untersucht und verglichen. Die Standard-Fixierungsmethode mit Phosphat-Puffer, modifiziert nach der Methode nach Yan et al. 1997b mit maximal 2 h Nachfixierung stellte sich als beste Methode heraus. Eine Kombination zweier verschiedener Puffer (TBS und PB) innerhalb der Fixierung ist ung{\"u}nstig. Daher sollte innerhalb einer Methode immer bei einem Puffersystem geblieben werden, wobei hier insgesamt bei dem Vergleich von PBS, TBS und TRIS-Puffer sowohl in der Fixierung als auch in der F{\"a}rbemethode dem Phosphat-Puffer der Vorzug gegeben wird, welches auch das Standard-System darstellt. Bei den Gewebeschnitten sind, wie urspr{\"u}nglich geplant Vibratomschnitte zu bevorzugen. Insgesamt konnten jedoch m{\"o}gliche Ursachen f{\"u}r die Anf{\"a}lligkeit der BDNF-Immunreaktivit{\"a}t bei Fixierungs- und F{\"a}rbemethoden hier nicht abschließend erkl{\"a}rt werden. Problematisch war die ausgepr{\"a}gte Hintergrundf{\"a}rbung des Antiserums v.a. in der Immunhistochemie, die nicht ausreichend behoben werden konnte. Insofern sollte das Antiserum f{\"u}r die Verwendung bei immunhistochemischen F{\"a}rbungen noch weiter optimiert werden. F{\"u}r die Verwendung in der Zellkultur ist das Antiserum auf Grund seiner BDNF-blockierenden Eigenschaften gut einsetzbar. Im Western Blot sollte „BDNF RabbitB" in einer Verd{\"u}nnung von 1:5.000, in Zellkultur mit 1:1.000 und in der Immunhistochemie mit Vibratomschnitten mit 1:2.000 eingesetzt werden.}, language = {de} } @phdthesis{Thuy2015, author = {Thuy, Elisabeth}, title = {Der Einfluss einer lebenslangen Defizienz in der Serotoninsynthese auf die neuronale Aktivierung des Hippocampus nach Furchtkonditionierungstraining}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-138766}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Ver{\"a}nderungen des zentralen serotonergen Systems k{\"o}nnen mit diversen psychiatrischen Krankheiten wie z. B. Depressionen, Aufmerksamkeitsdefizit/ Hyperaktivit{\"a}ts-St{\"o}rung (ADHS), Phobien oder Panik- und Angstst{\"o}rungen assoziiert werden. Die fortlaufende Untersuchung des Neurotransmitters Serotonin (5-HT) und seine Bedeutung f{\"u}r physiologische und verhaltens- bezogene Prozesse ist daher unerl{\"a}sslich. Tiermodelle, die auf Ausschaltung elementarer oder assoziierter Gene des serotonergen Systems beruhen, sind infolgedessen eine ausgezeichnete M{\"o}glichkeit anatomische, (patho)physiolo- gische und verhaltensbezogene Auswirkungen eines fehlgeleiteten serotoner- gen Systems zu untersuchen und zu analysieren. Aufgrund ihrer großen Be- deutung f{\"u}r Lern- und Ged{\"a}chtnisprozesse steht die Hirnregion des dorsalen Hippocampus im Fokus dieser Dissertation. Die Analyse umfasste jeweils die gesamte Hirnstruktur des Hippocampus bzw. seine Unterregionen, Gyrus dentatus (DG), Cornu Ammonis (CA)1 und CA3. Die Zielsetzung dieser Arbeit war die Untersuchung zellul{\"a}rer bzw. molekularer Ver{\"a}nderungen von konstitutiven Tryptophanhydroxylase 2 (Tph2) knockout (KO) M{\"a}usen. Durch die Inaktivierung von Tph2 und damit dem geschwindig- keitsbestimmenden Enzym (TPH2) der Serotoninsynthese, wurde im zentralen Nervensystem (ZNS) der KO M{\"a}use ein Mangel von 5-HT festgestellt. Der dorsale Hippocampus wurde auf zellspezifische Ver{\"a}nderungen nach dem Furchtkonditionierungstest analysiert. Die Reaktion der Neurone in den drei Unterregionen der Hirnstruktur wurde durch Immunofluoreszenzf{\"a}rbung des „immediate-early" Genprodukts c-fos bzw. des Calcium-bindenden Proteins Parvalbumin untersucht. Es wurde dabei zum einen die absolute Zellzahl in den Strukturen erfasst und zum anderen die Analyse bez{\"u}glich des Volumens vorgenommen. Die Zelldichte von c-Fos wies signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen im gesamten dorsalen Hippocampus und bei genauerer Betrachtung in der Unterregion des DG auf. Die Tph2-/- M{\"a}use zeigten nach dem Furchtkonditionierungstest eine pr{\"a}gnante Erh{\"o}hung der aktivierten Zellen. Es scheint, dass 5-HT eine zu starke Aktivierung des dorsalen Hippocampus verhindert um schlechte kontextbezogene Ged{\"a}chtnisinhalte nicht zu verfesti- gen. Dabei inhibiert 5-HT Zellen im DG und der CA1 Region die nicht zu den Parvalbumin-immunoreaktiven GABAergen Interneuronen geh{\"o}ren.}, subject = {Serotonin}, language = {de} } @phdthesis{Pfeiffer2018, author = {Pfeiffer, Marion Verena}, title = {Die Rolle von CRAF bei der adulten hippocampalen Neurogenese}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-98220}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Der gyrus dentatus im Hippocampus ist die prim{\"a}re Zielregion kortikaler Afferenzen des Enthorinalen Cortex. Im Laufe seiner Entwicklung erlangt der gyrus dentatus durch die Etablierung einer neurogenen Nische (terti{\"a}re Matrix) die F{\"a}higkeit fortw{\"a}hrender postnataler Neurogenese. Diese wird durch eine Vielzahl von Mediatoren wie Transkriptionsfaktoren gesteuert, die die Proliferation und Zelldifferenzierung, aber auch das {\"U}berleben der hippocampalen neuralen Vorl{\"a}uferzellen (NPCs, neural progenitor cells) kontrollieren. In S{\"a}ugetieren steuern die homologen RAF Kinasen ARAF, BRAF und CRAF die mitogene Kaskade, die bei der adulten Neurogenese von elementarer Bedeutung ist. In dieser Studie wurde untersucht ob die Nullmutation von CRAF eine Auswirkung auf die postnatale und adulte hippocampale Neurogenese hat. Unsere Analysen von BRAF- und CRAF-defizienten M{\"a}usen zeigen in der fr{\"u}hen Embryonalentwicklung gemeinsame Funktionen beider Kinasen, weshalb das Fehlen einer Kinase bis zu bestimmten embryonalen Entwicklungszeitpunkten durch die jeweils andere Kinase kompensiert werden kann. Letalit{\"a}tsstudien zeigen jedoch, dass BRAF und CRAF bei sp{\"a}teren Entwicklungsstadien jeweils unabh{\"a}ngig f{\"u}r das {\"U}berleben von Tieren relevant sind. CRAF Nullmutanten werden nicht nach der erwarteten Mendelschen Frequenz geboren und nahezu 70\% der Tiere sterben bereits kurz nach der Geburt. Die maximale beobachtete Lebenserwartung adulter CRAFko Tiere lag bei postnatal Tag 55. CRAFko M{\"a}use haben eine reduzierte K{\"o}rpergr{\"o}ße, ver{\"a}nderte Hautfarbe und einen eye-open-at-birth-Ph{\"a}notyp. Verhaltensexperimente in unserer Arbeitsgruppe zeigten an heterozygoten CRAF M{\"a}usen einen Einfluss von CRAF auf das Angst - und Lernverhalten, was einen Einfluss von CRAF auf die Neurogenese-vermittelte hippocampale Funktion andeutete. Tats{\"a}chlich konnte hier die Expression von CRAF im postnatalen Gehirn von M{\"a}usen immunhistologisch wie auch proteinbiochemisch nachgewiesen werden. Im Hippocampus zeigte sich, dass ein Funktionsverlust von CRAF zu einer erh{\"o}hten Anzahl mitotisch aktiver NPCs f{\"u}hrt, die massive Zellzyklusver{\"a}nderungen aufweisen. Zudem wurde eine fehlerhafte Reorganisation der terti{\"a}ren Matrix beobachtet. NPCs CRAF-defizienter Tiere befinden sich vermehrt im Hilus und bleiben in der Entwicklung zu reifen K{\"o}rnerzellen im D Zell-Vorl{\"a}uferstadium stecken. Weitere Analysen zeigen, dass diese fehlplatzierten NPCs teilweise {\"u}ber apoptotische Signalwege eliminiert werden. Als Resultat dieser Entwicklungsst{\"o}rung ist der gyrus dentatus CRAF-defizienter Tiere verkleinert und es kann eine verlangsamte neuronale Differenzierung NPC-abgeleiteter Neurone beobachtet werden. Diese Befunde zeigen erstmals einen CRAF-spezifischen Einfluss auf die Regulation elementarer, zellul{\"a}rer Eigenschaften neuronaler Vorl{\"a}uferzellen des Hippocampus.}, subject = {Hippocampus}, language = {de} } @phdthesis{Lichter2023, author = {Lichter, Katharina}, title = {Die Ultrastruktur von Aktiven Zonen in hippocampalen Moosfaserboutons}, doi = {10.25972/OPUS-30312}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-303126}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {In nervous systems, synapses precisely orchestrate information transfer and memory formation. Active zones (AZ) are specialized subcellular compartments at the presynaptic mesoscale which process synaptic transmission on an ultrastructural level. The AZ cytomatrix including the essential scaffold protein Rab3 interacting molecule (RIM) enables exocytosis of synaptic vesicles. A deficiency of the locally most abundant protein isoform RIM1α diminishes long-term potentiation in a complex central mammalian synapse - the connection of hippocampal mossy fiber boutons (MFB) to cornu ammonis (CA)3 pyramidal neurons. Behaviourally, these mice present with learning impairment. The present MD thesis addresses the so far unknown three-dimensional (3D) AZ ultrastructure of MFBs in acute hippocampal slices of wild-type and RIM1α-/- mice. In a first set of experiments, a standardized protocol for near-to-native synaptic tissue preparation at MFBs using high-pressure freezing and freeze substitution and 3D modelling using electron tomography was developed and established. Based on the excellent preservation of synaptic tissue using this protocol, the AZ ultrastructure in both genotypes was quantified in detail up to an individual docked synaptic vesicle using custom-written programming scripts. The experiments demonstrate that deficiency of RIM1α leads to multidimensional alter-ation of AZ 3D ultrastructure and synaptic vesicle pools in MFBs. (Tightly) docked synaptic vesicles - ultrastructural correlates of the readily releasable pool - are reduced, decentralized, and structurally modified, whereas the more distant vesicle pool clusters more densely above larger and more heterogenous AZ surfaces with higher synaptic clefts. The present thesis contributes to a more comprehensive understanding regarding the role of RIM1α for (tight) vesicle docking and organization at MFBs. Furthermore, the precise 3D ultrastructural analysis of MFB AZs in this thesis provides the necessary mor-phological basis for further studies to correlate synaptic ultrastructure with presynaptic plasticity and memory dysfunction in RIM1α-/- mice using advanced electrophysiological and behavioral techniques.}, subject = {Hippocampus}, language = {de} } @phdthesis{Wycislo2007, author = {Wycislo, Matthias}, title = {Endotheliale Stickstoffmonoxidsynthase (NOS-III) reguliert die Proliferation neuraler Stammzellen im adulten Gyrus dentatus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-30355}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Die Proliferation von in der Subgranul{\"a}rzone des Gyrus dentatus ans{\"a}ssigen neuralen Stammzellen ist der erste Schritt der Neuentstehung von Nervenzellen im adulten Organismus, der so genannten adulten Neurogenese, die in bestimmten neurogenen Nischen des ZNS von S{\"a}ugetieren und des Menschen vorkommt. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass das Enzym endotheliale Stickstoffmonoxidsynthase (NOS-III bzw. eNOS) bzw. durch NOS-III gebildetes Stickstoffmonoxid (NO) die Proliferation neuraler Stamm- bzw. Vorl{\"a}uferzellen im Gyrus dentatus des Hippokampus positiv reguliert, da M{\"a}use, bei denen das Gen f{\"u}r dieses Enzym deletiert ist, {\"u}ber eine signifikant erniedrigte Stammzellproliferation verf{\"u}gen. NOS-III-Knockout-M{\"a}use zeigen außerdem erh{\"o}hte Volumina von Substrukturen des Gyrus dentatus. Biometrische Faktoren, wie z. B. Alter, Geschlecht, K{\"o}rpergewicht, Umgebungsbedingungen, hatten dagegen keinen signifikanten Einfluss auf die adulte Neurogenese. Die Abnahme der adulten Neurogenese bei NOS-III-Knockout-Tieren ist fast vollst{\"a}ndig auf die Reduktion der Stammzellproliferation in der Subgranul{\"a}rzone des Gyrus dentatus zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Ein Netto-Zuwachs an neu gebildeten Neuronen 4 Wochen nach Proliferation kann jedoch durch NOS-III nicht bewirkt werden, was auf eine komplexe Regulation der adulten Neurogenese hinweist. Die Stammzellproliferation im adulten murinen Gyrus dentatus wird jedoch vermutlich unter anderem {\"u}ber im Endothel gebildetes NO (als gasf{\"o}rmiges, parakrines Signalmolek{\"u}l) vermittelt.}, subject = {Neurogenese}, language = {de} } @phdthesis{Schleyer2001, author = {Schleyer, Verena}, title = {Expression der Glutamattransporter GLT1 und GLAST im Hippocampus der Ratte w{\"a}hrend der postnatalen Ontogenese}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3707}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Glutamat spielt in der Entwicklung des ZNS eine besondere Rolle (z.B. Steuerung der Migration von Proneuronen, Einfluß auf die Ausbildung von Synapsen und Differenzierung von Pyramidenzelldendriten und Proliferation glialer Vorl{\"a}uferzellen). Durch Regulation der extrazellul{\"a}ren Glutamatkonzentration kommt den Glutamattransportern dabei eine besondere Bedeutung zu. Ziel der vorliegenden Arbeit war deshalb, die postnatale zellul{\"a}re und regionale Expression der Glutamattransporter GLT1 und GLAST im Hippocampus der Ratte zu untersuchen, um R{\"u}ckschl{\"u}sse auf ihre Funktion w{\"a}hrend der postnatalen Ontogenese (Postnataltag 1-60, P1-60) zu ziehen. Dazu wurde nichtradioaktive In-situ-Hybridisierung (ISH) mit Digoxigenin-markierten cRNA-Sonden eingesetzt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass beide Transporter vor allem in Gliazellen (besonders Astroblasten/Astrozyten) nachweisbar sind und dass die Expression von GLT1 und GLAST w{\"a}hrend der Ontogenese der Ratte im Hippocampus unterschiedlich erfolgt. Aus unseren Ergebnissen kann geschlossen werden, dass GLAST und GLT1 eine unterschiedliche Bedeutung w{\"a}hrend der Ausbildung der hippocampalen Verbindungen haben d{\"u}rften. Der trisynaptische hippocampale Verbindungsweg entwickelt sich haupts{\"a}chlich in der ersten postnatalen Woche. W{\"a}hrend dieser Zeit verlagert sich die exzitatorische Funktion in Hippocampusneuronen von GABA auf Glutamat. Diese Transmitterumstellung korreliert zeitlich mit der deutlichen Zunahme der GLT1-Expression im Hippocampus, was auf eine entscheidende Rolle von GLT1 bei der Bildung hippocampaler Verbindungen durch Regulation der extrazellul{\"a}ren Glutamatkonzentration hinweist. Demgegen{\"u}ber ist kein offensichtlicher Zusammenhang zwischen GLAST-Expression und Transmitterumstellung zu erkennen. Wie in adulten Stadien kommt dem Transporter unter physiologischen Bedingungen auch in der Ontogenese wohl vor allem eine Reservefunktion zu.}, language = {de} } @phdthesis{Porsche2006, author = {Porsche, Christian}, title = {Neuronale Plastizit{\"a}t im Hippocampus der Maus : Die Rolle von Neurotrophine und Cytokinen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-21968}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Neurotrophe Faktoren haben ein breites Aufgabenfeld und spielen eine wichtige Rolle als {\"U}berlebensfaktoren embryonaler Neurone, bei Proliferation und Differenzierung im Nervensystem sowie als Modulatoren synaptischer Plastizit{\"a}t. Im ersten Themenkomplex der vorliegenden Arbeit wurden neurotrophe Faktoren als Modulatoren synaptischer Plastizit{\"a}t und ihr Einfluß auf die BDNF-Regulation im Hippocampus untersucht. Dabei wurde zun{\"a}chst das selbsthergestellte polyclonale BDNF-Immunserum f{\"u}r die Anwendung in der Immunhistochemie und im Western Blot optimiert, doch es konnten bez{\"u}glich BDNF keine Ver{\"a}nderungen in Hippocampi CNTF-defizienter M{\"a}use gegen{\"u}ber Wildtyp-Tieren festgestellt werden. Die Ergebnisse der Voruntersuchungen, die im Hippocampus CNTF-defizienter Tiere verminderte BDNF-Level gezeigt hatten, konnten somit nicht verifiziert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde an CNTF-defizienten M{\"a}usen eine eingeschr{\"a}nkte LTP und LTD nachgewiesen. Zum besseren Verst{\"a}ndnis der - laut LTP-Untersuchungen - ver{\"a}nderten Situation an der hippocampalen CA1-Synapse bei CNTF-defizienten Tieren wurden elektronenmikroskopische Bilder dieser Region angefertigt, deren Auswertung keine augenscheinlichen Unterschiede ergab. Im Stratum radiatum der CA1-Region war zudem keine spezifische CNTF-F{\"a}rbung nachweisbar. Zur Kl{\"a}rung der Frage, ob es IGF-vermittelt nach Training zu hippocampaler BDNF-Hochregulation kommt, wurden Laufradexperimente mit wildtypischen und konditionalen IGF1-Rezeptor-knockout M{\"a}usen durchgef{\"u}hrt und die jeweiligen BDNF-Level untersucht. Dabei wurde BDNF durch Laufradtraining in beiden Genotypen in {\"a}hnlichem Maße hochreguliert, was f{\"u}r alternative Wege der BDNF-Hochregulation spricht. Der zweite Themenkomplex befasste sich mit dem Einfluß neurotropher Faktoren auf die Proliferation und Differenzierung in Hippocampus und Cortex. BrdU-Inkorporationsexperimenten zeigten in der K{\"o}rnerzellschicht des Gyrus dentatus gesteigerte Proliferationsraten bei CNTF-defizienten und CNTF\&LIF-defizienten M{\"a}usen, wobei LIF-defiziente Tiere keine ver{\"a}nderten Proliferationsraten zeigten. Untersuchungen an Kulturen cortikaler Vorl{\"a}uferzellen best{\"a}tigten die Hypothese, wonach cortikale Vorl{\"a}uferzellen zun{\"a}chst Neurone bilden, die einen Faktor sezernieren, der auf die cortikalen Vorl{\"a}uferzellen wirkt und sie zur Bildung von Astrozyten veranlasst. Es konnte gezeigt werden, dass CT-1 der Hypothese folgend in vitro und in vivo f{\"u}r die Einleitung der Astrozytogenese im Cortex verantwortlich ist.}, subject = {Maus}, language = {de} } @phdthesis{Weber2022, author = {Weber, Tanja}, title = {Untersuchung des Einflusses verschiedener Lebenserfahrungen und unterschiedlicher Serotoninhom{\"o}ostase auf die Neuromorphologie von Pyramidenzellen der CA3-Region des Hippocampus in M{\"a}usen}, doi = {10.25972/OPUS-28354}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-283542}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Chronischer Stress hat negative Folgen, die sich im Verhalten und auf neuronaler Ebene {\"a}ußern k{\"o}nnen. Als besonders stressempfindlich gelten die Neurone der dritten Region des hippocampalen Ammonshorns CA3. Sie reagieren auch im bereits ausgereiften Zustand noch sehr sensibel auf {\"a}ußere Einfl{\"u}sse, was als neuronale Plastizit{\"a}t bezeichnet wird. Sie erfahren unter anderem durch Stress und Serotonin morphologische und funktionelle Ver{\"a}nderungen. Serotonin-Transporter wahren das Serotonin-Gleichgewicht, indem sie dessen Wirkung schließlich durch Wiederaufnahme in die Zellen beenden. Polymorphismen, also verschiedene Gen-Varianten, bedingen Unterschiede in der Zahl der verf{\"u}gbaren Transporter. Dieses Wechselspiel zwischen Gen-Varianten des Serotonin-Transporters und Stress wurde an Serotonin-Transporter-Knockout-M{\"a}usen untersucht. Einige M{\"a}use erfuhren bereits fr{\"u}h im Leben Stress, der entweder anhielt oder im sp{\"a}teren Leben positiven Erfahrungen wich; weitere M{\"a}use hingegen machten in fr{\"u}hen Lebensabschnitten positive Erfahrungen, die sich sp{\"a}ter entweder fortsetzten oder durch Stresserfahrungen ersetzt wurden. Nach Durchf{\"u}hrung von Verhaltenstests wurde zudem in deren Golgi-impr{\"a}gnierten Gehirnen die Morphologie der Apikaldendriten von CA3-Kurzschaft-Pyramidenzellen lichtmikroskopisch untersucht und in 3D-Computermodellen abgebildet. Aufgrund regionaler Eigenheiten innerhalb von CA3 wurden diese Neurone verschiedenen Subpopulationen zugeordnet. Tats{\"a}chlich konnten mithilfe der Kombination aus vier verschiedenen Lebensgeschichten und drei unterschiedlichen Serotonin-Transporter-Genotypen Unterschiede in der Morphologie der CA3-Pyramidenzellen zwischen den einzelnen Gruppen festgestellt werden. Ohne Stresserleben zeigten sich die Neurone meist signifikant verzweigter; nach Stresserleben zeigten sich, zumindest in einer bestimmten Subpopulation, signifikante Verminderungen der Spines. M{\"a}use mit zwei oder einem wildtypischen Serotonin-Transporter-Allel und ausschließlich sp{\"a}ten aversiven Erfahrungen hatten signifikant l{\"a}ngere Apikaldendriten als die Referenz mit zwei wildtypischen Allelen und ohne Stresserfahrung; homozygot Serotonin-Transporter-defiziente M{\"a}use der gleichen Lebensgeschichte hatten zur Referenz signifikant verk{\"u}rzte Apikaldendriten. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass Stress in Verbindung mit genetisch bedingt geringen Mengen des Serotonin-Transporters durchaus eine erh{\"o}hte Vulnerabilit{\"a}t f{\"u}r psychische Erkrankungen bedingen k{\"o}nnte, aber dass ausschließlich sp{\"a}te Stresserfahrungen bei h{\"o}heren Mengen des Serotonin-Transporters auch protektiv wirken k{\"o}nnten.}, subject = {Ammonshorn}, language = {de} } @phdthesis{Koeth2009, author = {K{\"o}th, Katharina}, title = {Untersuchungen zur adulten Neurogenese im Hippocampus von nNOS-defizienten M{\"a}usen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-40576}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Der Prozess der adulten Neurogenese wird durch eine Vielzahl von Faktoren beein-flusst. Zu diesen z{\"a}hlt auch der Neurotransmitter und Second Messenger Stickstoffmonoxid (NO). Ziel der vorliegenden Arbeit war es, explizit den Einfluss des von der neuronalen NO-Synthase (nNOS) gebildeten NO-Molek{\"u}ls auf die Teilprozesse des {\"U}berlebens und der Migration neu gebildeter Zellen im Bereich des Gyrus dentatus (DG) adulter M{\"a}use zu untersuchen. Um ausschließlich den Einfluss von nNOS untersuchen zu k{\"o}nnen, wurden die Experimente der vorliegenden Arbeit mit einem genetischen Modell der nNOS-defizienten Maus durchgef{\"u}hrt. Die Untersuchung des {\"U}berlebens und der Migration neu gebildeter Zellen im Bereich des DG der unterschiedlichen nNOS-Genotypen fand anhand des immunhistochemischen Nachweises des Thymidin-Analogons 5-Brom-2'-desoxyuridin (BrdU) sowie der quantitativen Analyse der BrdU-positiven Zellen statt. Um eine Aussage zum {\"U}berleben (sog. Survival) und zur Migration treffen zu k{\"o}nnen, wurde das Gewebe der Versuchstiere erst vier Wochen nach den erfolgten BrdU-Injektionen entnommen. Die Survivaluntersuchung zeigte eine im Vergleich zu den Kontrollen hochsignifikant erh{\"o}hte Anzahl bzw. Konzentration {\"u}berlebender neu gebildeter Zellen in der Subgranul{\"a}rzone (SGZ) und K{\"o}rnerzellschicht (KZS) des DG der nNOS-Knockout(KO)-M{\"a}use. Die Migrationsuntersuchung ergab einen signifikant erh{\"o}hten Anteil der nach vier Wochen in die KZS eingewanderten neu gebildeten Zellen in den nNOS-KO-M{\"a}usen. Das von nNOS gebildete NO scheint somit einen hemmenden Einfluss auf das {\"U}berleben und die Migration neu gebildeter Zellen im Bereich des DG adulter M{\"a}use zu besitzen. Um zu untersuchen, auf welche Weise das von Neuronen gebildete NO-Molek{\"u}l die Teilprozesse des {\"U}berlebens und der Migration hemmen k{\"o}nnte, wurde zun{\"a}chst die r{\"a}umliche N{\"a}he zwischen neuronalen Stamm- bzw. Vorl{\"a}uferzellen und nNOS-positiven Zellen mit Hilfe von Kolokalisationsstudien mit fluorochrommarkierten Antik{\"o}rpern gegen die Antigene BrdU und nNOS untersucht. Dazu wurden M{\"a}use verwendet, denen zum Nachweis der Proliferation adulter Stamm- bzw. Vorl{\"a}uferzellen erst kurz vor der Gewebeentnahme BrdU injiziert worden war. Da die im Bereich des DG nur in geringer Anzahl vorliegenden nNOS-positiven Zellen relativ weit entfernt von den BrdU-positiven Zellen detektiert wurden, erscheint ein direkter Einfluss des von Neuronen gebildeten NO-Molek{\"u}ls auf die neuronalen Stamm- bzw. Vorl{\"a}uferzellen unwahrscheinlich. Um zu erforschen, ob der hemmende Einfluss von nNOS durch neurotoxische Eigen-schaften des NO-Molek{\"u}ls bedingt ist, fand die Fluoro-Jade B(F-J B)-F{\"a}rbung zum Nachweis degenerierender Neurone statt. Im Rahmen dieser Untersuchung zeigte sich kein signifikanter Unterschied hinsichtlich der Anzahl degenerierender Neurone im Bereich des DG der nNOS-KO- und nNOS-Wildtyp-Tiere. Die hemmende Wirkung des von Neuronen gebildeten NO-Molek{\"u}ls auf das {\"U}berleben und die Migration muss folglich auf einen anderen Mechanismus als auf den der Neurotoxizit{\"a}t zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sein. Das Ergebnis der F-J B-F{\"a}rbung ist jedoch angesichts des hochsignifikant erh{\"o}hten {\"U}berlebens neu gebildeter Zellen im Bereich des DG der nNOS-KO-M{\"a}use bei vergleichbarem KZS-Volumen der verschiedenen nNOS-Genotypen durchaus kritisch zu bewerten und sollte durch andere Nachweise der Zelldegeneration {\"u}berpr{\"u}ft werden. Der hemmende Einfluss von nNOS auf das {\"U}berleben neu gebildeter Zellen im Bereich des DG adulter M{\"a}use wurde schließlich auf dem Hintergrund der vielfach beschriebenen antiproliferativen und einer die Differenzierung f{\"o}rdernden Wirkung des NO-Molek{\"u}ls interpretiert. So scheint das von nNOS gebildete NO den Prozess des {\"U}berlebens dadurch zu hemmen, dass es als antiproliferatives Agens den {\"U}bergang der neuronalen Vorl{\"a}uferzellen aus dem Stadium der Proliferation in das der Differenzierung induziert. Diese Hypothese ließe sich durch entsprechende Kolokalisationsstudien zur Differenzierungsrichtung neu gebildeter Zellen im Bereich des DG adulter M{\"a}use erh{\"a}rten. Zur Kl{\"a}rung der Zusammenh{\"a}nge zwischen NO und Migration bedarf es erst noch grundlegender Untersuchungen zum physiologischen Ablauf der Migration neu gebildeter Zellen im Bereich des DG.}, subject = {Hippocampus}, language = {de} } @phdthesis{Hermann2008, author = {Hermann, Matthias R. M.}, title = {Untersuchungen zur Differenzierung neu gebildeter Zellen im Hippocampus von adulten Serotonin-Transporter-Knockout-M{\"a}usen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-36092}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Das Ph{\"a}nomen der adulten Neurogenese existiert auch bei S{\"a}ugetieren w{\"a}hrend der gesamten Ontogenese. In den letzten Jahren wurden viele physiologische und pathologische Faktoren bestimmt, die einen Einfluss auf die adulte Neurogenese haben. Ein bedeutender Einfluss auf die adulte Neurogenese {\"u}bt dabei der 5-HT-Spiegel aus. 5-HT reguliert nicht nur w{\"a}hrend der embryonalen Entwicklung die Zellproliferation, Migration und Differenzierung, sondern ist auch ein wichtiger Faktor bei der adulten Neurogenese. Dabei wirkt 5-HT {\"u}ber den 5-HT1A-Rezeptor positiv auf die Stammzellproliferation und die adulte Neurogenese. Durch eine Therapie mit Antidepressiva kommt es ebenfalls zu einer 5-HT-Erh{\"o}hung im Extrazellularraum, dessen anregende Wirkung auf die Proliferation adulter Stammzellen im Gehirn nachgewiesen werden konnte. Dar{\"u}ber hinaus spielt 5-HT auch eine große Rolle bei neurophysiologischen Vorg{\"a}ngen im ZNS, die im Zusammenhang mit Emotionen, Lernen und Motorik stehen. Eine wichtige Grundlage der Depressionsforschung ist die Monoamin-Mangel-Hypothese, welche niedrige 5-HT-Spiegel als Ursache der Depression ansieht. In dieser Arbeit sollte der Einfluss eines existenten lebenslang erh{\"o}hten extrazellul{\"a}ren 5-HT-Spiegel auf die Neurogenese und vor allem auf die Differenzierungsrichtung neu gebildeter Zellen untersucht werden. Als Modell wurde eine transgene Mauslinie verwendet, bei der durch Knockout des 5-HTT ein permanent erh{\"o}hter extrazellul{\"a}rer 5-HT-Spiegel vorliegt. Die Stammzellproliferation konnte eindeutig durch eine Markierung sich teilender Zellen mit BrdU nachgewiesen werden. Kolokalisationsstudien mit Hilfe von Immunofluoreszenzf{\"a}rbungen und der anschließenden Darstellung mit dem Konfokalen Lasermikroskop konnten die Neubildung von Neuronen und Gliazellen und deren Migration an ihren funktionellen Ort darstellen. Es konnte kein signifikanter Unterschied in der Anzahl von im Hippocampus neu gebildeten Neuronen und Astrozyten zwischen Wildtyp- und 5-HTT-KO-M{\"a}usen nachgewiesen werden. Auch die Lokalisation der neu entstandenen und 48 Tage nach BrdU-Applikation nachgewiesenen Zellen war bei den Wildtyp- und 5-HTT-KO-Tieren ann{\"a}hernd gleich. Die {\"u}berwiegende Zahl mit 70\% befand sich in der SGZ, 10 - 15\% waren in der KZS lokalisiert und ein kleiner Teil befand sich im Hilus. Wir sind erst am Anfang des Verst{\"a}ndnisses der exakten molekularen Mechanismen in der neuroendokrinen Interaktion zwischen Neuronen und deren Transmitter, vor allem dem an zentraler Stelle stehenden 5-HT. Neue Techniken, die nicht nur die morphologische, sondern auch die funktionelle Darstellung der neuronalen und neurophysiologische T{\"a}tigkeit liefern, werden in Zukunft neue Erkenntnisse bringen.}, subject = {Neurogenese}, language = {de} }