@phdthesis{Ege2023,
  author    = {Ege, Carolin},
  title     = {Einfluss der Phosphodiesterase 10A auf cAMP-abh{\"a}ngige Signalwege und deren Effekt auf osteogene Differenzierung und Mechanotransduktion von mesenchymalen Stromazellen},
  doi       = {10.25972/OPUS-32832},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-328327},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Humane mesenchymale Stromazellen sind in der Lage in osteogene Zellen zu differenzieren, und f{\"u}r diese osteogene Differenzierung ist mechanische Belastung ein relevanter Kostimulus. Mechanotransduktion hat zur Folge, dass second messenger wie cAMP und cGMP gebildet werden und sich die Ca2+-Konzentration erh{\"o}ht, welche wiederum Transkriptionsfaktoren aktivieren, die die Regulation von Genen osteogener Marker vermitteln. Die second messenger cAMP und cGMP werden abgebaut durch Phosphodiesterasen, jedoch ist die Rolle dieser Phosphodiesterasen w{\"a}hrend der osteogenen Differenzierung oder Mechanotransduktion weiterhin unklar. Das Ziel dieser Arbeit war es, herauszufinden, inwieweit im Besonderen die Phosphodiesterase 10A einen Einfluss nimmt auf die osteogene Differenzierung und die Mechanotransduktion von mesenchymalen Stromazellen und inwiefern sie dabei die cAMP-abh{\"a}ngigen Signalwege moduliert. Langfristig soll hiermit herausgefunden wer-den, welche Bedeutung die PDE10A auf altersinduzierte Krankheiten hat, wobei der Fokus zun{\"a}chst auf der Osteoporose liegen soll. Um dies zu erreichen, wurden experimentelle Versuche zun{\"a}chst mit HEK293- und hMSC-TERT-Zellen als Modell f{\"u}r mesenchymale Stromazellen durchgef{\"u}hrt, dann auch mit den mesenchymalen Stromazellen selbst. Untersucht wurde der Einfluss des PDE10A-Inhibitors Papaverin auf die Zellen und auf deren mechanische Induzierbarkeit, sowieso auf die osteogene Differenzierung der hMSC. Außerdem wurden weitere mechanische Versuche durchgef{\"u}hrt, zur {\"U}berpr{\"u}fung des Effekts der Phosphodiesterase 10A. Es wurde beobachtet, dass die Inhibierung von PDE10A mit Papaverin die osteogene Differenzierung und Mineralisierung vermindert. Außerdem gab es einen ersten Hinweis, dass eine {\"U}berexpression von PDE10A schw{\"a}chenden Einfluss nimmt auf die Expression mechanoresponsiver Gene. Nachfolgend auf diese Arbeit wurde erkannt, dass die Expression von mechanoresponsiven Genen durch die PDE10A-Inhibition unterdr{\"u}ckt wird.},
  subject      = {Mesenchymzelle},
  language  = {de}
}
@article{HerrmannDiederichsMelniketal.2021,
  author    = {Herrmann, Marietta and Diederichs, Solvig and Melnik, Svitlana and Riegger, Jana and Trivanović, Drenka and Li, Shushan and Jenei-Lanzl, Zsuzsa and Brenner, Rolf E. and Huber-Lang, Markus and Zaucke, Frank and Schildberg, Frank A. and Gr{\"a}ssel, Susanne},
  title     = {Extracellular Vesicles in Musculoskeletal Pathologies and Regeneration},
  series = {Frontiers in Bioengineering and Biotechnology},
  volume    = {8},
  journal   = {Frontiers in Bioengineering and Biotechnology},
  issn      = {2296-4185},
  doi       = {10.3389/fbioe.2020.624096},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-222882},
  year      = {2021},
  abstract  = {The incidence of musculoskeletal diseases is steadily increasing with aging of the population. In the past years, extracellular vesicles (EVs) have gained attention in musculoskeletal research. EVs have been associated with various musculoskeletal pathologies as well as suggested as treatment option. EVs play a pivotal role in communication between cells and their environment. Thereby, the EV cargo is highly dependent on their cellular origin. In this review, we summarize putative mechanisms by which EVs can contribute to musculoskeletal tissue homeostasis, regeneration and disease, in particular matrix remodeling and mineralization, pro-angiogenic effects and immunomodulatory activities. Mesenchymal stromal cells (MSCs) present the most frequently used cell source for EV generation for musculoskeletal applications, and herein we discuss how the MSC phenotype can influence the cargo and thus the regenerative potential of EVs. Induced pluripotent stem cell-derived mesenchymal progenitor cells (iMPs) may overcome current limitations of MSCs, and iMP-derived EVs are discussed as an alternative strategy. In the last part of the article, we focus on therapeutic applications of EVs and discuss both practical considerations for EV production and the current state of EV-based therapies.},
  language  = {en}
}
@article{SchwabBussPulligetal.2021,
  author    = {Schwab, Andrea and Buss, Alexa and Pullig, Oliver and Ehlicke, Franziska},
  title     = {Ex vivo osteochondral test system with control over cartilage defect depth - A pilot study to investigate the effect of oxygen tension and chondrocyte based treatments in chondral and full thickness defects in an organ model},
  series = {Osteoarthritis and Cartilage Open},
  volume    = {3},
  journal   = {Osteoarthritis and Cartilage Open},
  number    = {2},
  doi       = {10.1016/j.ocarto.2021.100173},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-260511},
  year      = {2021},
  abstract  = {Objective Cartilage defect treatment strategies are dependent on the lesion size and severity. Osteochondral explant models are a platform to test cartilage repair strategies ex vivo. Current models lack in mimicking the variety of clinically relevant defect scenarios. In this controlled laboratory study, an automated device (artificial tissue cutter, ARTcut®) was implemented to reproducibly create cartilage defects with controlled depth. In a pilot study, the effect of cartilage defect depth and oxygen tension on cartilage repair was investigated. Design Osteochondral explants were isolated from porcine condyles. 4 ​mm chondral and full thickness defects were treated with either porcine chondrocytes (CHON) or co-culture of 20\% CHON and 80\% MSCs (MIX) embedded in collagen hydrogel. Explants were cultured with tissue specific media (without TGF-β) under normoxia (20\% O\(_2\)) and physiological hypoxia (2\% O\(_2\)). After 28 days, immune-histological stainings (collagen II and X, aggrecan) were scored (modified Bern score, 3 independent scorer) to quantitatively compare treatment outcome. Results ARTcut® represents a software-controlled device for creation of uniform cartilage defects. Comparing the scoring results of the MIX and the CHON treatment, a positive relation between oxygen tension and defect depth was observed. Low oxygen tension stimulated cartilaginous matrix deposition in MIX group in chondral defects and CHON treatment in full thickness defects. Conclusion ARTcut® has proved a powerful tool to create cartilage defects and thus opens a wide range of novel applications of the osteochondral model, including the relation between oxygen tension and defect depth on cartilage repair.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Steber2020,
  author    = {Steber, Magdalena},
  title     = {Einfluss nativer und andifferenzierter mesenchymaler Stammzellen auf Proliferation und Vitalit{\"a}t von Kopf-Hals- Tumorzellen in vitro},
  doi       = {10.25972/OPUS-19998},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-199981},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Durch ihren Tumortropismus haben mesenchymale Stammzellen (MSCs) das Interesse der onkologischen Forschung geweckt. Sie werden als potenzielles Vehikel f{\"u}r die zielgerichtete Tumortherapie diskutiert. Ihre Wirkung auf Tumore ist jedoch nach wie vor unklar: Es werden sowohl tumorf{\"o}rdernde als auch tumorhemmende Eigenschaften in der Literatur beschrieben. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von nativen und andifferenzierten MSCs aus dem Knochenmark auf Proliferation und Vitalit{\"a}t von Kopf-Hals-Tumorzellen in vitro systematisch untersucht. Entsprechend der Ergebnisse des durchgef{\"u}hrten Proliferationsassay und des Dot Blot Assay muss von einer protumorigenen Wirkung der MSCs auf HNSCC ausgegangen werden. Mit Hilfe von ELISA und Western Blot konnte gezeigt werden, dass der IL-6 vermittelte Aktivierung von ERK1/2 und STAT3 eine wichtige Rolle in der Interaktion zwischen MSC und HNSCC zukommt. Angesichts dieser Ergebnisse m{\"u}ssen hinsichtlich eines Einsatzes von MSC in der Tumortherapie Bedenken ge{\"a}ußert werden. Weitere Untersuchungen zum besseren Verst{\"a}ndnis der Interaktion sind notwendig.},
  subject      = {Hals-Nasen-Ohren-Tumor},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Moratin2020,
  author    = {Moratin, Helena Anne},
  title     = {Mechanismen Zinkoxid-Nanopartikel-assoziierter Toxizit{\"a}t am Beispiel einer humanen Plattenepithelkarzinom-Zelllinie und prim{\"a}rer humaner mesenchymaler Stammzellen},
  doi       = {10.25972/OPUS-20423},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-204237},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Einleitung: Zinkoxid (ZnO) ist eines der am h{\"a}ufigsten f{\"u}r industrielle Produktionen und Konsumg{\"u}ter eingesetzten Nanomaterialien. Zytotoxizit{\"a}t von ZnO-Nanopartikeln (NP) war bereits Gegenstand einiger Studien, jedoch sind die molekularen Sch{\"a}digungsmechanismen nicht g{\"a}nzlich gekl{\"a}rt. {\"U}ber genotoxische Eigenschaften, die bereits bei sub-zytotoxischen Dosen auftreten k{\"o}nnen, ist im Allgemeinen weniger bekannt. Ziel dieser Studie war die Erstellung eines umfassenden Toxizit{\"a}tsprofils von ZnO-NP durch Einsatz multipler Testsysteme. Methoden: Neben der Plattenepithelkarzinom-Zelllinie FaDu wurden humane mesenchymale Knochenmarkstammzellen (BMSC) f{\"u}r unterschiedliche Zeitr{\"a}ume und Konzentrationen mit ZnO-NP behandelt. Zytotoxizit{\"a}t, Apoptoseinduktion und Zellzyklusalteration wurden durch MTT-Test, PCR und Durchflusszytometrie analysiert. Mit dem fpg-modifizierten Comet Assay wurden der Einfluss von oxidativem Stress auf das Gesamtausmaß der DNA-Sch{\"a}digung untersucht. Ergebnisse: ZnO-NP f{\"u}hrten im MTT-Test ab 8 µg/ml zu einer Reduktion der Vitalit{\"a}t in FaDu-Zellen. Durchflusszytometrisch wurden eine dosis- und zeitabh{\"a}ngige Zunahme von Apoptose sowie Ver{\"a}nderungen des Zellzyklus nachgewiesen. Im Comet Assay konnte nach Inkubation mit 5 µg/ml ZnO-NP eine signifikante DNA-Fragmentierung in BMSC nachgewiesen werden. Bei allen getesteten Konzentrationen wurde oxidativer Stress als wichtiger Einflussfaktor der Sch{\"a}digung nachgewiesen. Diskussion: Vorliegende Studie liefert Hinweise daf{\"u}r, dass ZnO-NP toxisch sind. Gegenw{\"a}rtig ist eine definitive Aussage {\"u}ber das sch{\"a}digende Potenzial von NP nicht zu treffen, da der Vergleich verschiedener Studien kaum m{\"o}glich ist. Gerade die Verwendung von ZnO-NP als Bestandteil von Kosmetikprodukten, die repetitiv in geringen Mengen von Verbrauchern appliziert werden, sollte jedoch kritisch betrachtet werden.},
  subject      = {Zinkoxid},
  language  = {de}
}
@article{SchmidtAbinzanoMensingaetal.2020,
  author    = {Schmidt, Stefanie and Abinzano, Florencia and Mensinga, Anneloes and Teßmar, J{\"o}rg and Groll, J{\"u}rgen and Malda, Jos and Levato, Riccardo and Blunk, Torsten},
  title     = {Differential production of cartilage ECM in 3D agarose constructs by equine articular cartilage progenitor cells and mesenchymal stromal cells},
  series = {International Journal of Molecular Sciences},
  volume    = {21},
  journal   = {International Journal of Molecular Sciences},
  number    = {19},
  issn      = {1422-0067},
  doi       = {10.3390/ijms21197071},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-236180},
  year      = {2020},
  abstract  = {Identification of articular cartilage progenitor cells (ACPCs) has opened up new opportunities for cartilage repair. These cells may be used as alternatives for or in combination with mesenchymal stromal cells (MSCs) in cartilage engineering. However, their potential needs to be further investigated, since only a few studies have compared ACPCs and MSCs when cultured in hydrogels. Therefore, in this study, we compared chondrogenic differentiation of equine ACPCs and MSCs in agarose constructs as monocultures and as zonally layered co-cultures under both normoxic and hypoxic conditions. ACPCs and MSCs exhibited distinctly differential production of the cartilaginous extracellular matrix (ECM). For ACPC constructs, markedly higher glycosaminoglycan (GAG) contents were determined by histological and quantitative biochemical evaluation, both in normoxia and hypoxia. Differential GAG production was also reflected in layered co-culture constructs. For both cell types, similar staining for type II collagen was detected. However, distinctly weaker staining for undesired type I collagen was observed in the ACPC constructs. For ACPCs, only very low alkaline phosphatase (ALP) activity, a marker of terminal differentiation, was determined, in stark contrast to what was found for MSCs. This study underscores the potential of ACPCs as a promising cell source for cartilage engineering.},
  language  = {en}
}
@article{BotheDeubelHesseetal.2019,
  author    = {Bothe, Friederike and Deubel, Anne-Kathrin and Hesse, Eliane and Lotz, Benedict and Groll, J{\"u}rgen and Werner, Carsten and Richter, Wiltrud and Hagmann, Sebastien},
  title     = {Treatment of focal cartilage defects in minipigs with zonal chondrocyte/mesenchymal progenitor cell constructs},
  series = {International Journal of Molecular Sciences},
  volume    = {20},
  journal   = {International Journal of Molecular Sciences},
  number    = {3},
  issn      = {1422-0067},
  doi       = {10.3390/ijms20030653},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-285118},
  year      = {2019},
  abstract  = {Despite advances in cartilage repair strategies, treatment of focal chondral lesions remains an important challenge to prevent osteoarthritis. Articular cartilage is organized into several layers and lack of zonal organization of current grafts is held responsible for insufficient biomechanical and biochemical quality of repair-tissue. The aim was to develop a zonal approach for cartilage regeneration to determine whether the outcome can be improved compared to a non-zonal strategy. Hydrogel-filled polycaprolactone (PCL)-constructs with a chondrocyte-seeded upper-layer deemed to induce hyaline cartilage and a mesenchymal stromal cell (MSC)-containing bottom-layer deemed to induce calcified cartilage were compared to chondrocyte-based non-zonal grafts in a minipig model. Grafts showed comparable hardness at implantation and did not cause visible signs of inflammation. After 6 months, X-ray microtomography (µCT)-analysis revealed significant bone-loss in both treatment groups compared to empty controls. PCL-enforcement and some hydrogel-remnants were retained in all defects, but most implants were pressed into the subchondral bone. Despite important heterogeneities, both treatments reached a significantly lower modified O'Driscoll-score compared to empty controls. Thus, PCL may have induced bone-erosion during joint loading and misplacement of grafts in vivo precluding adequate permanent orientation of zones compared to surrounding native cartilage.},
  language  = {en}
}
@article{HerrmannHildebrandMenzeletal.2019,
  author    = {Herrmann, Marietta and Hildebrand, Maria and Menzel, Ursula and Fahy, Niamh and Alini, Mauro and Lang, Siegmund and Benneker, Lorin and Verrier, Sophie and Stoddart, Martin J. and Bara, Jennifer J.},
  title     = {Phenotypic characterization of bone marrow mononuclear cells and derived stromal cell populations from human iliac crest, vertebral body and femoral head},
  series = {International Journal of Molecular Sciences},
  volume    = {20},
  journal   = {International Journal of Molecular Sciences},
  number    = {14},
  issn      = {1422-0067},
  doi       = {10.3390/ijms20143454},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-285054},
  year      = {2019},
  abstract  = {(1) In vitro, bone marrow-derived stromal cells (BMSCs) demonstrate inter-donor phenotypic variability, which presents challenges for the development of regenerative therapies. Here, we investigated whether the frequency of putative BMSC sub-populations within the freshly isolated mononuclear cell fraction of bone marrow is phenotypically predictive for the in vitro derived stromal cell culture. (2) Vertebral body, iliac crest, and femoral head bone marrow were acquired from 33 patients (10 female and 23 male, age range 14-91). BMSC sub-populations were identified within freshly isolated mononuclear cell fractions based on cell-surface marker profiles. Stromal cells were expanded in monolayer on tissue culture plastic. Phenotypic assessment of in vitro derived cell cultures was performed by examining growth kinetics, chondrogenic, osteogenic, and adipogenic differentiation. (3) Gender, donor age, and anatomical site were neither predictive for the total yield nor the population doubling time of in vitro derived BMSC cultures. The abundance of freshly isolated progenitor sub-populations (CD45-CD34-CD73+, CD45-CD34-CD146+, NG2+CD146+) was not phenotypically predictive of derived stromal cell cultures in terms of growth kinetics nor plasticity. BMSCs derived from iliac crest and vertebral body bone marrow were more responsive to chondrogenic induction, forming superior cartilaginous tissue in vitro, compared to those isolated from femoral head. (4) The identification of discrete progenitor populations in bone marrow by current cell-surface marker profiling is not predictive for subsequently derived in vitro BMSC cultures. Overall, the iliac crest and the vertebral body offer a more reliable tissue source of stromal progenitor cells for cartilage repair strategies compared to femoral head.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{KraemerGabert2018,
  author    = {Kr{\"a}mer-Gabert, Marc Benjamin},
  title     = {Effekt k{\"o}rperlicher Belastung auf die Zahl zirkulierender mesenchymaler Stammzellen bei allergischem Asthma bronchiale},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-158911},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  pages     = {85},
  year      = {2018},
  abstract  = {Asthma bronchiale geh{\"o}rt weltweit zu den h{\"a}ufigsten chronischen Erkrankungen des Menschen. In verschiedenen Leitlinien zur Asthmatherapie sind Sport bzw. regelm{\"a}ßige k{\"o}rperliche Aktivit{\"a}t als nicht-medikament{\"o}se Maßnahmen mittlerweile ein integrativer Bestandteil. Etliche Studien haben gezeigt, dass regelm{\"a}ßige k{\"o}rperliche Aktivit{\"a}t sowohl die Lebensqualit{\"a}t als auch den Krankheitsverlauf bei Asthmatikern positiv beeinflussen kann. Welche Mechanismen genau die positiven Effekte von Sport bei dieser Erkrankung vermitteln, ist jedoch noch nicht abschließend gekl{\"a}rt. Die Erkl{\"a}rungsans{\"a}tze reichen dabei von einer Zunahme der kardiopulmonalen Fitness sowie Verbesserung der Lungenfunktion {\"u}ber eine immunologisch vermittelte Reduzierung der Atemwegsinflammation bis hin zu einer Verbesserung k{\"o}rpereigener Reparaturmechanismen. Letztere ist in den letzten Jahren zunehmend in den Fokus wissenschaftlicher Arbeiten ger{\"u}ckt, wobei man vermutet, dass dabei insbesondere CD34+ Progenitorzellen und MSCs eine bedeutende Rolle spielen k{\"o}nnten. In der hier vorliegenden Arbeit wurde untersucht, inwieweit sich k{\"o}rperliche Belastung auf die Anzahl zirkulierender CD34+ Progenitorzellen und MSCs bei Patienten mit einem allergischen Asthma bronchiale gegen Hausstaubmilben der Art Dermatophagoides pteronyssinus verglichen mit gesunden Kontroll-Probanden auswirkt. Hierf{\"u}r unterzogen sich sieben Patienten und zw{\"o}lf Gesunde einem spiroergometrischen Ausdauerleistungstest bis zur subjektiven k{\"o}rperlichen Ausbelastung. Vor und nach der Spiroergometrie erfolgten Blutentnahmen. Neben einer Bestimmung von Entz{\"u}ndungsparametern wurde jeweils ein Blutbild inklusive Differenzierung angefertigt und die Anzahl zirkulierender CD34+ Progenitorzellen und MSCs mittels FACS-Analyse bestimmt. Weiterhin wurde {\"u}berpr{\"u}ft, ob sich mithilfe einer g{\"a}ngigen Methode zur Kultivierung von MSCs aus Knochenmark diese auch aus peripherem Blut isolieren und kultivieren lassen. Bez{\"u}glich der CD34+ Progenitorzellen und der MSCs kam es dabei nach Belastung bei getrennter Berechnung f{\"u}r die beiden Studiengruppen zu keiner signifikanten Ver{\"a}nderung. Die Gesamtheit der Studienteilnehmer wurde daher nochmals in einer Gesamtgruppe zusammengefasst, f{\"u}r die ebenfalls durch Belastung hervorgerufene Ver{\"a}nderungen berechnet wurden. Hier ließ sich ein signifikanter Anstieg von CD34+ Progenitorzellen feststellen, wohingegen bei den MSCs weiterhin keine Ver{\"a}nderung zu beobachten war. In den Versuchen zur Kultivierung von MSCs aus peripherem Blut ließen sich keine nennenswerten Mengen dieser Zellen kultivieren, wenngleich die Kulturen doch m{\"o}glicherweise zu Beginn einige dieser Zellen enthielten. Im Gegensatz dazu war die Kultivierung von MSCs aus Knochenmark erfolgreich. Dass es nach k{\"o}rperlicher Aktivit{\"a}t bzw. Sport zu einem Anstieg CD34+ Progenitorzellen im peripheren Blut kommt, ist in der Literatur bereits vielfach beschrieben. Es wird vermutet, dass diese Zellen an k{\"o}rpereigenen Reparaturvorg{\"a}ngen beteiligt sind. Dieser Mechanismus k{\"o}nnte eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung f{\"u}r die positiven Effekte von Sport bei Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen darstellen. Auch bei Lungenerkrankungen wird CD34+ Progenitorzellen eine Rolle bei Reparaturvorg{\"a}ngen zugeschrieben. Obwohl es zunehmend Hinweise daf{\"u}r gibt, dass auch MSCs f{\"u}r diese Vorg{\"a}nge von Bedeutung sind, ist die Frage, welche spezifische Rolle diesen Zellen im zirkulierenden peripheren Blut zukommt, weiterhin nicht hinreichend gekl{\"a}rt. Bei Untersuchungen zu diesem Thema kommt erschwerend hinzu, dass MSCs im peripheren Blut nur in sehr geringer Frequenz nachweisbar sind und die Gruppe dieser Zellen eine sehr große Heterogenit{\"a}t aufweist. Auch eine Kultivierung von MSCs aus peripherem Blut scheint nicht so ohne weiteres m{\"o}glich zu sein. All dies bereitet Schwierigkeiten bei der genauen Quantifizie-rung und Charakterisierung dieser Zellen. Auch wenn es in dieser Studie nicht gelang einen Effekt k{\"o}rperlicher Belastung auf die Anzahl zirkulierender MSCs nachzuweisen, sollten dennoch weitere Untersuchungen zu den durch Sport vermittelten Effekten auf diese Zellen folgen. Der Fokus sollte dabei insbesondere auf die Untersuchung von Einfl{\"u}ssen k{\"o}rperlicher Aktivit{\"a}t auf die f{\"u}r das Homing dieser Zellen verantwortlichen Mechanismen gelegt werden. Auch weitere Untersuchungen zur Isolation und Expansion von MSCs aus peripherem Blut scheinen notwendig zu sein, um diesbez{\"u}glich langfristig eine sichere, erfolgsversprechende Kulturmethodik entwickeln zu k{\"o}nnen. Besonders vielversprechend scheint hier der Einsatz vorselektierter Zellen aus mobilisiertem Blut zu sein. Zusammenfassend k{\"o}nnte all dies einen wichtigen Beitrag dazu leisten, die Mechanismen k{\"o}rpereigener Reparaturvorg{\"a}nge besser zu verstehen. Diese Erkenntnisse wiederum k{\"o}nnten dann zur Entwicklung neuer Strategien zur Therapie diverser Lungenerkrankungen wie auch Asthma beitragen.},
  subject      = {Bronchialasthma},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hafen2015,
  author    = {Hafen, Bettina},
  title     = {Physical contact between mesenchymal stem cells and endothelial precursors induces distinct signatures with relevance to tissue regeneration and engineering},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119417},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {The goal of the project VascuBone is to develop a tool box for bone regeneration, which on one hand fulfills basic requirements (e.g. biocompatibility, properties of the surface, strength of the biomaterials) and on the other hand is freely combinable with what is needed in the respective patient's situation. The tool box will include a variation of biocompatible biomaterials and cell types, FDA-approved growth factors, material modification technologies, simulation and analytical tools like molecular imaging-based in vivo diagnostics, which can be combined for the specific medical need. This tool box will be used to develop translational approaches for regenerative therapies of different types of bone defects. This project receives funding from the European Union's Seventh Framework Program (VascuBone 2010). The present study is embedded into this EU project. The intention of this study is to assess the changes of the global gene expression patterns of endothelial progenitor cells (EPCs) and mesenchymal stem cells (MSCs) after direct cell-cell contact as well as the influence of conditioned medium gained from MSCs on EPCs and vice versa. EPCs play an important role in postnatal vasculogenesis. An intact blood vessel system is crucial for all tissues, including bone. Latest findings in the field of bone fracture healing and repair by the use of tissue engineering constructs seeded with MSCs raised the idea of combining MSCs and EPCs to enhance vascularization and therefore support survival of the newly built bone tissue. RNA samples from both experimental set ups were hybridized on Affymetrix GeneChips® HG-U133 Plus 2.0 and analyzed by microarray technology. Bioinformatic analysis was applied to the microarray data and verified by RT-PCR. This study gives detailed information on how EPCs and MSCs communicate with each other and therefore gives insights into the signaling pathways of the musculoskeletal system. These insights will be the base for further functional studies on protein level for the purpose of tissue regeneration. A better understanding of the cell communication of MSCs and EPCs and subsequently the targeting of relevant factors opens a variety of new opportunities, especially in the field of tissue engineering. The second part of the present work was to develop an ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) for a target protein from the lists of differentially expressed genes revealed by the microarray analysis. This project was in cooperation with Immundiagnostik AG, Bensheim, Germany. The development of the ELISA aimed to have an in vitro diagnostic tool to monitor e.g. the quality of cell seeded tissue engineering constructs. The target protein chosen from the lists was klotho. Klotho seemed to be a very promising candidate since it is described in the literature as anti-aging protein. Furthermore, studies with klotho knock-out mice showed that these animals suffered from several age-related diseases e.g. osteoporosis and atherosclerosis. As a co-receptor for FGF23, klotho plays an important role in bone metabolism. The present study will be the first one to show that klotho is up-regulated in EPCs after direct cell-cell contact with MSCs. The development of an assay with a high sensitivity on one hand and the capacity to differentiate between secreted and shedded klotho on the other hand will allow further functional studies of this protein and offers a new opportunity in medical diagnostics especially in the field of metabolic bone disease.},
  subject      = {Vorl{\"a}uferzelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Brousos2011,
  author    = {Brousos, Nikos Alexander},
  title     = {Mesenchymale Stammzellen: Analyse der Auswirkungen des Einsatzes von humanem Serum in der Langzeitkultur sowie des Entwicklungspotentials im Blastozystenmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70401},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Mesenchymale Stammzellen (MSCs) sind multipotente adulte Stammzellen. Sie k{\"o}nnen aus einer Vielzahl verschiedener Gewebe isoliert werden, z.B. aus Knochenmark (BM), Fettgewebe (AT) und Nabelschnurblut (CB). Besondere Bedeutung haben MSCs als m{\"o}gliche Zellquelle f{\"u}r neuartige klinische Stammzelltherapien, da sie relativ einfach aus adulten Patienten isoliert und in vitro expandiert werden k{\"o}nnen. Grundlage f{\"u}r die erforschten Therapieans{\"a}tze ist h{\"a}ufig das Entwicklungspotential der MSCs. Es umfasst mesenchymale Zelltypen wie Adipozyten, Chondrozyten und Osteoblasten, aber auch nicht-mesenchymale Zelltypen wie z.B. Hepatozyten oder Nervenzellen. Das Entwick-lungspotential von MSCs zu nicht-mesenchymalen Zelltypen ist jedoch umstritten und viele Differenzierungswege sind bisher nur in vitro gezeigt. Außerdem ist unklar, ob MSCs aus verschiedenen Ursprungsgeweben dasselbe Entwicklungspotential besitzen. Ein Ziel dieser Arbeit war deshalb das in vivo Differenzierungspotential von CB-, AT- und BM-MSCs vergleichend zu untersuchen. Dazu wurden die MSCs in murine Tag-3-Blastozysten injiziert. Diese wurden dann in Foster-M{\"a}use transferiert und die daraus entstandenen Embryonen am Tag 16 der Embryonalentwicklung (E16.5) analysiert. Dazu wurde gDNA aus verschiedenen embryonalen Geweben isoliert und mittels humanspezifischer quantitativer real-time PCR (qPCR) die Verteilung sowie das Ausmaß der humanen Donorkontribution bestimmt. Außerdem sollte der Differenzierungsstatus der humanen Zellen mittels in situ Hybridisierung und Antik{\"o}rperf{\"a}rbung analysiert werden...},
  subject      = {Stammzelle},
  language  = {de}
}
@phdthesis{HaddadWeber2010,
  author    = {Haddad-Weber, Meike},
  title     = {Development of stem cell-based ACL- and tendon reconstruction},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66796},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Ruptures of the anterior cruciate ligament (ACL) and defects of the rotator cuff represent the most common ligament and tendon injuries in knee and shoulder. Both injuries represent significant implications for the patients. After an injury, the ACL and the rotator cuff both exhibit poor intrinsic healing capacities. In order to prevent further defects such as arthritis of the knee and fatty infiltration of the rotator cuff, surgical interaction is essential. In both cases, the currently used surgical techniques are far from optimal because even after the therapy many patients report problems ranging from pain and reduced mobility to complete dysfunction of the involved joint and muscles. Tissue engineering may be a possible solution. It is a promising field of regenerative medicine and might be an advantageous alternative for the treatment of musculoskeletal injuries and diseases in the near future. In this thesis, different tissue engineering based approaches were investigated. For the reconstruction of damaged or diseased ligaments and tendons, the use of MSCs and gene therapy with growth factors is especially suitable and possesses a great therapeutic potential. Therefore, the first method studied and tested in this thesis was the development of a biomaterial based construct for the repair of a ruptured ACL. The second approach represents a cell based strategy for the treatment of the fatty infiltration in the rotator cuff. The third approach was a combined cell, biomaterial, and growth factor based strategy for ACL ruptures. Biomaterial based ACL construct The implant is currently tested in a preclinical in vivo study in mini pigs. This proof-of-principle study is performed to validate the functional capability of the collagen fiber based implant under load in vivo and its population with fibroblasts which produce a ligamentogenic matrix. Cell based treatment of the fatty infiltration in the rotator cuff Regarding the treatment of the fatty infiltration of the rotator cuff in a rabbit model, the in vivo results are also promising. The group treated with autologous MSCs (+MSC group) showed a lower fat content than the untreated group (-MSC group) 6 weeks after the treatment. Furthermore, the SSP muscle of the MSC-treated animals revealed macroscopically and microscopically only few differences compared to the healthy control group. The exact underlying mechanisms leading to the positive results of the treatment are not yet fully understood and have therefore to be further investigated in the future. Cell, biomaterial, and growth factor based treatment of ACL ruptures Studies described in current literature show that collagen hydrogel scaffolds are not ideal for a complete ligament or tendon reconstruction, because of their insufficient mechanical stability. Introduced as an alternative and superior therapy, the combined strategy used in this thesis proves that the cultivation of BMP-12, -13, and IGF-1 transduced MSCs and ACL fibroblasts in a collagen hydrogel is successful. The results of the performed in vitro study reveal that the cells exhibit a fibroblastic appearance and produce a ligamentogenic matrix after 3 weeks. Furthermore, the adenoviral transduction of MSCs and ACL fibroblasts showed no negative effects on proliferation or viability of the cells nor was apoptosis caused. Therefore, the application of these cells represents a possible future therapy for a partial ligament and tendon rupture where the mechanical stability of the remaining ligament or tendon is sufficient and the healing can be improved substantially by this therapy. In general, prospective randomized clinical trials still have to prove the postulated positive effect of MSCs for the treatment of various musculoskeletal diseases, but the results obtained here are already very promising. Ideally, the treatment with MSCs is superior compared to the standard surgical procedures. Because of current safety issues the use of genetically modified cells cannot be expected to be applied clinically in the near future. In summary, the different tissue engineering approaches for novel therapies for musculoskeletal injuries and diseases invested in this thesis showed very promising results and will be further developed and tested in preclinical and clinical trials.},
  subject      = {Kreuzband},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Matthes2008,
  author    = {Matthes, Constanze},
  title     = {Immunmodulation Dendritischer Zellen durch Sekretionsprodukte mesenchymaler Stammzellen mit besonderem Focus auf hCyr61/CCN1},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28129},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Mesenchymale Stammzellen (MSC) sind starke Suppressoren des Immunsystems. F{\"u}r die immunsupressive Wirkung werden l{\"o}sliche Faktoren propagiert. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob neben den bekannten Sekretionsfaktoren stromaler Stammzellen wie RANK/RANKL/OPG, TNF\&\#945;, IFN\&\#947; und verschiedene Interleukine, andere Sekretionsfaktoren eine immunmodulatorische Wirkung auf monozyt{\"a}re Zellen haben. Als Sekretionsprodukt wurde hCyr61 untersucht, das im {\"U}berstand von mit TNF\&\#945; behandelten humanen fetalen Osteoblasten (hFOB) nachgewiesen worden war. Das zur CCN-Familie geh{\"o}rende Protein hCyr61 ist an der Angiogenese beteiligt, wird im Kallus w{\"a}hrend der Frakturheilung vermehrt exprimiert und hat, wie zwischenzeitlich nachgewiesen wurde, einen deutlichen Effekt auf die Differenzierung endothelialer Vorl{\"a}uferzellen aus monozyt{\"a}ren Zellen. In den hier beschriebenen Experimenten wurden sowohl monozyt{\"a}re Zellen aus peripherem Blut (PBMC), als auch THP1-Zellen auf die Ver{\"a}nderung der CD14-, 80-, 83- und 86- Expression unter Stimulation mit und ohne Il-4, GM-CSF und hCyr61 untersucht. Die Expressions{\"a}nderung wurde mittels konventioneller PCR, real-time PCR und FACS-Analyse untersucht. In allen drei Nachweismethoden zeigte sich ein Verlust typisch monozyt{\"a}rer Marker wie CD14 unter Stimulation mit hCyr61. Der Verlust an CD14 scheint bei PBMC deutlicher als bei THP1-Zellen, was m{\"o}glicherweise durch die oben beschriebene endotheliale Differenzierung erkl{\"a}rt wird. THP1-Zellen befinden sich bereits in einer h{\"o}heren Differenzierungsstufe, sodass sie ihr monozyt{\"a}res Commitment nicht vollst{\"a}ndig verlieren.},
  subject      = {Immunmodulation},
  language  = {de}
}