@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{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{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{RuedtvonCollenberg2021,
  author    = {R{\"u}dt von Collenberg, Cora Freifrau},
  title     = {The role of Ciliary Neurotrophic Factor in hippocampal synaptic plasticity and learning},
  doi       = {10.25972/OPUS-20664},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-206646},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Ciliary neurotrophic factor (Cntf) acts as a differentiation and survival factor for different types of neurons and glial cells. It is expressed by peripheral Schwann cells and astrocytes in the central nervous system and mediates its effects via a receptor complex involving CntfRα, LifRß and gp130, leading to downstream activation of Stat3. Recent studies by our group have shown that Cntf modulates neuronal microtubule dynamics via Stat3/stathmin interaction. In a mouse model for motor neuron disease, i.e. pmn, Cntf is able to rescue axonal degeneration through Stat3/stathmin signaling. While these findings suggest a role of Cntf in controlling axonal functions in the neuromuscular system, additional data indicate that Cntf might also play a role in synaptic plasticity in the hippocampus. Electrophysiological recordings in hippocampal organotypic cultures and acute slices revealed a deficit in long-term potentiation (LTP) in Cntf -/- mice. This deficit was rescued by 24 h stimulation with Cntf, combined with an acute application of Cntf during LTP-measurements indicating that Cntf is both necessary and sufficient for hippocampal LTP, and possibly synaptic plasticity. Therefore, Cntf knockout mice were investigated to elucidate this possible role of Cntf in hippocampal LTP and synaptic plasticity. First, we validated the presence of Cntf in the target tissue: in the hippocampus, Cntf was localized in Gfap-positive astrocytes surrounding small blood vessels in the fissure and in meningeal areas close to the dentate gyrus. Laser micro-dissection and qPCR analysis showed a similar distribution of Cntf-coding mRNA validating the obtained immunofluorescent results. Despite the strong LTP deficit in organotypic cultures, in vivo behavior of Cntf -/- mice regarding hippocampus-dependent learning and anxiety-related paradigms was largely inconspicuous. However, western blot analysis of hippocampal organotypic cultures revealed a significant reduction of pStat3 levels in Cntf -/- cultures under baseline conditions, which in turn were elevated upon Cntf stimulation. In order to resolve and examine synaptic structures we turned to in vitro analysis of cultured hippocampal neurons which indicated that pStat3 is predominantly located in the presynapse. In line with these findings, presynapses of Cntf -/- cultures were reduced in size and when in contact to astrocytes, contained less pStat3 immunoreactivity compared to presynapses in wildtype cultures. In conclusion, our findings hypothesize that despite of a largely inconspicuous behavioral phenotype of Cntf -/- mice, Cntf appears to have an influence on pStat3 levels at hippocampal synapses. In a next step these two key questions need to be addressed experimentally: 1) is there a compensatory mechanism by members of the Cntf family, possibly downstream of pStat3, which explains the in vivo behavioral results of Cntf -/- mice and can likewise account for the largely inconspicuous phenotype in CNTF-deficient humans? 2) How exactly does Cntf influence LTP through Stat3 signaling? To unravel the underlying mechanism further experiments should therefore investigate whether microtubule dynamics downstream of Stat3 and stathmin signaling are involved in the Cntf-induced modulation of hippocampal synaptic plasticity, similar to as it was shown in motoneurons.},
  subject      = {Hippocampus},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kiser2019,
  author    = {Kiser, Dominik Pascal},
  title     = {Gene x Environment Interactions in Cdh13-deficient Mice: CDH13 as a Factor for Adaptation to the Environment},
  doi       = {10.25972/OPUS-17959},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-179591},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Neurodevelopmental disorders, including attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) and autism spectrum disorder (ASD) are disorders of mostly unknown etiopathogenesis, for which both genetic and environmental influences are expected to contribute to the phenotype observed in patients. Changes at all levels of brain function, from network connectivity between brain areas, over neuronal survival, synaptic connectivity and axonal growth, down to molecular changes and epigenetic modifications are suspected to play a key roles in these diseases, resulting in life-long behavioural changes. Genome-wide association as well as copy-number variation studies have linked cadherin-13 (CDH13) as a novel genetic risk factor to neuropsychiatric and neurodevelopmental disorders. CDH13 is highly expressed during embryonic brain development, as well as in the adult brain, where it is present in regions including the hippocampus, striatum and thalamus (among others) and is upregulated in response to chronic stress exposure. It is however unclear how CDH13 interacts with environmentally relevant cues, including stressful triggers, in the formation of long-lasting behavioural and molecular changes. It is currently unknown how the environment influences CDH13 and which long term changes in behaviour and gene expression are caused by their interaction. This work therefore investigates the interaction between CDH13 deficiency and neonatal maternal separation (MS) in mice with the aim to elucidate the function of CDH13 and its role in the response to early-life stress (ELS). For this purpose, mixed litters of wild-type (Cdh13+/+), heterozygous (Cdh13+/-) and homozygous knockout (Cdh13-/-) mice were maternally separated from postnatal day 1 (PN1) to postnatal day 14 (PN14) for 3 hours each day (180MS; PN1-PN14). In a first series of experiments, these mice were subjected to a battery of behavioural tests starting at 8 weeks of age in order to assess motor activity, memory functions as well as measures of anxiety. Subsequently, expression of RNA in various brain regions was measured using quantitativ real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). A second cohort of mice was exposed to the same MS procedure, but was not behaviourally tested, to assess molecular changes in hippocampus using RNA sequencing. Behavioural analysis revealed that MS had an overall anxiolytic-like effect, with mice after MS spending more time in the open arms of the elevated-plus-maze (EPM) and the light compartment in the light-dark box (LDB). As a notable exception, Cdh13-/- mice did not show an increase of time spent in the light compartment after MS compared to Cdh13+/+ and Cdh13+/- MS mice. During the Barnes-maze learning task, mice of most groups showed a similar ability in learning the location of the escape hole, both in terms of primary latency and primary errors. Cdh13-/- control (CTRL) mice however committed more primary errors than Cdh13-/- MS mice. In the contextual fear conditioning (cFC) test, Cdh13-/- mice showed more freezing responses during the extinction recall, indicating a reduced extinction of fear memory. In the step-down test, an impulsivity task, Cdh13-/- mice had a tendency to wait longer before stepping down from the platform, indicative of more hesitant behaviour. In the same animals, qRT-PCR of several brain areas revealed changes in the GABAergic and glutamatergic systems, while also highlighting changes in the gatekeeper enzyme Glykogensynthase-Kinase 3 (Gsk3a), both in relation to Cdh13 deficiency and MS. Results from the RNA sequencing study and subsequent gene-set enrichment analysis revealed changes in adhesion and developmental genes due to Cdh13 deficiency, while also highlighting a strong link between CDH13 and endoplasmatic reticulum function. In addition, some results suggest that MS increased pro-survival pathways, while a gene x environment analysis showed alterations in apoptotic pathways and migration, as well as immune factors and membrane metabolism. An analysis of the overlap between gene and environment, as well as their interaction, highlighted an effect on cell adhesion factors, underscoring their importance for adaptation to the environment. Overall, the stress model resulted in increased stress resilience in Cdh13+/+ and Cdh13+/- mice, a change absent in Cdh13-/- mice, suggesting a role of CDH13 during programming and adaptation to early-life experiences, that can results in long-lasting consequences on brain functions and associated behaviours. These changes were also visible in the RNA sequencing, where key pathways for cell-cell adhesion, neuronal survival and cell-stress adaptation were altered. In conclusion, these findings further highlight the role of CDH13 during brain development, while also shedding light on its function in the adaptation and response during (early life) environmental challenges.},
  subject      = {Cadherine},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Bacmeister2018,
  author    = {Bacmeister, Lucas},
  title     = {Effect of Cadherin-13 inactivation on different GABAergic interneuron populations of the mouse hippocampus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-172693},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Cadherin-13 (CDH13) is an atypical member of the cadherin superfamily, a group of membrane proteins mediating calcium-dependent cellular adhesion. Although CDH13 shows the classical extracellular cadherin structure, the typical transmembrane and cytoplasmic domains are absent. Instead, CDH13 is attached to the cell membrane via a glycosylphosphatidylinositol (GPI) anchor. These findings and many studies from different fields suggest that CDH13 also plays a role as a cellular receptor. Interestingly, many genome-wide association studies (GWAS) have found CDH13 as a risk gene for attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) and other neurodevelopmental disorders. In previous work from our research group, strong expression of Cdh13 mRNA in interneurons of the hippocampal stratum oriens (SO) was detected. Therefore, double-immunofluorescence studies were used to evaluate the degree of co-expression of CDH13 with seven markers of GABAergic interneuron subtypes. For this purpose, murine brains were double stained against CDH13 and the respective marker and the degree of colocalization in the SO of the hippocampus was assessed. Based on the result of this immunofluorescence study, quantitative differences in interneuron subtypes of the SO between Cdh13 knockout (ko), heterozygote (het) and wildtype (wt) mice were investigated in this dissertation using stereological methods. In addition, genotype- dependent differences in the expression of genes involved in GABAergic and glutamatergic neurotransmission were analyzed by quantitative real-time PCR (qRT-PCR). Primers targeting different GABA receptor subunits, vesicular GABA and glutamate transporter, GABA synthesizing enzymes and their interaction partners were used for this purpose. The results of the stereological quantification of the interneuron subtypes show no significant differences in cell number, cell density or volume of the SO between Cdh13 ko, het and wt mice. On the other hand, qRT-PCR results indicate significant differences in the expression of tropomyosin-related kinase B gene (TrkB), which encodes the receptor of brain-derived neurotrophic factor (BDNF), a regulator of GABAergic neurons. This finding supports a role for CDH13 in the regulation of BDNF signaling in the hippocampus.},
  subject      = {Cadherine},
  language  = {en}
}
@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}
}
@article{MaassDuezelBrigadskietal.2016,
  author    = {Maass, Anne and D{\"u}zel, Sandra and Brigadski, Tanja and Goerke, Monique and Becke, Andreas and Sobieray, Uwe and Neumann, Katja and L{\"o}vd{\´e}n, Martin and Lindenberger, Ulman and B{\"a}ckman, Lars and Braun-Dullaeus, R{\"u}diger and Ahrens, D{\"o}rte and Heinze, Hans-Jochen and M{\"u}ller, Notger G. and Lessmann, Volkmar and Sendtner, Michael and D{\"u}zel, Emrah},
  title     = {Relationships of peripheral IGF-1, VEGF and BDNF levels to exercise-related changes in memory, hippocampal perfusion and volumes in older adults},
  series = {NeuroImage},
  volume    = {131},
  journal   = {NeuroImage},
  doi       = {10.1016/j.neuroimage.2015.10.084},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-189219},
  pages     = {142-154},
  year      = {2016},
  abstract  = {Animal models point towards a key role of brain-derived neurotrophic factor (BDNF), insulin-like growth factor-I (IGF-I) and vascular endothelial growth factor (VEGF) in mediating exercise-induced structural and functional changes in the hippocampus. Recently, also platelet derived growth factor-C (PDGF-C) has been shown to promote blood vessel growth and neuronal survival. Moreover, reductions of these neurotrophic and angiogenic factors in old age have been related to hippocampal atrophy, decreased vascularization and cognitive decline. In a 3-month aerobic exercise study, forty healthy older humans (60 to 77 years) were pseudo-randomly assigned to either an aerobic exercise group (indoor treadmill, n = 21) or to a control group (indoor progressive-muscle relaxation/stretching, n = 19). As reported recently, we found evidence for fitness-related perfusion changes of the aged human hippocampus that were closely linked to changes in episodic memory function. Here, we test whether peripheral levels of BDNF, IGF-I, VEGF or PDGF-C are related to changes in hippocampal blood flow, volume and memory performance. Growth factor levels were not significantly affected by exercise, and their changes were not related to changes in fitness or perfusion. However, changes in IGF-I levels were positively correlated with hippocampal volume changes (derived by manual volumetry and voxel-based morphometry) and late verbal recall performance, a relationship that seemed to be independent of fitness, perfusion or their changes over time. These preliminary findings link IGF-I levels to hippocampal volume changes and putatively hippocampus-dependent memory changes that seem to occur over time independently of exercise. We discuss methodological shortcomings of our study and potential differences in the temporal dynamics of how IGF-1, VEGF and BDNF may be affected by exercise and to what extent these differences may have led to the negative findings reported here.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schraut2015,
  author    = {Schraut, Karla-Gerlinde},
  title     = {Epigenetic programming by prenatal stress in female serotonin transporter deficient mice},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-120270},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Early life stress, including exposure to prenatal stress (PS), has been shown to affect the developing brain and induce severe effects on emotional health in later life, concomitant with an increased risk for psychopathology. However, some individuals are more vulnerable to early-life stress, while others adapt successfully, i.e. they are resilient and do not succumb to adversity. The molecular substrates promoting resilience in some individuals and vulnerability in other individuals are as yet poorly investigated. A polymorphism in the serotonin transporter gene (5­HTT/SLC6A4) has been suggested to play a modulatory role in mediating the effects of early-life adversity on psychopathology, thereby rendering carriers of the lower-expressing short (s)-allele more vulnerable to developmental adversity, while long (l)-allele carriers are relatively resilient. The molecular mechanisms underlying this gene x environment interaction (GxE) are not well understood, however, epigenetic mechanisms such as DNA methylation and histone modifications have been discussed to contribute as they are at the interface of environment and the genome. Moreover, developmental epigenetic programming has also been postulated to underlie differential vulnerability/resilience independent of genetic variation. The present work comprises two projects investigating the effects of prenatal maternal restraint stress in 5-HTT deficient mice. In the first study, we examined to which extent previously observed changes in behavior and hippocampal gene expression of female 5-Htt+/- prenatally stressed (PS) offspring were associated with changes in DNA methylation patterns. Additionally, we investigated the expression of genes involved in myelination in hippocampus and amygdala of those animals using RT-qPCR. The genome-wide hippocampal DNA methylation screening was performed using methylated-DNA immunoprecipitation (MeDIP) on Affymetrix GeneChip® Mouse Promoter 1.0R arrays. In order to correlate individual gene-specific DNA methylation, mRNA expression and behavior, we used hippocampal DNA from the same mice as assessed before. 5-Htt genotype, PS and their interaction differentially affected the DNA methylation signature of numerous genes, a part of which were also differentially expressed. More specifically, we identified a differentially methylated region in the Myelin basic protein (Mbp) gene, which was associated with Mbp expression in a 5-Htt-, PS- and 5-Htt x PS-dependent manner. Subsequent fine-mapping linked the methylation status of two specific CpG sites in this region to Mbp expression and anxiety-related behavior. We furthermore found that not only the expression of Mbp but of large gene set associated with myelination was affected by a 5-Htt x PS interaction in a brain-region specific manner. In conclusion, hippocampal DNA methylation patterns and expression profiles of female PS 5-Htt+/- mice suggest that distinct molecular mechanisms, some of which are associated with changes in gene promoter methylation, and processes associated with myelination contribute to the behavioral effects of the 5-Htt genotype, PS exposure, and their interaction. In the second study, we aimed at investing the molecular substrates underlying resilience to PS. For this purpose, we exposed 5-Htt+/+ dams to the same restraint stress paradigm and investigated the effects of PS on depression- and anxiety-like behavior and corticosterone (CORT) secretion at baseline and after acute restraint stress in female 5-Htt+/+ and 5-Htt+/- offspring. We found that PS affected the offspring's social behavior in a negative manner. When specifically examining those PS animals, we grouped the PS offspring of each genotype into a social, resilient and an unsocial, vulnerable group. While anxiety-like behavior in the EPM was reduced in unsocial, but not social, PS 5-Htt+/+ animals when compared to controls, this pattern could not be found in animals of the other genotype, indicating that social anxiety and state anxiety in the EPM were independent of each other. We then assessed genome-wide hippocampal gene expression profiles using mRNA sequencing in order to identify pathways and gene ontology (GO) terms enriched due to 5-Htt genotype (G), PS exposure (E) and their interaction (GxE) as well as enriched in social, but not unsocial, PS offspring, and vice versa. Numerous genes were affected by 5-Htt genotype, PS and most of all a GxE-interaction. Enrichment analysis using enrichr identified that the genotype affected mitochondrial respiration, while GxE-interaction-affected processes associated primarily with myelination and chromatin remodeling. We furthermore found that 5-Htt+/- mice showed profound expression changes of numerous genes in a genomic region located 10 mio kb upstream of the 5 Htt locus on the same chromosome. When looking at social vs. unsocial mice, we found that a much higher number of genes was regulated in 5 Htt+/- animals than in 5-Htt+/+ animals, reflecting the impact of GxE-interaction. Double the number of genes was regulated in social PS vs. control mice when compared to unsocial PS vs. control in both genotypes, suggesting that the successful adaption to PS might have required more active processes from the social group than the reaction to PS from the unsocial group. This notion is supported by the up-regulation of mitochondrial respiration in social, but not in unsocial, PS 5-Htt+/- mice when compared to controls, as those animals might have been able to raise energy resources the unsocial group was not. Next to this, processes associated with myelination seemed to be down-regulated in social 5-Htt+/- mice, but not in unsocial animals, when compared to controls. Taken together, PS exposure affected sociability and anxiety-like behavior dependent on the 5-Htt genotype in female offspring. Processes associated with myelination and epigenetic mechanisms involved in chromatin remodeling seemed be affected in a GxE-dependent manner in the hippocampus of these offspring. Our transcriptome data furthermore suggest that mitochondrial respiration and, with this, energy metabolism might be altered in 5-Htt+/- offspring when compared to 5-Htt+/+ offspring. Moreover, myelination and mitochondrial respiration might contribute to resilience towards PS exposure in 5-Htt+/- offspring, possibly by affecting brain connectivity and energy capabilities.},
  subject      = {Stress},
  language  = {en}
}
@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{Kroker2011,
  author    = {Kroker, Katja},
  title     = {Establishment and validation of hippocampal LTP for characterization of memory enhancing drugs as potential treatment of Alzheimer's disease},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85412},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Die Alzheimer'sche Erkrankung ist eine neurodegenerative Erkrankung des Gehirns. Um geeignete Medikamente f{\"u}r die Behandlung der Alzheimer'schen Erkrankung zu finden, werden experimentelle Modellsysteme zur Erforschung von Substanzkandidaten verwendet. Ein solches experimentelles System ist die hippocampale Langzeitpotenzierung (LTP), welche ein anerkanntes in vitro Modell f{\"u}r die Erforschung der zugrundeliegenden zellul{\"a}ren Prozesse der Ged{\"a}chtnisbildung ist. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Etablierung und Validierung von LTP in hippocampalen Hirnschnitten der Ratte um ged{\"a}chtnissteigernde Substanzen zur potentiellen Behandlung der Alzheimer'schen Erkrankung zu charakterisieren. Dazu wurde zun{\"a}chst ein Messsystem zur parallelen Charakterisierung mehrerer Schnitte aufgebaut, das Messungen bis zu sieben Stunden erlaubt (Kapitel 2). Dann wurden unterschiedliche Protokolle etabliert um Fr{\"u}h- und Sp{\"a}tphasen-LTP zu generieren. Dabei w{\"u}rde Fr{\"u}hphasen-LTP konzeptionell eher mit dem Kurzzeitged{\"a}chtnis einhergehen, w{\"a}hrend Sp{\"a}tphasen-LTP dem Langzeitged{\"a}chtnis gleichkommen w{\"u}rde (Kapitel 3). Da in Alzheimer-Patienten haupts{\"a}chlich ein Defizit cholinerger und glutamaterger Neurone vorliegt, wurden die validierten LTP Formen benutzt, um solche Substanzen zu analysieren, die potentiell cholinerge und/oder glutamaterge neuronale Funktion erh{\"o}hen. Die Effekte zweier ausschließlich cholinerge Funktion erh{\"o}hender Substanzen wurden analysiert: Der α4β2 nicotinische Acetylcholin-Rezeptor Agonist TC-1827 (Kapitel 4) und der Acetylcholinesterase-Inhibitor Donepezil (Kapitel 5). Beide Substanzen erh{\"o}hten Fr{\"u}hphasen-LTP, aber hatten keinen Effekt auf Sp{\"a}tphasen-LTP. Desweiteren wurden zwei Substanzen getestet, die ausschließlich mit glutamaterger Funktion interferieren: Der metabotrope Glutamatrezeptor 5 positiv allosterische Modulator ADX-47273 (Kapitel 3) und der Phosphodiesterase (PDE) 9A-Inhibitor BAY 73-6691 (Kapitel 5). ADX-47273 erh{\"o}hte Sp{\"a}tphasen-LTP, aber hatte keinen Effekt auf Fr{\"u}hphasen-LTP, wohingegen BAY 73-6691 eine erh{\"o}hende Wirkung auf beide LTP Formen aufwies und sogar Fr{\"u}h- in Sp{\"a}tphasen-LTP umwandelte. Die gleichen Effekte, wie bei dem PDE9A-Inhibitor, konnten auch mit dem partiellen α7 nicotinische Acetylcholin-Rezeptor Agonisten SSR180711 (Kapitel 4) demonstriert werden. SSR180711 wirkt sowohl auf cholinerge, als auch auf glutamaterge neuronale Funktion. Dann wurde die F{\"a}higkeit der Substanzen {\"u}berpr{\"u}ft, durch l{\"o}sliche Aβ Oligomere verschlechtertes LTP zu verbessern (Kapitel 6). L{\"o}sliche Aβ Oligomere, auch als amyloid-β derived diffusible ligands (ADDLs) bezeichnet, werden zurzeit als eine mutmaßliche Ursache der Alzheimer'schen Erkrankung angesehen. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass ADDLs Fr{\"u}h- und Sp{\"a}tphasen-LTP in verschiedenem Ausmaß vermindern. Donepezil und TC-1827 konnten die durch ADDLs induzierten Defizite bei Fr{\"u}hphasen-LTP geringf{\"u}gig wiederherstellen, aber sie hatten keinen Einfluss auf das durch ADDLs verschlechterte Sp{\"a}tphasen-LTP. Im Gegensatz dazu, konnten sowohl SSR180711 als auch BAY 73-6691 ein durch ADDLs verschlechtertes Fr{\"u}h- und Sp{\"a}tphasen-LTP komplett wiederherstellen. ADX-47273 hatte keinen positiven Effekt auf Fr{\"u}hphasen-LTP, welches durch ADDLs verschlechtert worden war, konnte aber ein durch ADDLs verschlechtertes Sp{\"a}tphasen-LTP teilweise wiederherstellen. Somit wurde der vorherige Befund der Arbeit best{\"a}tigt: Substanzen, welche die glutamaterge Funktion verbessern, scheinen nicht nur wirksamer im Bezug auf LTP-Erh{\"o}hung zu sein als Substanzen die ausschließlich cholinerge Funktion erh{\"o}hen, sondern sie sind auch in der Lage, durch l{\"o}sliche Aβ Oligomere verursachte Defizite bei LTP zu verbessern. Aus einem pr{\"a}klinischen Blickwinkel und basierend auf den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit weisen demnach Substanzen, die glutamaterge Funktionen verbessern, ein hohes therapeutisches Potential als alternative Ans{\"a}tze bez{\"u}glich kognitiver Defizite auf. M{\"o}glicherweise k{\"o}nnten sie sogar wirksamere Ans{\"a}tze f{\"u}r die symptomatische Behandlung der Alzheimer'schen Erkrankung darstellen, als derzeitige Behandlungen, die ausschließlich cholinerge Funktion verbessern.},
  subject      = {Alzheimerkrankheit},
  language  = {en}
}
@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{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}
}
@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{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{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{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{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}
}