@article{LehenbergerBenkertBiedermann2021, author = {Lehenberger, Maximilian and Benkert, Markus and Biedermann, Peter H. W.}, title = {Ethanol-Enriched Substrate Facilitates Ambrosia Beetle Fungi, but Inhibits Their Pathogens and Fungal Symbionts of Bark Beetles}, series = {Frontiers in Microbiology}, volume = {11}, journal = {Frontiers in Microbiology}, issn = {1664-302X}, doi = {10.3389/fmicb.2020.590111}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-222222}, year = {2021}, abstract = {Bark beetles (sensu lato) colonize woody tissues like phloem or xylem and are associated with a broad range of micro-organisms. Specific fungi in the ascomycete orders Hypocreales, Microascales and Ophistomatales as well as the basidiomycete Russulales have been found to be of high importance for successful tree colonization and reproduction in many species. While fungal mutualisms are facultative for most phloem-colonizing bark beetles (sensu stricto), xylem-colonizing ambrosia beetles are long known to obligatorily depend on mutualistic fungi for nutrition of adults and larvae. Recently, a defensive role of fungal mutualists for their ambrosia beetle hosts was revealed: Few tested mutualists outcompeted other beetle-antagonistic fungi by their ability to produce, detoxify and metabolize ethanol, which is naturally occurring in stressed and/or dying trees that many ambrosia beetle species preferentially colonize. Here, we aim to test (i) how widespread beneficial effects of ethanol are among the independently evolved lineages of ambrosia beetle fungal mutualists and (ii) whether it is also present in common fungal symbionts of two bark beetle species (Ips typographus, Dendroctonus ponderosae) and some general fungal antagonists of bark and ambrosia beetle species. The majority of mutualistic ambrosia beetle fungi tested benefited (or at least were not harmed) by the presence of ethanol in terms of growth parameters (e.g., biomass), whereas fungal antagonists were inhibited. This confirms the competitive advantage of nutritional mutualists in the beetle's preferred, ethanol-containing host material. Even though most bark beetle fungi are found in the same phylogenetic lineages and ancestral to the ambrosia beetle (sensu stricto) fungi, most of them were highly negatively affected by ethanol and only a nutritional mutualist of Dendroctonus ponderosae benefited, however. This suggests that ethanol tolerance is a derived trait in nutritional fungal mutualists, particularly in ambrosia beetles that show cooperative farming of their fungi.}, language = {en} } @article{EckertRibechiniJaricketal.2021, author = {Eckert, Ina N. and Ribechini, Eliana and Jarick, Katja J. and Strozniak, Sandra and Potter, Sarah J. and Beilhack, Andreas and Lutz, Manfred B.}, title = {VLA-1 Binding to Collagen IV Controls Effector T Cell Suppression by Myeloid-Derived Suppressor Cells in the Splenic Red Pulp}, series = {Frontiers in Immunology}, volume = {11}, journal = {Frontiers in Immunology}, issn = {1664-3224}, doi = {10.3389/fimmu.2020.616531}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-222671}, year = {2021}, abstract = {Myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) represent a major population controlling T cell immune responses. However, little is known about their molecular requirements for homing and T cell interaction to mediate suppression. Here, we investigated the functional role of the homing and collagen IV receptor VLA-1 (α1β1-integrin) on in vitro GM-CSF generated murine MDSCs from wild-type (WT) and CD49a/α1-integrin (Itga1\(^{-/-}\)) gene-deficient mice. Here, we found that effector (Teff) but not naive (Tn) CD4\(^+\) T cells express VLA-1 and monocytes further up-regulated their expression after culture in GM-CSF when they differentiated into the monocytic subset of resting MDSCs (R-MDSCs). Subsequent activation of R-MDSCs by LPS+IFN-γ (A-MDSCs) showed increased in vitro suppressor potential, which was independent of VLA-1. Surprisingly, VLA-1 deficiency did not influence A-MDSC motility or migration on collagen IV in vitro. However, interaction times of Itga1\(^{-/-}\) A-MDSCs with Teff were shorter than with WT A-MDSCs on collagen IV but not on fibronectin substrate in vitro. After injection, A-MDSCs homed to the splenic red pulp where they co-localized with Teff and showed immediate suppression already after 6 h as shown by inhibition of T cell proliferation and induction of apoptosis. Injection of A-MDSCs from Itga1\(^{-/-}\) mice showed equivalent homing into the spleen but a reduced suppressive effect. Interaction studies of A-MDSCs with Teff in the subcapsular red pulp with intravital two-photon microscopy revealed also here that MDSC motility and migration parameters were not altered by VLA-1 deficiency, but the interaction times with Teff were reduced. Together, our data point to a new role of VLA-1 adhesion to collagen IV as a prerequisite for extended contact times with Teff required for suppression.}, language = {en} } @article{AdolfiHerpinMartinezBengocheaetal.2021, author = {Adolfi, Mateus C. and Herpin, Amaury and Martinez-Bengochea, Anabel and Kneitz, Susanne and Regensburger, Martina and Grunwald, David J. and Schartl, Manfred}, title = {Crosstalk Between Retinoic Acid and Sex-Related Genes Controls Germ Cell Fate and Gametogenesis in Medaka}, series = {Frontiers in Cell and Developmental Biology}, volume = {8}, journal = {Frontiers in Cell and Developmental Biology}, issn = {2296-634X}, doi = {10.3389/fcell.2020.613497}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-222669}, year = {2021}, abstract = {Sex determination (SD) is a highly diverse and complex mechanism. In vertebrates, one of the first morphological differences between the sexes is the timing of initiation of the first meiosis, where its initiation occurs first in female and later in male. Thus, SD is intimately related to the responsiveness of the germ cells to undergo meiosis in a sex-specific manner. In some vertebrates, it has been reported that the timing for meiosis entry would be under control of retinoic acid (RA), through activation of Stra8. In this study, we used a fish model species for sex determination and lacking the stra8 gene, the Japanese medaka (Oryzias latipes), to investigate the connection between RA and the sex determination pathway. Exogenous RA treatments act as a stress factor inhibiting germ cell differentiation probably by activation of dmrt1a and amh. Disruption of the RA degrading enzyme gene cyp26a1 induced precocious meiosis and oogenesis in embryos/hatchlings of female and even some males. Transcriptome analyzes of cyp26a1-/-adult gonads revealed upregulation of genes related to germ cell differentiation and meiosis, in both ovaries and testes. Our findings show that germ cells respond to RA in a stra8 independent model species. The responsiveness to RA is conferred by sex-related genes, restricting its action to the sex differentiation period in both sexes.}, language = {en} } @article{KessieLodesOberwinkleretal.2021, author = {Kessie, David K. and Lodes, Nina and Oberwinkler, Heike and Goldman, William E. and Walles, Thorsten and Steinke, Maria and Gross, Roy}, title = {Activity of Tracheal Cytotoxin of Bordetella pertussis in a Human Tracheobronchial 3D Tissue Model}, series = {Frontiers in Cellular and Infection Microbiology}, volume = {10}, journal = {Frontiers in Cellular and Infection Microbiology}, issn = {2235-2988}, doi = {10.3389/fcimb.2020.614994}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-222736}, year = {2021}, abstract = {Bordetella pertussis is a highly contagious pathogen which causes whooping cough in humans. A major pathophysiology of infection is the extrusion of ciliated cells and subsequent disruption of the respiratory mucosa. Tracheal cytotoxin (TCT) is the only virulence factor produced by B. pertussis that has been able to recapitulate this pathology in animal models. This pathophysiology is well characterized in a hamster tracheal model, but human data are lacking due to scarcity of donor material. We assessed the impact of TCT and lipopolysaccharide (LPS) on the functional integrity of the human airway mucosa by using in vitro airway mucosa models developed by co-culturing human tracheobronchial epithelial cells and human tracheobronchial fibroblasts on porcine small intestinal submucosa scaffold under airlift conditions. TCT and LPS either alone and in combination induced blebbing and necrosis of the ciliated epithelia. TCT and LPS induced loss of ciliated epithelial cells and hyper-mucus production which interfered with mucociliary clearance. In addition, the toxins had a disruptive effect on the tight junction organization, significantly reduced transepithelial electrical resistance and increased FITC-Dextran permeability after toxin incubation. In summary, the results indicate that TCT collaborates with LPS to induce the disruption of the human airway mucosa as reported for the hamster tracheal model.}, language = {en} } @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{DischingerHasingerKoenigsraineretal.2021, author = {Dischinger, Ulrich and Hasinger, Julia and K{\"o}nigsrainer, Malina and Corteville, Carolin and Otto, Christoph and Fassnacht, Martin and Hankir, Mohamed and Seyfried, Florian Johannes David}, title = {Toward a Medical Gastric Bypass: Chronic Feeding Studies With Liraglutide + PYY\(_{3-36}\) Combination Therapy in Diet-Induced Obese Rats}, series = {Frontiers in Endocrinology}, volume = {11}, journal = {Frontiers in Endocrinology}, issn = {1664-2392}, doi = {10.3389/fendo.2020.598843}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-223113}, year = {2021}, abstract = {Background Combination therapies of anorectic gut hormones partially mimic the beneficial effects of bariatric surgery. Thus far, the effects of a combined chronic systemic administration of Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and peptide tyrosine tyrosine 3-36 (PYY\(_{3-36}\)) have not been directly compared to Roux-en-Y gastric bypass (RYGB) in a standardized experimental setting. Methods High-fat diet (HFD)-induced obese male Wistar rats were randomized into six treatment groups: (1) RYGB, (2) sham-operation (shams), (3) liraglutide, (4) PYY\(_{3-36}\), (5) PYY\(_{3-36}\)+liraglutide (6), saline. Animals were kept on a free choice high- and low-fat diet. Food intake, preference, and body weight were measured daily for 4 weeks. Open field (OP) and elevated plus maze (EPM) tests were performed. Results RYGB reduced food intake and achieved sustained weight loss. Combined PYY\(_{3-36}\)+liraglutide treatment led to similar and plateaued weight loss compared to RYGB. Combined PYY\(_{3-36}\)+liraglutide treatment was superior to PYY\(_{3-36}\) (p ≤ 0.0001) and liraglutide (p ≤ 0.05 or p ≤ 0.01) mono-therapy. PYY\(_{3-36}\)+liraglutide treatment and RYGB also reduced overall food intake and (less pronounced) high-fat preference compared to controls. The animals showed no signs of abnormal behavior in OF or EPM. Conclusions Liraglutide and PYY\(_{3-36}\) combination therapy vastly mimics reduced food intake, food choice and weight reducing benefits of RYGB.}, language = {en} } @article{OehlerBrackBlumetal.2021, author = {Oehler, Beatrice and Brack, Alexander and Blum, Robert and Rittner, Heike L.}, title = {Pain Control by Targeting Oxidized Phospholipids: Functions, Mechanisms, Perspectives}, series = {Frontiers in Endocrinology}, volume = {11}, journal = {Frontiers in Endocrinology}, issn = {1664-2392}, doi = {10.3389/fendo.2020.613868}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-223432}, year = {2021}, abstract = {Within the lipidome oxidized phospholipids (OxPL) form a class of chemically highly reactive metabolites. OxPL are acutely produced in inflamed tissue and act as endogenous, proalgesic (pain-inducing) metabolites. They excite sensory, nociceptive neurons by activating transient receptor potential ion channels, specifically TRPA1 and TRPV1. Under inflammatory conditions, OxPL-mediated receptor potentials even potentiate the action potential firing rate of nociceptors. Targeting OxPL with D-4F, an apolipoprotein A-I mimetic peptide or antibodies like E06, specifically binding oxidized headgroups of phospholipids, can be used to control acute, inflammatory pain syndromes, at least in rodents. With a focus on proalgesic specificities of OxPL, this article discusses, how targeting defined substances of the epilipidome can contribute to mechanism-based therapies against primary and secondary chronic inflammatory or possibly also neuropathic pain.}, language = {en} } @techreport{Dandekar2021, type = {Working Paper}, author = {Dandekar, Thomas}, title = {A new cosmology of a crystallization process (decoherence) from the surrounding quantum soup provides heuristics to unify general relativity and quantum physics by solid state physics}, doi = {10.25972/OPUS-23076}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-230769}, pages = {42 Seiten}, year = {2021}, abstract = {We explore a cosmology where the Big Bang singularity is replaced by a condensation event of interacting strings. We study the transition from an uncontrolled, chaotic soup ("before") to a clearly interacting "real world". Cosmological inflation scenarios do not fit current observations and are avoided. Instead, long-range interactions inside this crystallization event limit growth and crystal symmetries ensure the same laws of nature and basic symmetries over our domain. Tiny mis-arrangements present nuclei of superclusters and galaxies and crystal structure leads to the arrangement of dark (halo regions) and normal matter (galaxy nuclei) so convenient for galaxy formation. Crystals come and go, allowing an evolutionary cosmology where entropic forces from the quantum soup "outside" of the crystal try to dissolve it. These would correspond to dark energy and leads to a big rip scenario in 70 Gy. Preference of crystals with optimal growth and most condensation nuclei for the next generation of crystals may select for multiple self-organizing processes within the crystal, explaining "fine-tuning" of the local "laws of nature" (the symmetry relations formed within the crystal, its "unit cell") to be particular favorable for self-organizing processes including life or even conscious observers in our universe. Independent of cosmology, a crystallization event may explain quantum-decoherence in general: The fact, that in our macroscopic everyday world we only see one reality. This contrasts strongly with the quantum world where you have coherence, a superposition of all quantum states. We suggest that a "real world" (so our everyday macroscopic world) happens only in our domain, i.e. inside a crystal. "Outside" of our domain and our observable universe there is the quantum soup of boiling quantum foam and superposition of all possibilities. In our crystallized world the vacuum no longer boils but is cooled down by the crystallization event and hence is 10**20 smaller, exactly as observed in our everyday world. As we live in a "solid" state, within a crystal, the different quanta which build our world have all their different states nicely separated. This theory postulates there are only n quanta and m states available for them (there is no Everett-like ever splitting multiverse after each decision). In the solid state we live in, there is decoherence, the states are nicely separated. The arrow of entropy for each edge of the crystal forms one fate, one worldline or clear development of a world, while the layers of the crystal are different system states. Some mathematical leads from loop quantum gravity point to required interactions and potentials. A complete mathematical treatment of this unified theory is far too demanding currently. Interaction potentials for strings or membranes of any dimension allow a solid state of quanta, so allowing decoherence in our observed world are challenging to calculate. However, if we introduce here the heuristic that any type of physical interaction of strings corresponds just to a type of calculation, there is already since 1898 the Hurwitz theorem showing that then only 1D, 2D, 4D and 8D (octonions) allow complex or hypercomplex number calculations. No other hypercomplex numbers and hence dimensions or symmetries are possible to allow calculations without yielding divisions by zero. However, the richest solution allowed by the Hurwitz theorem, octonions, is actually the observed symmetry of our universe, E8.  }, subject = {Kosmologie}, language = {en} } @phdthesis{Schaeff2021, author = {Schaeff, Sulamith}, title = {Correlates of Substantia Nigra Echogenicity in Healthy Children}, doi = {10.25972/OPUS-23074}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-230747}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Objective: Substantia nigra hyperechogenicity is found in children with attention- deficit hyperactivity disorder (ADHD). Research with transcranial sonography (TCS) in adults suggests that echogenic alterations are linked to subclinical behavioral deficits and that brain iron homeostasis is involved in the signal genesis. The purpose of this study was to explore substantia nigra echogenicity in healthy children, to assess age-related changes and to investigate whether echogenic signals relate to subclinical alterations in behavior. Furthermore, associations of central nigral neuromelanin measures and peripheral serum iron parameters to echogenic signals of the substantia nigra were evaluated. Methods: In a multimodal study design, neuroimaging of the substantia nigra was conducted with TCS and neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging (MRI) in 28 healthy children (8 - 12 years). Correlations and multiple regression analyses determined associations between the neuroimaging methods, behavioral data from Strength and Difficulties Questionnaire (SDQ) and serum iron-related parameters. Results: Substantia nigra echogenicity correlated inversely with hyperactivity ratings in healthy, non-ADHD children (r = -.602, p = .001). Echogenic sizes did not change as a function of age. Neuromelanin-sensitive MRI measures of the substantia nigra and peripheral serum iron parameters were not associated with nigral TCS signals. Conclusion: In healthy children behavioral differences in hyperactive tendencies are associated with differences in substantia nigra echogenicity. This could help to identify those children who are at risk of subclinical ADHD.}, subject = {Substantia nigra}, language = {en} } @phdthesis{Ickrath2021, author = {Ickrath, Katrin Marie}, title = {DNA-Stabilit{\"a}t und -Regenerationsf{\"a}higkeit von humanen Nasenschleimhautzellen in Kulturmodellen}, doi = {10.25972/OPUS-23043}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-230438}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Kulturmodelle des respiratorischen Epithels werden zur Kl{\"a}rung multipler Fragestellungen, zum Beispiel der Untersuchung seltener respiratorischer Erkrankungen, wie der prim{\"a}ren Ziliendyskinesie (PCD) herangezogen. Hierbei k{\"o}nnten in Zukunft Kulturmodelle integraler Bestandteil des Diagnosealgorithmus werden. Die Isolierung und Kultivierung von Prim{\"a}rzellen des menschlichen Respirationstrakts ist dabei wesentlich komplexer als die Nutzung etablierter Zelllinien. Jedoch erm{\"o}glicht die Verwendung der Prim{\"a}rzellkulturen eine exaktere Darstellung des mehrreihigen Flimmerepithels der oberen Atemwege. Die Gewinnung der Prim{\"a}rzellen kann mechanisch mit zus{\"a}tzlichem enzymatischen Verdau, oder durch sequentielles Auswachsen der Zellen erfolgen. Angewendet werden sowohl Epithelzell-Monokulturen wie auch Cokulturen mit Fibroblasten. Die Nutzung des Air-Liquid Interface in Transwell Systemen erm{\"o}glicht in beiden Kulturen die Differenzierung zu einem Kinozilien tragenden Flimmerepithel. Hierbei ist nicht endg{\"u}ltig gekl{\"a}rt, welches Modell die in vivo Gegebenheiten besser darstellt und welche Vorteile diese haben. Außerdem liegen bislang keine Daten {\"u}ber die Zellstabilit{\"a}t und -regenerationsf{\"a}higkeit nach genotoxischer Behandlung sowie Informationen {\"u}ber chromosomale Ver{\"a}nderungen w{\"a}hrend des Zellkultivierungsprozesses {\"u}ber mehrere Passagen vor. Derartige Informationen sind allerdings f{\"u}r die Etablierung eines Kulturmodells der oberen Atemwege von essentieller Bedeutung. Das Ziel der Arbeit war die Untersuchung der DNA-Stabilit{\"a}t und -Regenerationsf{\"a}higkeit {\"u}ber drei Passagen nach genotoxischer Behandlung, vergleichend f{\"u}r beide Kulturmodelle sowie die {\"U}berpr{\"u}fung der chromosomalen Stabilit{\"a}t innerhalb des Kultivierungsprozesses und der Funktionsf{\"a}higkeit beider Zellkulturen. Zu diesem Zweck wurde eine toxikologische Versuchsreihe von jeweils 10 Spendern f{\"u}r beide Kulturmodelle, Mono- bzw. Cokultur im Air-Liquid Interface {\"u}ber drei Passagen durchgef{\"u}hrt. Hierbei wurde die Grundsch{\"a}digung, die Sch{\"a}digung nach einst{\"u}ndiger Behandlung mit 300μl des Alkylanz Methylmethansulfonat (MMS) und nach einer 24-st{\"u}ndigen Regenerationszeit mit dem Comet Assay {\"u}berpr{\"u}ft. Zur Untersuchung der chromosomalen Stabilit{\"a}t innerhalb des Kulturprozesses wurden parallel Chromosomenaberrationstests an unbehandelten Zellen {\"u}ber drei Passagen durchgef{\"u}hrt. Zur {\"U}berpr{\"u}fung der Funktionsf{\"a}higkeit der Zellen wurde ein Interleukin-8 (IL-8) ELISA f{\"u}r 10 Versuchsans{\"a}tze in der jeweils ersten Passage beider Kulturen verwendet. Hierbei wurde die IL-8-Konzentration im {\"U}berstand der unbehandelten Zellkulturen sowie nach 1μg/ml bzw. 10μg/ml Lipopolysaccarid(LPS)- Exposition untersucht. F{\"u}r die Cokultur wurden sowohl beide Zelltypen gemeinsam als auch die Epithelzellen bzw. die Fibroblasten getrennt betrachtet. In beiden Modellen wurden zus{\"a}tzlich rasterelektronenmikroskopische (REM) Aufnahmen zur Untersuchung der zili{\"a}ren Strukturen durchgef{\"u}hrt. Zur {\"U}berpr{\"u}fung der Fibroblastenkontamination in der Monokultur wurden als einmaliger Versuchsablauf Vimentin- F{\"a}rbungen {\"u}ber drei Passagen angewendet. Mit dem Comet Assay konnte in beiden Modellen eine gute Regeneration der DNA-Integrit{\"a}t nach MMS-induzierter DNA-Sch{\"a}digung {\"u}ber alle Passagen nachgewiesen werden. Als einmaliger Versuchsansatz wurde das Enzym Methylpuringlykosylase (MPG) als Teil der Basenexzisionsreparatur nachgewiesen. Es ergaben sich Unterschiede in der Kultivierbarkeit der Zellen: die Monokultur zeigte eine gute Zellkultivierbarkeit bis zur dritten Passage. Es konnte jedoch mit der Vimentinf{\"a}rbung eine Fibroblastenkontamination von Beginn an sowie eine Zunahme mit H{\"o}he der Passage nachgewiesen werden. Es handelt sich hierbei demnach nicht um eine Reinkultur respiratorischer Epithelzellen. Die Cokultur erm{\"o}glicht getrennte Epithelzell- bzw. Fibroblastenkulturen, jedoch keine gute Kultivierbarkeit bis in h{\"o}here Passage. Methodisch konnte die prinzipielle Funktionsf{\"a}higkeit des Chromosomenaberrationstests an prim{\"a}ren Nasenschleimhautzellen erstmals f{\"u}r eine große Stichprobenanzahl gezeigt werden. In den durchgef{\"u}hrten Chromosomenaberrationstests konnte eine gewisse Grundsch{\"a}digung {\"u}ber alle Passagen nachgewiesen werden, jedoch sollten weitere Tests erfolgen, um diese Tendenz zu verifizieren. Die funktionelle Integrit{\"a}t wurde mit dem IL-8 ELISA nach LPS-Exposition sowie durch den Nachweis zili{\"a}rer Strukturen im REM exemplarisch best{\"a}tigt. Die erhobenen Daten liefern zusammengefasst wichtige Informationen {\"u}ber die Zellstabilit{\"a}t und -regenerationsf{\"a}higkeit der bislang verwendeten Kulturmodelle. Insbesondere Informationen {\"u}ber chromosomale Ver{\"a}nderungen sollten in Zukunft genauer betrachtet werden. Von großem Interesse w{\"a}re außerdem die {\"U}berpr{\"u}fung derartige Zelleigenschaften in Zellkulturen von PCD erkrankten Spendern.}, subject = {Prim{\"a}relement}, language = {de} } @phdthesis{Schurr2021, author = {Schurr, Sebastian}, title = {Die Vollst{\"a}ndigkeit der Amputation des linken Vorhofohrs zur Thromboembolieprophylaxe im Rahmen kardiochirurgischer Eingriffe: Eine prospektive Studie}, doi = {10.25972/OPUS-22967}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229675}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Diese prospektive Studie befasst sich mit der Pr{\"a}valenz der unvollst{\"a}ndigen Amputation des linken Vorhofohrs (LAA) im Rahmen kardiochirurgischer Eingriffe. Grundlage der Studie bildet die Annahme, dass das linke Vorhofohr als zentrale Struktur hinsichtlich der Bildung kardialer Thromben bei Patienten mit Vorhofflimmern eine f{\"u}hrende Rolle bei der Entstehung von zerebrovaskul{\"a}ren Insulten einnimmt und somit nur vollst{\"a}ndige Amputationen des linken Vorhofohrs wirklichen Schutz vor systemischen Thromboembolien bieten k{\"o}nnen. Dazu wurden pr{\"a}-, peri- und postoperative Daten von insgesamt 108 Patienten erfasst, die sich von Juni 2016 bis M{\"a}rz 2017 am Universit{\"a}tsklinikum W{\"u}rzburg einer kardiochirurgischen Operation unterzogen haben und dabei eine Amputation des linken Vorhofohrs erhalten haben. Besondere Aufmerksamkeit galt dabei der trans{\"o}sophagealen Echokardiographie (TEE), mit deren Hilfe intraoperativ und nach Beendigung der extrakorporalen Zirkulation die Gr{\"o}ße eines eventuell vorhandenen LAA-Reststumpfes gemessen wurde. Unter Verwendung der von Kanderian et al. angewandten Definition, wonach ein Reststumpf mit einer L{\"a}nge von mehr als einem Zentimeter einer inkompletten Amputation entspricht, konnte gezeigt werden, dass keine der 97 Resektionen, von denen intraoperative TEE-Bilder vorlagen, unter die Definition einer unvollst{\"a}ndigen Amputation fiel: Bei 64 der 97 Probanden war an der fr{\"u}heren Resektionsstelle {\"u}berhaupt kein messbarer Reststumpf mehr zu erkennen und bei den verbliebenen 33 Probanden lagen jeweils Restst{\"u}mpfe vor, die allesamt kleiner als ein Zentimeter waren. Die Schlussfolgerung dieser Studie lautet, dass die LAA-Amputation eine {\"a}ußerst erfolgreiche Methode zum Verschluss des linken Vorhofohrs darstellt und mit der hier beobachteten 100\%-igen Verschlussrate weitaus erfolgreicher ist als sie in der Literatur, u.a. bei Kanderian et al., beschrieben wird. Neben der stellenweise l{\"u}ckenhaften Dokumentation liegen weitere Limitationen der Studie vor, weshalb die Ergebnisse dieser Arbeit kritisch zu betrachten sind. Dennoch legen sie nahe, dass die LAA-Amputation ein wesentlich erfolgreicheres Verfahren zum Verschluss des linken Vorhofohrs darstellt als bisher angenommen. Abgesehen von Erkenntnissen zur Sicherheit und Durchf{\"u}hrbarkeit konnten weder die Left-Atrial-Appendage-Occlusion-Studie I noch die darauf folgende Left-Atrial-Appendage-Occlusion-Studie II Aussagen zum Benefit der LAA-Okklusion, sprich zur Reduktion der Schlaganfallinzidenz, treffen. Auch anhand der vorliegenden Studie kann der Nutzen eines LAA-Verschlusses nur bedingt beurteilt werden. Dies liegt vor allem in der hier geringen Fallzahl von nur 108 Probanden, dem begrenzten Beobachtungszeitraum postoperativ sowie dem Fehlen einer Kontrollgruppe begr{\"u}ndet. Finale Daten zur Wirksamkeit des LAA-Verschlusses erhofft man sich von der im Jahr 2012 gestarteten Left-Atrial-Appendage-Occlusion-Studie III. Dabei handelt es sich um eine prospektiv-randomisierte Studie, deren Fallzahl 4700 Patienten betragen soll und die {\"u}ber einen mittleren Beobachtungszeitraum von vier Jahren einen R{\"u}ckgang der Inzidenz von Schlaganf{\"a}llen und systemischen Embolien durch Okklusion des linken Vorhofohrs belegen soll. Das voraussichtliche Studienende wird im Jahr 2022 liegen. Die Ergebnisse dieser Arbeit haben das Potenzial, die momentan noch vorhandene Evidenzl{\"u}cke zum Thema Schlaganfallpr{\"a}vention durch Verschluss des linken Vorhofohrs im Zuge kardiochirurgischer Eingriffe zu schließen.}, subject = {Vollst{\"a}ndigkeit}, language = {de} } @phdthesis{Dittrich2021, author = {Dittrich, Monique}, title = {Persuasive Technology to Mitigate Aggressive Driving : A Human-centered Design Approach}, doi = {10.25972/OPUS-23022}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-230226}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Manifestations of aggressive driving, such as tailgating, speeding, or swearing, are not trivial offenses but are serious problems with hazardous consequences—for the offender as well as the target of aggression. Aggression on the road erases the joy of driving, affects heart health, causes traffic jams, and increases the risk of traffic accidents. This work is aimed at developing a technology-driven solution to mitigate aggressive driving according to the principles of Persuasive Technology. Persuasive Technology is a scientific field dealing with computerized software or information systems that are designed to reinforce, change, or shape attitudes, behaviors, or both without using coercion or deception. Against this background, the Driving Feedback Avatar (DFA) was developed through this work. The system is a visual in-car interface that provides the driver with feedback on aggressive driving. The main element is an abstract avatar displayed in the vehicle. The feedback is transmitted through the emotional state of this avatar, i.e., if the driver behaves aggressively, the avatar becomes increasingly angry (negative feedback). If no aggressive action occurs, the avatar is more relaxed (positive feedback). In addition, directly after an aggressive action is recognized by the system, the display is flashing briefly to give the driver an instant feedback on his action. Five empirical studies were carried out as part of the human-centered design process of the DFA. They were aimed at understanding the user and the use context of the future system, ideating system ideas, and evaluating a system prototype. The initial research question was about the triggers of aggressive driving. In a driver study on a public road, 34 participants reported their emotions and their triggers while they were driving (study 1). The second research question asked for interventions to cope with aggression in everyday life. For this purpose, 15 experts dealing with the treatment of aggressive individuals were interviewed (study 2). In total, 75 triggers of aggressive driving and 34 anti-aggression interventions were identified. Inspired by these findings, 108 participants generated more than 100 ideas of how to mitigate aggressive driving using technology in a series of ideation workshops (study 3). Based on these ideas, the concept of the DFA was elaborated on. In an online survey, the concept was evaluated by 1,047 German respondents to get a first assessment of its perception (study 4). Later on, the DFA was implemented into a prototype and evaluated in an experimental driving study with 32 participants, focusing on the system's effectiveness (study 5). The DFA had only weak and, in part, unexpected effects on aggressive driving that require a deeper discussion. With the DFA, this work has shown that there is room to change aggressive driving through Persuasive Technology. However, this is a very sensitive issue with special requirements regarding the design of avatar-based feedback systems in the context of aggressive driving. Moreover, this work makes a significant contribution through the number of empirical insights gained on the problem of aggressive driving and wants to encourage future research and design activities in this regard.}, subject = {Fahrerassistenzsystem}, language = {en} } @phdthesis{Schliefer2021, author = {Schliefer, Ina}, title = {Die infektiöse Endokarditis und ihre Erreger - Eine monozentrische Studie}, doi = {10.25972/OPUS-22965}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229650}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Es existieren mehrere Arbeiten, welche die spezifischen Charakteristika der infekti{\"o}sen Endokarditis unterschiedlicher Erreger untersucht haben, jedoch hat bisher kein direkter Vergleich der drei großen, f{\"u}r die infekti{\"o}se Endokarditis in der westlichen Welt haupts{\"a}chlich verantwortlichen Erregergruppen (Staphylokokkus aureus, andere Erreger und fehlender Keimnachweis) stattgefunden. In der folgenden Arbeit wurde anhand eines repr{\"a}sentativen Kollektivs von 103 Patienten retrospektiv der Frage nachgegangen, ob sich zwischen den genannten drei Gruppen signifikante Unterschiede im Krankheitsgeschehen herausarbeiten lassen. Dies k{\"o}nnte einen ersten Schritt der Therapieoptimierung darstellen, indem die Heterogenit{\"a}t der Erkrankung durch das Bilden von Untergruppen reduziert und entsprechende klinische Handlungsstrategien etabliert werden k{\"o}nnten. Im Hinblick darauf wurden die Epidemiologie, der Krankheitsverlauf und das Outcome der Gruppen analysiert. In einem zweiten Schritt wurde mit Hilfe statistischer Analysen untersucht, ob Unterschiede in der Aussagekraft zwischen den g{\"a}ngigen, in der klinischen Situation eingesetzten Nachweismethoden f{\"u}r die jeweiligen Keime bestehen.}, subject = {Infekti{\"o}se Endokarditis}, language = {de} } @phdthesis{Matthes2021, author = {Matthes, Niels}, title = {{\"U}ber die Auswirkung der Toll-like Rezeptor 7- und Toll-like Rezeptor 8-Expression auf das Tumorwachstum und die Chemotherapieresistenz in humanen Pankreaskarzinomzellen}, doi = {10.25972/OPUS-22934}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229349}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Das duktale Adenokarzinom des Pankreas stellt weiterhin trotz aller medizinischen Entwicklungen eine Herausforderung in der Diagnostik und Therapie bei einer nahezu identischen Inzidenz und Mortalit{\"a}t dar. Auch die Genese der Erkrankung ist bis zum heutigen Tag nicht gekl{\"a}rt. Als eine m{\"o}gliche Ursache wird das inflammatorische Mikromilieu diskutiert, bzgl. dessen Entstehung und Aufrechterhaltung ebenfalls noch Unklarheiten bestehen. Als m{\"o}glicher Trigger hierf{\"u}r kommen die endosomalen Toll like-Rezeptoren 7 und 8 in Frage, die sowohl in ihrer Immunfunktion virale RNA-Bestandteile, so genannte pathogen-associated molecular patterns, als auch damage-associated molecular patterns, d.h. RNA-Fragmente von gesch{\"a}digten oder sterbenden Zellen erkennen k{\"o}nnen. Durch ihre Stimulation kommt es zu einer Immunantwort. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Auswirkung der Stimulation von TLR 7 und TLR 8 exprimierenden PANC-1-Zellen bzgl. des Wachstumsverhaltens und der Chemosensibilit{\"a}t auf 5-FU untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass mit einem spezifischen TLR7 und TLR8-Agonisten (R848) das Wachstum signifikant im Vergleich zu unbehandelten Zellen gesteigert werden konnte. Das dieser Effekt abh{\"a}ngig von der Expression von TLR7 und TLR8 war, konnte dadurch bewiesen werden, dass PANC-1 Zellen ohne die Expression von TLR7 oder TLR8 sowie mittels siRNA-Knockdown f{\"u}r TLR7 oder TLR8 behandelte TLR7- oder TLR8-exprimierende PANC1-Zellen kein gesteigertes Wachstum zeigten. Die Chemosensibilit{\"a}t auf 5-FU in einer LD50-Dosierung war bei den stimulierten Zellen im Vergleich zu den unstimulierten Zellen signifikant reduziert. Auf molekularer Ebene war ein Trend hinsichtlich eines Anstiegs Apoptose-inhibierender, Wachstums-f{\"o}rdernder und Inflammation-aufrechterhaltender Faktoren (IL-6, NF-kB, COX-2) zu erkennen. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die Stimulation von Toll like-Rezeptoren 7 und 8 exprimierenden Pankreaskarzinomzellen mit einem weiteren Tumorwachstum sowie einer reduzierten Chemosensibilit{\"a}t sowie daraus resultierenden schlechten Therapieansprechen vergesellschaftet sein k{\"o}nnen.}, subject = {Pankreaskarzinom}, language = {de} } @book{Braun2021, author = {Braun, Ludwig}, title = {Pedisequa Camenae minoris. Zur Begleitung durch weitere neulateinische Epen Italiens.}, edition = {1. Aufl.}, doi = {10.25972/OPUS-22968}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229683}, publisher = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, pages = {605 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Ein Hilfsangebot f{\"u}r die, die immer schon alle die interessanten Werke der neulateinischen Epik aus Italien lesen wollten, die heute so bequem im Internet stehen, aber nie die Zeit daf{\"u}r fanden: Rund 50 wenig bekannte Epen aus f{\"u}nf Jahrhunderten werden in griffiger Zusammenfassung des Inhalts geboten, mit grundlegenden Verst{\"a}ndnishilfen und Hinweisen auf die besonders gelungenen wie auch auf weniger gegl{\"u}ckte Stellen. Die Sammlung erweitert und erg{\"a}nzt die bereits gedruckt erschienene Zusammenstellung „Ludwig Braun, Pedisequa Camenae. Zur Begleitung durch kaum bekannte Meisterwerke der neulateinischen Epik Italiens. Noctes Neolatinae 38, Hildesheim/Z{\"u}rich/New York 2020."}, subject = {Epik}, language = {de} } @phdthesis{Schlegel2021, author = {Schlegel, Jan}, title = {Super-Resolution Microscopy of Sphingolipids and Protein Nanodomains}, doi = {10.25972/OPUS-22959}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229596}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {The development of cellular life on earth is coupled to the formation of lipid-based biological membranes. Although many tools to analyze their biophysical properties already exist, their variety and number is still relatively small compared to the field of protein studies. One reason for this, is their small size and complex assembly into an asymmetric tightly packed lipid bilayer showing characteristics of a two-dimensional heterogenous fluid. Since membranes are capable to form dynamic, nanoscopic domains, enriched in sphingolipids and cholesterol, their detailed investigation is limited to techniques which access information below the diffraction limit of light. In this work, I aimed to extend, optimize and compare three different labeling approaches for sphingolipids and their subsequent analysis by the single-molecule localization microscopy (SMLM) technique direct stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM). First, I applied classical immunofluorescence by immunoglobulin G (IgG) antibody labeling to detect and quantify sphingolipid nanodomains in the plasma membrane of eukaryotic cells. I was able to identify and characterize ceramide-rich platforms (CRPs) with a size of ~ 75nm on the basal and apical membrane of different cell lines. Next, I used click-chemistry to characterize sphingolipid analogs in living and fixed cells. By using a combination of fluorescence microscopy and anisotropy experiments, I analyzed their accessibility and configuration in the plasma membrane, respectively. Azide-modified, short fatty acid side chains, were accessible to membrane impermeable dyes and localized outside the hydrophobic membrane core. In contrast, azide moieties at the end of longer fatty acid side chains were less accessible and conjugated dyes localized deeper within the plasma membrane. By introducing photo-crosslinkable diazirine groups or chemically addressable amine groups, I developed methods to improve their immobilization required for dSTORM. Finally, I harnessed the specific binding characteristics of non-toxic shiga toxin B subunits (STxBs) and cholera toxin B subunits (CTxBs) to label and quantify glycosphingolipid nanodomains in the context of Neisseria meningitidis infection. Under pyhsiological conditions, these glycosphingolipids were distributed homogenously in the plasma membrane but upon bacterial infection CTxB detectable gangliosides accumulated around invasive Neisseria meningitidis. I was able to highlight the importance of cell cycle dependent glycosphingolipid expression for the invasion process. Blocking membrane accessible sugar headgroups by pretreatment with CTxB significantly reduced the number of invasive bacteria which confirmed the importance of gangliosides for bacterial uptake into cells. Based on my results, it can be concluded that labeling of sphingolipids should be carefully optimized depending on the research question and applied microscopy technique. In particular, I was able to develop new tools and protocols which enable the characterization of sphingolipid nanodomains by dSTORM for all three labeling approaches.}, subject = {Sphingolipide}, language = {en} } @phdthesis{Pinzner2021, author = {Pinzner, Florian}, title = {Vicinal and Double Chemoselective Biofunctionalization of Polyoxazolines}, doi = {10.25972/OPUS-22975}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229758}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {In this work, a toolbox was provided to create three-component polymer conjugates with a defined architecture, designed to bear different biocomponents that can interact with larger biological systems in biomacromolecular recognition experiments. The target architecture is the attachment of two biomolecule 'arms' to the alpha telechelic end point of a polymer and fixating the conjugate to the gold surface of SAW and SPR sensor chips with the polymer's other omega chain end. This specific design of a conjugate will be implemented by using a strategy to yield novel double alpha as well as omega telechelic functionalized POx and the success of all cascade reaction steps leading to the final conjugation product will be proven through affinity measurements between covalently bound mannose and ConA. All reactions were performed on a low molecular model level first and then transferred to telechelic and also side chain functionalized polymer systems.}, subject = {Polyoxazoline}, language = {en} } @phdthesis{Dannhaeuser2021, author = {Dannh{\"a}user, Sven}, title = {Function of the Drosophila adhesion-GPCR Latrophilin/CIRL in nociception and neuropathy}, doi = {10.25972/OPUS-20158}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-201580}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Touch sensation is the ability to perceive mechanical cues which is required for essential behaviors. These encompass the avoidance of tissue damage, environmental perception, and social interaction but also proprioception and hearing. Therefore research on receptors that convert mechanical stimuli into electrical signals in sensory neurons remains a topical research focus. However, the underlying molecular mechanisms for mechano-metabotropic signal transduction are largely unknown, despite the vital role of mechanosensation in all corners of physiology. Being a large family with over 30 mammalian members, adhesion-type G protein-coupled receptors (aGPCRs) operate in a vast range of physiological processes. Correspondingly, diverse human diseases, such as developmental disorders, defects of the nervous system, allergies and cancer are associated with these receptor family. Several aGPCRs have recently been linked to mechanosensitive functions suggesting, that processing of mechanical stimuli may be a common feature of this receptor family - not only in classical mechanosensory structures. This project employed Drosophila melanogaster as the candidate to analyze the aGPCR Latrophilin/dCIRL function in mechanical nociception in vivo. To this end, we focused on larval sensory neurons and investigated molecular mechanisms of dCIRL activity using noxious mechanical stimuli in combination with optogenetic tools to manipulate second messenger pathways. In addition, we made use of a neuropathy model to test for an involvement of aGPCR signaling in the malfunctioning peripheral nervous system. To do so, this study investigated and characterized nocifensive behavior in dCirl null mutants (dCirlKO) and employed genetically targeted RNA-interference (RNAi) to cell-specifically manipulate nociceptive function. The results revealed that dCirl is transcribed in type II class IV peripheral sensory neurons - a cell type that is structurally similar to mammalian nociceptors and detects different nociceptive sensory modalities. Furthermore, dCirlKO larvae showed increased nocifensive behavior which can be rescued in cell specific reexpression experiments. Expression of bPAC (bacterial photoactivatable adenylate cyclase) in these nociceptive neurons enabled us to investigate an intracellular signaling cascade of dCIRL function provoked by light-induced elevation of cAMP. Here, the findings demonstrated that dCIRL operates as a down-regulator of nocifensive behavior by modulating nociceptive neurons. Given the clinical relevance of this results, dCirl function was tested in a chemically induced neuropathy model where it was shown that cell specific overexpression of dCirl rescued nocifensive behavior but not nociceptor morphology.}, subject = {Drosophila}, language = {en} } @phdthesis{Huber2021, author = {Huber, Simon}, title = {Klinisch-radiologische Evaluation des Merete® BioBall™-Adapter-Systems in der H{\"u}ftendoprothetik}, doi = {10.25972/OPUS-22864}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-228643}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Die Revisionsendoprothetik des H{\"u}ftgelenkes ist eine große Herausforderung, insbesondere bei Teilwechseln von Komponenten bei fest-implantiertem Schaft. In einer retrospektiven Analyse wurde eine Implantat-Komponente des Medizinprodukteherstellers Merete Medical (Berlin) untersucht. Ziel der Untersuchung war es, eine Aussage {\"u}ber die Stabilit{\"a}t des Implantats und den klinischen Versorgungserfolg bei dessen Verwendung treffen zu k{\"o}nnen. Es wurden Daten von insgesamt 72 Patienten erhoben. Es erfolgte eine klinische und radiologische Nachuntersuchung. Die Daten wurden einer deskriptiven und explorativen Analyse unterzogen, eine {\"U}berlebenszeitanalyse wurde durchgef{\"u}hrt. Das Implantat zeigte mechanische Stabilit{\"a}t in einem mittelfristigen Zeitraum. Der Versorgungserfolg (gemessen am Harris Hip Score) war durchschnittlich bis gut. Es zeigten sich Zusammenh{\"a}nge zwischen dem pr{\"a}operativen Zustand der Patienten und dem Versorgungerfolg.}, subject = {Endoprothetik}, language = {de} } @article{WuerthnerNoll2021, author = {W{\"u}rthner, Frank and Noll, Niklas}, title = {A Calix[4]arene-Based Cyclic Dinuclear Ruthenium Complex for Light-Driven Catalytic Water Oxidation}, series = {Chemistry - A European Journal}, volume = {27}, journal = {Chemistry - A European Journal}, number = {1}, doi = {10.1002/chem.202004486}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-230030}, pages = {444-450}, year = {2021}, abstract = {A cyclic dinuclear ruthenium(bda) (bda: 2,2'-bipyridine-6,6'-dicarboxylate) complex equipped with oligo(ethylene glycol)-functionalized axial calix[4]arene ligands has been synthesized for homogenous catalytic water oxidation. This novel Ru(bda) macrocycle showed significantly increased catalytic activity in chemical and photocatalytic water oxidation compared to the archetype mononuclear reference [Ru(bda)(pic)\(_2\)]. Kinetic investigations, including kinetic isotope effect studies, disclosed a unimolecular water nucleophilic attack mechanism of this novel dinuclear water oxidation catalyst (WOC) under the involvement of the second coordination sphere. Photocatalytic water oxidation with this cyclic dinuclear Ru complex using [Ru(bpy)\(_3\)]Cl\(_2\) as a standard photosensitizer revealed a turnover frequency of 15.5 s\(^{-1}\) and a turnover number of 460. This so far highest photocatalytic performance reported for a Ru(bda) complex underlines the potential of this water-soluble WOC for artificial photosynthesis.}, language = {en} } @article{WuerthnerMezaChinchaSchindleretal.2021, author = {W{\"u}rthner, Frank and Meza-Chincha, Ana-Lucia and Schindler, Dorothee and Natali, Mirco}, title = {Effects of Photosensitizers and Reaction Media on Light-Driven Water Oxidation with Trinuclear Ruthenium Macrocycles}, series = {ChemPhotoChem}, volume = {5}, journal = {ChemPhotoChem}, number = {2}, doi = {10.1002/cptc.202000133}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-230116}, pages = {173-183}, year = {2021}, abstract = {Photocatalytic water oxidation is a promising process for the production of solar fuels and the elucidation of factors that influence this process is of high significance. Thus, we have studied in detail light-driven water oxidation with a trinuclear Ru(bda) (bda: 2,2'-bipyridine-6,6'-dicarboxylate) macrocycle MC3 and its highly water soluble derivative m-CH\(_2\)NMe\(_2\)-MC3 using a series of ruthenium tris(bipyridine) complexes as photosensitizers under varied reaction conditions. Our investigations showed that the catalytic activities of these Ru macrocycles are significantly affected by the choice of photosensitizer (PS) and reaction media, in addition to buffer concentration, light intensity and concentration of the sensitizer. Our steady-state and transient spectroscopic studies revealed that the photocatalytic performance of trinuclear Ru(bda) macrocycles is not limited by their intrinsic catalytic activities but rather by the efficiency of photogeneration of oxidant PS\(^+\) and its ability to act as an oxidizing agent to the catalysts as both are strongly dependent on the choice of photosensitizer and the amount of employed organic co-solvent.}, language = {en} } @phdthesis{Ciba2021, author = {Ciba, Manuel}, title = {Synchrony Measurement and Connectivity Estimation of Parallel Spike Trains from in vitro Neuronal Networks}, doi = {10.25972/OPUS-22364}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-223646}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {The goal of this doctoral thesis is to identify appropriate methods for the estimation of connectivity and for measuring synchrony between spike trains from in vitro neuronal networks. Special focus is set on the parameter optimization, the suitability for massively parallel spike trains, and the consideration of the characteristics of real recordings. Two new methods were developed in the course of the optimization which outperformed other methods from the literature. The first method "Total spiking probability edges" (TSPE) estimates the effective connectivity of two spike trains, based on the cross-correlation and a subsequent analysis of the cross-correlogram. In addition to the estimation of the synaptic weight, a distinction between excitatory and inhibitory connections is possible. Compared to other methods, simulated neuronal networks could be estimated with higher accuracy, while being suitable for the analysis of massively parallel spike trains. The second method "Spike-contrast" measures the synchrony of parallel spike trains with the advantage of automatically optimizing its time scale to the data. In contrast to other methods, which also adapt to the characteristics of the data, Spike-contrast is more robust to erroneous spike trains and significantly faster for large amounts of parallel spike trains. Moreover, a synchrony curve as a function of the time scale is generated by Spike-contrast. This optimization curve is a novel feature for the analysis of parallel spike trains.}, subject = {Synchronit{\"a}tsmessung}, language = {en} } @phdthesis{Metzger2021, author = {Metzger, Christian Thomas Peter}, title = {Development of photoemission spectroscopy techniques for the determination of the electronic and geometric structure of organic adsorbates}, doi = {10.25972/OPUS-22952}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229525}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {The projects presented in this thesis cover the examination of the electronic and structural properties of organic thin films at noble metal-organic interfaces. Angle-resolved photoemission spectroscopy is used as the primary investigative tool due to the connection of the emitted photoelectrons to the electronic structure of the sample. The surveyed materials are of relevance for fundamental research and practical applications on their own, but also serve as archetypes for the photoemission techniques presented throughout the four main chapters of this thesis. The techniques are therefore outlined with their adaptation to other systems in mind and a special focus on the proper description of the final state. The most basic description of the final state that is still adequate for the evaluation of photoemission data is a plane wave. Its simplicity enables a relatively intuitive interpretation of photoemission data, since the initial and final state are related to one another by a Fourier transform and a geometric factor in this approximation. Moreover, the initial states of some systems can be reconstructed in three dimensions by combining photoemission measurements at various excitation energies. This reconstruction can even be carried out solely based on experimental data by using suitable iterative algorithms. Since the approximation of the final state in the photoemission process by a plane wave is not valid in all instances, knowledge on the limitations of its applicability is indispensable. This can be gained by a comparison to experimental data as well as calculations with a more detailed description of the photoemission final state. One possible appraoch is based on independently emitting atoms where the coherent superposition of partial, atomic final states produces the total final state. This approach can also be used for more intricate studies on organic thin films. To this end, experimental data can be related to theoretical calculations to gain extensive insights into the structural and electronic properties of molecules in organic thin films.}, subject = {ARPES}, language = {en} } @phdthesis{SalmgebSchneider2021, author = {Salm [geb. Schneider], Jonas}, title = {Vergleichende Charakterisierung intestinaler Barrierever{\"a}nderungen in Gewebeproben und Enteroiden aus Patienten mit chronisch-entz{\"u}ndlichen Darmerkrankungen}, doi = {10.25972/OPUS-22935}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229356}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Der Zusammenbruch der intestinalen Epithelbarriere ist ein Schl{\"u}sselfaktor in der Pathogenese von Morbus Crohn. Die Mechanismen dahinter sind jedoch noch immer ungekl{\"a}rt. In dieser Arbeit wurden Enteroide dahingehend untersucht, ob sie als geeignetes In-vitro-Modell zur Analyse, der in Patientenproben beobachteten Ver{\"a}nderungen der intestinalen Epithelbarriere dienen. Zun{\"a}chst wurden Darmproben aus Patienten mit Morbus Crohn sowie gesunden Patienten gesammelt und Enteroide aus Stammzellen der Intestinalen Krypten einiger Patientenproben generiert. Abschließend wurden die Ver{\"a}nderungen der intestinalen Epithelbarriere auf proteinbiochemischer Ebene in humanen Gewebeproben und Enteroiden vergleichend untersucht und analysiert. Es kam zu tiefgreifenden Ver{\"a}nderungen der Expressionsmuster der analysierten Junktionsproteine in den Patientenproben. {\"U}berraschenderweise spiegelten sich diese {\"A}nderungen f{\"u}r alle Junktionsproteine bis auf Claudin 1 und E-Cadherin, in den aus schwer entz{\"u}ndetem Gewebe generierten und unstimulierten Enteroiden, wider. Die Arbeit zeigt, dass Enteroide scheinbar einige der Ver{\"a}nderungen der intestinalen Epithelbarriere bei Morbus Crohn auf Proteinebene in vitro beibehalten und widerspiegeln. Auf Grundlage dieses Enteroid-Modells ist es nun m{\"o}glich, neue Erkenntnisse {\"u}ber die Pathomechanismen des Verlusts der Integrit{\"a}t der intestinalen Epithelbarriere zu erlangen und neue Behandlungsstrategien zu entwickeln.}, subject = {Pathogenese}, language = {de} } @phdthesis{Mann2021, author = {Mann, Benedikt}, title = {Einfluss einer Prednisolon-Behandlung auf B-Zell-Populationen bei Patienten mit HIV-Infektion}, doi = {10.25972/OPUS-22555}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-225558}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Die HIV-Infektion wird von einer Hyperimmunaktivierung begleitet, die vermutlich eine treibende Kraft in der Pathogenese der Entwicklung von AIDS darstellt. Die Rolle der B-Zellen im Rahmen dieser Ver{\"a}nderungen und dem Einfluss einer Prednisolontherapie wird durch die ProCort-Studie genauer beschrieben. Diese stellt eine zweij{\"a}hrige, Placebo-kontrollierte, randomisierte Doppelblindstudie dar, bei der die Patienten 5mg Prednisolon t{\"a}glich einnahmen. Mittels durchflusszytometrischen Messungen wurden bestimmte B-Zellpopulationen differenziert und quantifiziert. Die resultierenden Ergebnisse wurden weiterhin mit bekannten Immunaktivierungsmarkern korreliert. In der Arbeit konnte gezeigt werden, dass Studienteilnehmerinnen durch eine Prednisolontherapie signifikant mehr Memory-B-Zellen bzw. resting Memory-B-Zellen im Vergleich zur Placebogruppe aufweisen. Ferner konnte die Bedeutung der B-Zellen als prognostischer Marker der HIV-Infektion dadurch unterst{\"u}tzt werden, dass die genannten B-Zellreihen signifikant negative Korrelationen zu anderen, bereits etablierten Progressionsmarkern (CD4/CD8-Ratio, CD8/CD38/HLADR-Aktivierung, suPAR, sCD14) vorlagen. Zusammenfassend zeigt die Arbeit, dass die Ver{\"a}nderungen im B-Zellkompartment Teil des Immunaktiverungsprozesses im Rahmen der HIV- Infektion sind und Prednisolon modulierende Einfl{\"u}sse darauf hat.}, subject = {HIV-Infektion}, language = {de} } @phdthesis{Krakow2021, author = {Krakow, S{\"o}ren}, title = {CD14-Reexpression definiert einen immunregulatorischen Phänotyp Monozyten-gereifter Zellen nach IL-10/R848-Stimulation}, doi = {10.25972/OPUS-22428}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-224280}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Dendritische Zellen k{\"o}nnen als antigenpr{\"a}sentierende Zellen sowohl immunogene als auch tolerogene Funktionen im Immunsystem wahrnehmen und werden in der Therapie von Tumorerkrankungen und Autoimmunerkrankungen eingesetzt. IL-10 gilt als Induktor tolerogener dendritischer Zellen. Diese werden in der Literatur oft als unreif bezeichnet und stehen im Gegensatz zu den reifen immunogenen dendritischen Zellen, die durch die Expression des Reifungsmarkers CD83 gekennzeichnet sind. Ausdifferenzierte dendritische Zellen exprimieren zudem das Antigen CD86, das der T-Zell-Aktivierung dient. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von IL-10 auf den Reifungsprozess dendritischer Zellen in vitro untersucht. Zur Generierung unreifer dendritischer Zellen wurden humane Monozyten nach etabliertem Protokoll mit IL-4 und GM-CSF stimuliert. Nach anschließender IL-10-Stimulation, insbesondere in Kombination mit einem TLR-Agonisten, bildeten sich zwei exklusive Zellpopulationen: eine CD14+ Population und eine CD83+ Population. Unreife CD14-CD83- dendritische Zellen reexprimierten einerseits CD14 oder exprimierten andererseits CD83. Dabei zeigte sich, dass das kostimulierende Antigen CD86 gleichermaßen sowohl mit als auch ohne IL-10-Inkubation hoch exprimiert wurde und IL-10 folglich keinen zus{\"a}tzlichen Einfluss auf dessen Expression hat. Insgesamt waren Ver{\"a}nderungen bez{\"u}glich der Oberfl{\"a}chenantigene, die bei der Betrachtung der Gesamtheit aller Zellen auffallen, auf eine quantitative Verschiebung der beiden Zellpopulationen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. IL-10 beeinflusst also nicht direkt einzelne kostimulierende oder inhibitorische Molek{\"u}le, sondern beeinflusst den Anteil der CD14+ Zellen gegen{\"u}ber den CD83+ dendritischen Zellen. Funktionell betrachtet zeigten die CD14+ Zellen eine gesteigerte Makropinozytose im Gegensatz zu den reifen CD83+ dendritischen Zellen. Zusammenfassend f{\"u}hrt IL-10 zu einer Reexpression von CD14 auf unreifen dendritischen Zellen und aktiviert einen alternativen Differenzierungsweg. Die CD14+ Zellen weisen einen stabilen immunregulatorischen Ph{\"a}notyp auf und unterscheiden sich somit von reifen dendritischen Zellen, die nach Inkubation mit IL-10 nicht reguliert werden. Damit muss die Begrifflichkeit und Klassifikation tolerogener dendritischer Zellen weiter diskutiert werden.}, subject = {Dendritische Zelle}, language = {de} } @phdthesis{Geiger2021, author = {Geiger, Ute}, title = {Erfassung der intraoperativen Ankopplungseffizienz mittels evozierten Potentialen bei mit Mittelohrimplantat versorgten Patienten}, doi = {10.25972/OPUS-20106}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-201068}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Patienten mit leicht bis hochgradigen Schallleitungs-, Schallempfindungs- und kombinierten Schwerh{\"o}rigkeiten werden routinem{\"a}ßig nach erfolglosem H{\"o}rger{\"a}tetrageversuch mit aktiven Mittelohrimplantaten versorgt. Aktive Mittelohrimplantate k{\"o}nnen an verschiedene Strukturen des Mittelohrs angekoppelt werden. Der Ort der Ankopplung ist abh{\"a}ngig vom H{\"o}rverlust und der individuellen Physiologie des Mittelohres. Die H{\"o}rverbesserung ist dabei stark von der Kopplungseffizienz des Implantatwandlers an die Mittelohrstruktur abh{\"a}ngig. Aktuell gibt es keine zufriedenstellende M{\"o}glichkeit die Kopplungseffizienz intraoperativ zu bestimmen. Daher wird eine objektive Methode eingef{\"u}hrt, um intraoperativ auditorische Hirnstammantworten (BERAs) bei Stimulation {\"u}ber das Implantat abzuleiten. Die Vibrant Soundbrigde® (VSB) wird dabei mit einem Drahtlos{\"u}bertr{\"a}ger (miniTEK, Signia GmbH, Erlangen) und der Carina®-Aktuator {\"u}ber ein Audiokabel mit der BERA-Anlage verbunden. Die BERA-Anlage {\"u}bertr{\"a}gt die Stimuli direkt an das Implantat, welches an die Mittelohrstruktur angekoppelt ist. Die BERA-Antworten werden bei der VSB durch einen optimierten VSB-CE-Chirp und beim Carina®-System durch den Standard CE-Chirp evoziert, beginnend bei Pegeln oberhalb der Knochenleitungsh{\"o}rschwelle bis unter die Registrierungsschwelle. Diese Methode kann die intraoperative Integrit{\"a}t des Implantats sowie die Kopplungseffizienz bestimmen, um eine Aussage {\"u}ber den zu erwartenden H{\"o}rerfolg treffen zu k{\"o}nnen. Dar{\"u}ber hinaus kann die versorgte H{\"o}rschwelle verwendet werden, um die Anpassung bei Kindern oder schwierigen F{\"a}llen zu unterst{\"u}tzen und um eine H{\"o}rverschlechterung {\"u}ber die Zeit zu erfassen. Zusammenfassend, konnte eine Methode zur Bestimmung der intraoperativen Kopplungseffizienz w{\"a}hrend der Implantation von VSBs und Carinas® etabliert werden. Dar{\"u}ber hinaus werden intraoperative BERA-Daten von 30 VSB- und 10-Carina®-Patienten sowie deren H{\"o}rergebnisse gezeigt.}, subject = {Mittelohrimplantat}, language = {de} } @phdthesis{Schmidt2021, author = {Schmidt, Kilian}, title = {Die Unionsgew{\"a}hrleistungsmarke}, doi = {10.25972/OPUS-22219}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-222198}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Die praktische Bedeutung von G{\"u}te- und Zertifizierungszeichen im Alltag ist enorm. Das rasant wachsende Angebot von Produkten und Dienstleistungen und deren st{\"a}ndige Verf{\"u}gbarkeit, veranlasst Kunden und Betroffene immer h{\"a}ufiger nach verl{\"a}sslichen und informierenden Pr{\"u}fungskennzeichen Dritter zu suchen. Dies betrifft insbesondere die Qualit{\"a}t der Ware oder Dienstleistung, aber auch den unabh{\"a}ngigen Hinweis auf bestimmte Eigenschaften zur Herstellung, Nachhaltigkeit oder den Umgang mit Arbeitnehmern. Abhilfe konnten bisher nur Anbieter von entsprechenden Kennzeichen {\"u}ber Individual- oder Kollektivmarken schaffen. Seit dem 1. Oktober 2017 ist mit der Unionsgew{\"a}hrleistungsmarke und ihren speziellen Ausgestaltungen ein dritter Markentyp der Unionsmarkenverordnung in Kraft getreten. Der europ{\"a}ische Gesetzgeber hat sich somit durchgerungen, den G{\"u}te- und Garantiezeichen einen eigenen gesetzlichen Regelungsrahmen zu geben. Das sp{\"a}te Handeln des Gesetzgebers und die betr{\"a}chtlichen Unterschiede der Unionsgew{\"a}hrleistungsmarke mit den bestehenden Instrumenten der Unionsindividual- und Unionskollektivmarke geben Anlass f{\"u}r eine intensivere Untersuchung. Gegenstand der Arbeit ist die Unionsgew{\"a}hrleistungsmarke mit ihrem rechtsdogmatischen Umfeld, ihrem Ursprung und Werdegang bis hin zur Ver{\"o}ffentlichung im Amtsblatt der Europ{\"a}ischen Kommission im Rahmen der Markenrechtsreform und einem Ausblick auf ihre sp{\"a}tere Rechtsanwendung.}, subject = {G{\"u}tezeichen}, language = {de} } @book{OPUS4-21959, title = {Derecho administrativo y desarrollo sostenible}, editor = {Ludwigs, Markus and Muriel Ciceri, Jos{\´e} Hern{\´a}n}, edition = {1. Auflage}, publisher = {W{\"u}rzburg University Press}, address = {W{\"u}rzburg}, isbn = {978-3-95826-148-8}, doi = {10.25972/WUP-978-3-95826-149-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-219590}, publisher = {W{\"u}rzburg University Press}, pages = {viii, 233}, year = {2021}, abstract = {La obra en espa{\~n}ol (con pr{\´o}logo e introducci{\´o}n biling{\"u}es), est{\´a} basada en una serie de eventos acad{\´e}micos realizados en Bogot{\´a} que comprenden dos pilares tem{\´a}ticos. En la primera parte, se re{\´u}nen contribuciones sobre cuestiones generales del derecho administrativo y de responsabilidad estatal colombiano, que tambi{\´e}n incluye una perspectiva jur{\´i}dica comparativa con el sistema jur{\´i}dico alem{\´a}n. La segunda parte est{\´a} dedicada a diferentes facetas del debate sobre la sostenibilidad y sumarco normativo en el derecho colombiano y ecuatoriano.}, subject = {Verwaltungsrecht}, language = {es} } @techreport{RossiMaurelliUnnithanetal.2021, author = {Rossi, Angelo Pio and Maurelli, Francesco and Unnithan, Vikram and Dreger, Hendrik and Mathewos, Kedus and Pradhan, Nayan and Corbeanu, Dan-Andrei and Pozzobon, Riccardo and Massironi, Matteo and Ferrari, Sabrina and Pernechele, Claudia and Paoletti, Lorenzo and Simioni, Emanuele and Maurizio, Pajola and Santagata, Tommaso and Borrmann, Dorit and N{\"u}chter, Andreas and Bredenbeck, Anton and Zevering, Jasper and Arzberger, Fabian and Reyes Mantilla, Camilo Andr{\´e}s}, title = {DAEDALUS - Descent And Exploration in Deep Autonomy of Lava Underground Structures}, isbn = {978-3-945459-33-1}, issn = {1868-7466}, doi = {10.25972/OPUS-22791}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-227911}, pages = {188}, year = {2021}, abstract = {The DAEDALUS mission concept aims at exploring and characterising the entrance and initial part of Lunar lava tubes within a compact, tightly integrated spherical robotic device, with a complementary payload set and autonomous capabilities. The mission concept addresses specifically the identification and characterisation of potential resources for future ESA exploration, the local environment of the subsurface and its geologic and compositional structure. A sphere is ideally suited to protect sensors and scientific equipment in rough, uneven environments. It will house laser scanners, cameras and ancillary payloads. The sphere will be lowered into the skylight and will explore the entrance shaft, associated caverns and conduits. Lidar (light detection and ranging) systems produce 3D models with high spatial accuracy independent of lighting conditions and visible features. Hence this will be the primary exploration toolset within the sphere. The additional payload that can be accommodated in the robotic sphere consists of camera systems with panoramic lenses and scanners such as multi-wavelength or single-photon scanners. A moving mass will trigger movements. The tether for lowering the sphere will be used for data communication and powering the equipment during the descending phase. Furthermore, the connector tether-sphere will host a WIFI access point, such that data of the conduit can be transferred to the surface relay station. During the exploration phase, the robot will be disconnected from the cable, and will use wireless communication. Emergency autonomy software will ensure that in case of loss of communication, the robot will continue the nominal mission.}, subject = {Mond}, language = {en} } @phdthesis{Peters2021, author = {Peters, Simon}, title = {The impact of sphingolipids on \(Neisseria\) \(meningitidis\) and their role in meningococcal pathogenicity}, doi = {10.25972/OPUS-22623}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-226233}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {The obligate human pathogen Neisseria meningitidis is a major cause of sepsis and meningitis worldwide. It affects mainly toddlers and infants and is responsible for thousands of deaths each year. In this study, different aspects of the importance of sphingolipids in meningococcal pathogenicity were investigated. In a first step, the acid sphingomyelinase (ASM), which degrades membrane sphingomyelin to ceramide, was studied in the context of meningococcal infection. A requirement for ASM surface activity is its translocation from the lysosomal compartment to the cell surface, a process that is currently poorly understood. This study used various approaches, including classical invasion and adherence assays, flow cytometry, and classical and super resolution immunofluorescence microscopy (dSTORM). The results showed that the live, highly piliated N. meningitidis strain 8013/12 induced calcium-dependent ASM translocation in human brain microvascular endothelial cells (HBMEC). Furthermore, it promoted the formation of ceramide-rich platforms (CRPs). In addition, ASM translocation and CRP formation were observed after treating the cells with pili-enriched fractions derived from the same strain. The importance for N. meningitidis to utilize this pathway was shown by the inhibition of the calcium-dependent ASM translocation, which greatly decreased the number of invasive bacteria. I also investigated the importance of the glycosphingolipids GM1 and Gb3. The results showed that GM1, but not Gb3, plays an important role in the ability of N. meningitidis to invade HBMEC. By combining dSTORM imaging and microbiological approaches, we demonstrated that GM1 accumulated prolifically around bacteria during the infection, and that this interaction seemed essential for meningococcal invasion. Sphingolipids are not only known for their beneficial effect on pathogens. Sphingoid bases, including sphingosine, are known for their antimicrobial activity. In the last part of this study, a novel correlative light and electron microscopy approach was established in the combination with click chemistry to precisely localize azido-functionalized sphingolipids in N. meningitidis. The result showed a distinct concentration-dependent localization in either the outer membrane (low concentration) or accumulated in the cytosol (high concentration). This pattern was confirmed by mass spectrometry on separated membrane fractions. Our data provide a first insight into the underlying mechanism of antimicrobial sphingolipids.}, subject = {Neisseria meningitidis}, language = {en} } @phdthesis{Peterka2021, author = {Peterka, Manuel}, title = {Propriozeptive St{\"o}rungen bei Morbus Parkinson - Explorative Untersuchungen zu Art, Ausmaß und potenzieller Rekalibrierung mithilfe der LSVT-BIG-Therapie}, doi = {10.25972/OPUS-22612}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-226129}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Beim idiopathischen Parkinson Syndrom (IPS) gewinnen nicht-motorische Symptome in Forschung und Klinik zunehmend an Bedeutung. So findet sich in der Literatur vermehrt Evidenz, dass die Propriozeption bei Patienten mit IPS (PmIPS) gest{\"o}rt ist. Verschiedene klinische und neuroanatomische Studien weisen darauf hin, dass es beim IPS zu einer fehlerhaften sensomotorischen Integration von propriozeptiven Informationen in den Basalganglien kommt. Zudem gibt es Hinweise, dass die passiv-sensible Wahrnehmung von Propriozeption pathologisch ver{\"a}ndert ist. Außerdem wird vermutet, dass durch propriozeptives Training eine Verbesserung der Parkinsonsymptomatik erreicht werden kann. Ein spezielles Trainingsprogramm, die LSVT-BIG-Therapie, bei der gezielt trainiert wird, Bewegungen mit einer großen Amplitude durchzuf{\"u}hren, konnte motorische Symptome und Mobilit{\"a}t beim IPS effektiv verbessern. In der vorliegenden Arbeit stellten wir folgende Hypothesen auf: Das IPS geht mit einer fehlerhaften sensomotorischen Integration von Propriozeption einher. Die afferente propriozeptive Wahrnehmung ist ebenfalls pathologisch ver{\"a}ndert. Eine propriozeptive Rekalibrierung ist mithilfe der LSVT-BIG-Therapie m{\"o}glich. F{\"u}r die {\"U}berpr{\"u}fung dieser Hypothesen schlossen wir 30 PmIPS und 15 gesunde Probanden in unsere Fall-Kontroll-Studie ein und f{\"u}hrten eine Eingangsuntersuchung durch. 11 PmIPS absolvierten anschließend eine vierw{\"o}chige LSVT-BIG-Therapie. Die Folgeuntersuchungen fanden 4 und 8 Wochen nach der Eingangsuntersuchung statt. 78 Diese beinhalteten neuropsychologische Testungen, außerdem die Bestimmung der Lebensqualit{\"a}t, die Erhebung des motorischen Teils der Movement Disorder Society Unified Parkinson´s Disease Rating Scale (MDS-UPDRS III), Untersuchungen zur Feinmotorik, die Durchf{\"u}hrung einer diagnostischen Transkraniellen Magnetstimulation (TMS) sowie Testverfahren zur Propriozeption, darunter sowohl Zeigeversuche, als auch die Bestimmung der Position einer Extremit{\"a}t, ohne visuelle Kontrolle. Die Ergebnisse zeigten, dass die IPS-Gruppe gegen{\"u}ber der gesunden Kontrollgruppe signifikant gr{\"o}ßere Zeigefehler machte, wohingegen die Bestimmung der Position einer Extremit{\"a}t in beiden Gruppen vergleichbar pr{\"a}zise m{\"o}glich war. Zus{\"a}tzlich zeigte eine von sieben Messungen der Feinmotorik einen signifikanten Unterschied zwischen PmIPS und Kontrollen. Die Messungen der TMS erbrachten hingegen keine signifikant messbaren Unterschiede zwischen den Gruppen. In den Folgeuntersuchungen nach therapeutischer Intervention ergaben die Zeige{\"u}bungen eine signifikante Verbesserung der BIG-Gruppe im Zeitverlauf. Die Untersuchungen zu Feinmotorik und MDS-UPDRS III ergaben zwar eine tendenzielle Verbesserung durch die LSVT-BIG-Therapie, waren jedoch statistisch nicht signifikant. Die Lebensqualit{\"a}t der PmIPS in der BIG-Gruppe verbesserte sich signifikant nach Intervention. Die Ergebnisse sprechen f{\"u}r die Hypothese der fehlerhaften propriozeptiven Integration beim Morbus Parkinson. Dies zeigte sich f{\"u}r aktive sensomotorische Tasks, nicht hingegen in der passiv-sensiblen propriozeptiven Testung. Auch wenn weitere Studien mit gr{\"o}ßeren Kohorten ben{\"o}tigt werden, legt unsere Studie nahe, dass die LSVT-BIG-Therapie mit einer propriozeptiven Rekalibrierung einhergeht. Damit erkl{\"a}rt sich m{\"o}glicherweise der nachhaltige Erfolg der Therapie.}, subject = {Propriozeption}, language = {de} } @phdthesis{Klitsch2021, author = {Klitsch, Alexander}, title = {Corneal and cutaneous factors contributing to small fiber pathology in fibromyalgia syndrome}, doi = {10.25972/OPUS-22439}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-224398}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {We examined 143 patients suffering from FMS, a syndrome characterized by chronic widespread pain, sleep disturbances, and fatigue. Etiology and pathophysiology of FMS are scarcely understood. In recent years abnormalities of small Aδ- and C-nerve fibers have been found in subgroups of FMS patients. It is yet unclear how such SFP is caused in FMS patients and how it contributes to FMS symptoms. We used CCM to analyze corneal small nerve fibers and associated LC, comparing FMS patients' results to those from 65 healthy controls and 41 disease controls suffering from SFN. We, further, assessed expression levels of mRNA and miRNA in keratinocytes taken from skin punch biopsies of FMS patients and healthy controls kept as monocellular cell cultures. A screening was performed using NGS in a small cohort of 12 FMS patients and 5 healthy controls. Results were validated in larger cohorts by qRT-PCR. As in previous studies IENFD and CNFD were reduced in a subgroup of FMS patients. We found identical LC densities in FMS patients, healthy controls, and SFN patients. The subpopulation of dLCfiber contact in FMS and SFN patients was lower than in healthy controls. Our RNA expression analysis revealed one mRNA that was expressed higher in FMS patients than in controls: PRSS21. We conclude that reduced neurotrophic signaling of LC may contribute to SFP in the cornea. Epidermal PRSS21 expression and dLCfiber contact density are promising biomarker candidates for FMS diagnosis.}, subject = {Fibromyalgie}, language = {en} } @phdthesis{Ifflaender2021, author = {Iffl{\"a}nder, Lukas}, title = {Attack-aware Security Function Management}, doi = {10.25972/OPUS-22421}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-224211}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Over the last decades, cybersecurity has become an increasingly important issue. Between 2019 and 2011 alone, the losses from cyberattacks in the United States grew by 6217\%. At the same time, attacks became not only more intensive but also more and more versatile and diverse. Cybersecurity has become everyone's concern. Today, service providers require sophisticated and extensive security infrastructures comprising many security functions dedicated to various cyberattacks. Still, attacks become more violent to a level where infrastructures can no longer keep up. Simply scaling up is no longer sufficient. To address this challenge, in a whitepaper, the Cloud Security Alliance (CSA) proposed multiple work packages for security infrastructure, leveraging the possibilities of Software-defined Networking (SDN) and Network Function Virtualization (NFV). Security functions require a more sophisticated modeling approach than regular network functions. Notably, the property to drop packets deemed malicious has a significant impact on Security Service Function Chains (SSFCs)—service chains consisting of multiple security functions to protect against multiple at- tack vectors. Under attack, the order of these chains influences the end-to-end system performance depending on the attack type. Unfortunately, it is hard to predict the attack composition at system design time. Thus, we make a case for dynamic attack-aware SSFC reordering. Also, we tackle the issues of the lack of integration between security functions and the surrounding network infrastructure, the insufficient use of short term CPU frequency boosting, and the lack of Intrusion Detection and Prevention Systems (IDPS) against database ransomware attacks. Current works focus on characterizing the performance of security functions and their behavior under overload without considering the surrounding infrastructure. Other works aim at replacing security functions using network infrastructure features but do not consider integrating security functions within the network. Further publications deal with using SDN for security or how to deal with new vulnerabilities introduced through SDN. However, they do not take security function performance into account. NFV is a popular field for research dealing with frameworks, benchmarking methods, the combination with SDN, and implementing security functions as Virtualized Network Functions (VNFs). Research in this area brought forth the concept of Service Function Chains (SFCs) that chain multiple network functions after one another. Nevertheless, they still do not consider the specifics of security functions. The mentioned CSA whitepaper proposes many valuable ideas but leaves their realization open to others. This thesis presents solutions to increase the performance of single security functions using SDN, performance modeling, a framework for attack-aware SSFC reordering, a solution to make better use of CPU frequency boosting, and an IDPS against database ransomware. Specifically, the primary contributions of this work are: • We present approaches to dynamically bypass Intrusion Detection Systems (IDS) in order to increase their performance without reducing the security level. To this end, we develop and implement three SDN-based approaches (two dynamic and one static). We evaluate the proposed approaches regarding security and performance and show that they significantly increase the performance com- pared to an inline IDS without significant security deficits. We show that using software switches can further increase the performance of the dynamic approaches up to a point where they can eliminate any throughput drawbacks when using the IDS. • We design a DDoS Protection System (DPS) against TCP SYN flood at tacks in the form of a VNF that works inside an SDN-enabled network. This solution eliminates known scalability and performance drawbacks of existing solutions for this attack type. Then, we evaluate this solution showing that it correctly handles the connection establishment and present solutions for an observed issue. Next, we evaluate the performance showing that our solution increases performance up to three times. Parallelization and parameter tuning yields another 76\% performance boost. Based on these findings, we discuss optimal deployment strategies. • We introduce the idea of attack-aware SSFC reordering and explain its impact in a theoretical scenario. Then, we discuss the required information to perform this process. We validate our claim of the importance of the SSFC order by analyzing the behavior of single security functions and SSFCs. Based on the results, we conclude that there is a massive impact on the performance up to three orders of magnitude, and we find contradicting optimal orders for different workloads. Thus, we demonstrate the need for dynamic reordering. Last, we develop a model for SSFC regarding traffic composition and resource demands. We classify the traffic into multiple classes and model the effect of single security functions on the traffic and their generated resource demands as functions of the incoming network traffic. Based on our model, we propose three approaches to determine optimal orders for reordering. • We implement a framework for attack-aware SSFC reordering based on this knowledge. The framework places all security functions inside an SDN-enabled network and reorders them using SDN flows. Our evaluation shows that the framework can enforce all routes as desired. It correctly adapts to all attacks and returns to the original state after the attacks cease. We find possible security issues at the moment of reordering and present solutions to eliminate them. • Next, we design and implement an approach to load balance servers while taking into account their ability to go into a state of Central Processing Unit (CPU) frequency boost. To this end, the approach collects temperature information from available hosts and places services on the host that can attain the boosted mode the longest. We evaluate this approach and show its effectiveness. For high load scenarios, the approach increases the overall performance and the performance per watt. Even better results show up for low load workloads, where not only all performance metrics improve but also the temperatures and total power consumption decrease. • Last, we design an IDPS protecting against database ransomware attacks that comprise multiple queries to attain their goal. Our solution models these attacks using a Colored Petri Net (CPN). A proof-of-concept implementation shows that our approach is capable of detecting attacks without creating false positives for benign scenarios. Furthermore, our solution creates only a small performance impact. Our contributions can help to improve the performance of security infrastructures. We see multiple application areas from data center operators over software and hardware developers to security and performance researchers. Most of the above-listed contributions found use in several research publications. Regarding future work, we see the need to better integrate SDN-enabled security functions and SSFC reordering in data center networks. Future SSFC should discriminate between different traffic types, and security frameworks should support automatically learning models for security functions. We see the need to consider energy efficiency when regarding SSFCs and take CPU boosting technologies into account when designing performance models as well as placement, scaling, and deployment strategies. Last, for a faster adaptation against recent ransomware attacks, we propose machine-assisted learning for database IDPS signatures.}, subject = {Software-defined networking}, language = {en} } @phdthesis{Ipek2021, author = {Ipek, Rojda}, title = {Einfluss der murinen Anti-CD52-Antik{\"o}rper-Therapie auf die Neurodegeneration in der chronischen MP4-induzierten experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis als Mausmodell der Multiplen Sklerose}, doi = {10.25972/OPUS-22576}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-225766}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Die Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entz{\"u}ndliche Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS) und stellt die h{\"a}ufigste Ursache fr{\"u}hzeitiger Behinderung junger Erwachsener dar. Kennzeichnend sind multifokale ZNS-L{\"a}sionen, die durch Inflammation, Demyelinisierung und Axonsch{\"a}den gepr{\"a}gt sind und zu multiplen neurologischen Defiziten f{\"u}hren. Derzeit ist es mithilfe der verlaufsmodifizierenden Therapie m{\"o}glich, die Immunantwort abzuschw{\"a}chen und damit die Krankheitsprogression zu verz{\"o}gern. Geheilt werden kann die Erkrankung jedoch bislang nicht. Dabei ist nicht hinreichend gekl{\"a}rt, ob die neuen Therapieoptionen {\"u}ber die Immunmodulation/-suppression hinaus einen anhaltenden Schutz vor der langfristigen Neurodegeneration bieten. Basierend auf den vielversprechenden Ergebnissen klinischer Studien zur Therapie der schubf{\"o}rmig-remittierenden MS mit dem Anti-CD52-Antik{\"o}rper Alemtuzumab, der zu einer Depletion CD52-exprimierender Immunzellen f{\"u}hrt, wurden diesbez{\"u}glich Analysen in MS-Tiermodellen durchgef{\"u}hrt. Da die Untersuchung der zugrunde liegenden Patho- und Effektormechanismen am Menschen kaum m{\"o}glich ist, ist die MS-Forschung f{\"u}r ein tiefergehendes Verst{\"a}ndnis auf Tiermodelle angewiesen. Die experimentelle autoimmune Enzephalomyelitis (EAE) ist hierbei das am weitesten verbreitete Modell der MS, wof{\"u}r vor allem der C57BL/6 (B6) -Mausstamm verwendet wird, da auf diesem Hintergrund die meisten genmodifizierten M{\"a}use gez{\"u}chtet werden. Jene tierexperimentellen Studien, in denen ein muriner Anti-CD52-Antik{\"o}rper im fr{\"u}hen Krankheitsstadium der EAE (Auftreten erster paralytischer Symptome) verabreicht wurde, erbrachten den Hinweis einer neuroprotektiven und scheinbar regenerativen Wirkung des Antik{\"o}rpers. {\"U}ber einen neuroprotektiven Effekt von Alemtuzumab im schwer behandelbaren chronisch-progredienten Stadium der MS ist jedoch wenig bekannt. Die vorliegende Arbeit ist die erste detaillierte Untersuchung zum Einfluss des murinen Anti-CD52-Antik{\"o}rpers auf die Demyelinisierung, den Axonschaden und die Hirnatrophie in der MP4-induzierten EAE der B6-Maus im chronischen Verlauf der Erkrankung (ab stabilem Plateau der klinischen Symptomatik). MP4 ist ein Myelinfusionsprotein aus MBP (Myelin-Basisches-Protein) und PLP (Proteolipidprotein), welches in B6-M{\"a}usen durch aktive Immunisierung eine EAE induziert, die chronisch verl{\"a}uft und als eines von wenigen Modellen neben der T-Zell-Abh{\"a}ngigkeit die an Bedeutung zunehmende B-Zell-Komponente der MS darstellt. Histopathologisch finden sich in der chronischen MP4-induzierten EAE eine ausgepr{\"a}gte R{\"u}ckenmarks- und Kleinhirnsch{\"a}digung, die vor allem im Kleinhirn durch eine B-Zell-Aggregation charakterisiert ist. Nachdem die MP4-immunisierten M{\"a}use im chronischen Stadium der EAE an f{\"u}nf aufeinanderfolgenden Tagen mit 10 mg/kg K{\"o}rpergewicht murinem Anti-CD52-spezifischem IgG2a-Isotypantik{\"o}rper bzw. murinem unspezifischem IgG2a-Isotyp-Kontroll-Antik{\"o}rper behandelt worden waren, wurde die Lymphozytendepletion im peripheren Blut durchflusszytometrisch ermittelt und deren Einfluss auf MP4-spezifische Antik{\"o}rper anhand eines indirekten Enzyme-linked Immunosorbent Assays (ELISAs) untersucht. Als Marker f{\"u}r Axonsch{\"a}den wurde im Serum vorhandenes phosphoryliertes Neurofilament-Heavy (pNF-H) mithilfe eines indirekten Sandwich-ELISAs quantitativ bestimmt. R{\"u}ckenmark und Kleinhirn wurden ultrastrukturell auf Ver{\"a}nderungen der Myelinisierung (mittels g-Ratio: Axondurchmesser geteilt durch Gesamtdurchmesser der Nervenfaser) und auf Axonpathologien (verringerter Abstand benachbarter Neurofilamente, axolytische Axone, axonaler Verlust) untersucht. Die Hirnatrophie wurde MRT-basiert gemessen und der klinische Verlauf t{\"a}glich evaluiert. Durch die Anti-CD52-Antik{\"o}rperbehandlung wurde die T- und B-Zellzahl zwar drastisch vermindert, die MP4-spezifische Antik{\"o}rperproduktion blieb davon jedoch unbeeintr{\"a}chtigt. Ein g{\"u}nstiger Effekt auf die De- und Remyelinisierung war nicht festzustellen. Das Hirnvolumen und die klinische Pr{\"a}sentation der M{\"a}use blieben ebenfalls unver{\"a}ndert. W{\"a}hrend kein Unterschied der pNF-H-Konzentration zu erkennen war, konnte ultrastrukturell jedoch ein geringerer Axonschaden nachgewiesen werden. Insgesamt legen diese Ergebnisse nahe, dass der Anti-CD52-Antik{\"o}rper im chronischen Verlauf der EAE/MS wenig Einfluss auf die neurodegenerativen Prozesse nimmt und die Regeneration nicht f{\"o}rdern kann. Die Ursache liegt vermutlich in der Undurchl{\"a}ssigkeit der Bluthirnschranke f{\"u}r Antik{\"o}rper sowie dem limitierten Verst{\"a}ndnis der Antik{\"o}rperwirkung im ZNS. Die vorliegende Studie regt somit zur Etablierung von ZNS-wirksamen Antik{\"o}rpern an und unterstreicht die Bedeutung der Entwicklung von selektiveren neuroprotektiven und remyelinisierungsf{\"o}rdernden Behandlungsans{\"a}tzen, die eine wertvolle Erg{\"a}nzung zur verlaufsmodifizierenden Therapie darstellen k{\"o}nnten.}, subject = {Multiple Sklerose}, language = {de} } @phdthesis{Weigand2021, author = {Weigand, Isabel}, title = {Consequences of Protein Kinase A mutations in adrenocortical cells and tumours}, doi = {10.25972/OPUS-16064}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-160646}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Adrenal Cushing's Syndrome (CS) is a rare but life-threatening disease and therefore it is of great importance to understand the pathogenesis leading to adrenal CS. It is well accepted that Protein Kinase A (PKA) signalling mediates steroid secretion in adrenocortical cells. PKA is an inactive heterotetramer, consisting of two catalytic and two regulatory subunits. Upon cAMP binding to the regulatory subunits, the catalytic subunits are released and are able to phosphorylate their target proteins. Recently, activating somatic mutations affecting the catalytic subunit a of PKA have been identified in a sub-population of cortisol-producing adenomas (CPAs) associated with overt CS. Interestingly, the PKA regulatory subunit IIb has long been known to have significantly lower protein levels in a sub-group of CPAs compared to other adrenocortical tumours. Yet, it is unknown, why these CPAs lack the regulatory subunit IIb, neither are any functional consequences nor are the underlying regulation mechanisms leading to reduced RIIb levels known. The results obtained in this thesis show a clear connection between Ca mutations and reduced RIIb protein levels in CPAs but not in other adrenocortical tumours. Furthermore, a specific pattern of PKA subunit expression in the different zones of the normal adrenal gland is demonstrated. In addition, a Ca L206R mutation-mediated degradation of RIIb was observed in adrenocortical cells in vitro. RIIb degradation was found to be mediated by caspases and by performing mutagenesis experiments of the regulatory subunits IIb and Ia, S114 phosphorylation of RIIb was identified to make RIIb susceptible for degradation. LC-MS/MS revealed RIIb interaction partners to differ in the presence of either Ca WT and Ca L206R. These newly identified interaction partners are possibly involved in targeting RIIb to subcellular compartments or bringing it into spatial proximity of degrading enzymes. Furthermore, reducing RIIb protein levels in an in vitro system were shown to correlate with increased cortisol secretion also in the absence of PRKACA mutations. The inhibiting role of RIIb in cortisol secretion demonstrates a new function of this regulatory PKA subunit, improving the understanding of the complex regulation of PKA as key regulator in many cells.}, subject = {Cushing-Syndrom}, language = {en} } @phdthesis{Kunz2021, author = {Kunz, Julian}, title = {Wertigkeit der Absoluten Quantitativen Perfusionsauswertung nach Myokardinfarkt im Akutstadium und im Langzeitverlauf mittels Magnetresonanztomographie}, doi = {10.25972/OPUS-22095}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-220952}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Es wurden Perfusionsmessungen mittels MRT an Infarktpatienten im Akutstadium und im Langzeitverlauf durchgef{\"u}hrt und quantitativ mittels einem Sektormodell ausgewertet. Hierbei zeigte sich, dass sich die Perfusionswerte im Infarktareal und gesunden Myokard nicht signifikant unterschieden und dass sich diese auch im Jahresverlauf nicht signifikant {\"a}nderten. Es ergab sich auch keine signifikante Korrelation zwischen der Gr{\"o}ße des Infarkareales und den gemessenen Perfusionswerten.}, subject = {Kernspintomografie}, language = {de} } @phdthesis{Schillinger2021, author = {Schillinger, Judith Hanna}, title = {Schmerzen und ihre Therapie in der H{\"u}ftendoprothetik. Eine retrospektive Studie zum Vergleich des minimal-invasiven direkt anterioren mit dem transglutealen Zugang nach Bauer}, doi = {10.25972/OPUS-22574}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-225745}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Hintergrund: Die Entwicklung minimal-invasiver gewebeschonender Zugangswege in der H{\"u}ftendoprothetik ist im Allgemeinen mit einer schnelleren Rehabilitation, einer Verringerung der postoperativen Schmerzen und einem erh{\"o}hten Patientenkomfort verbunden. Das Ziel dieser Studie war es, einen anterioren minimal-invasiven mit einem transglutealen lateralen Zugangsweg f{\"u}r H{\"u}ftgelenksersatzoperationen in Bezug auf postoperatives Schmerzniveau, den Schmerzmittelgebrauch, die L{\"a}nge des Krankenhausaufenthalts und die Zeit bis zum Erreichen eines definierten physiotherapeutischen Therapiezieles zu vergleichen. Methoden: In dieser retrospektiven Kohortenstudie untersuchten wir 200 Patienten, die sich einer H{\"u}ftendoprothesenimplantation unterzogen. Gruppe I (n = 100) erhielt einen minimal-invasiven anterioren H{\"u}ftzugang (modifiziert nach Smith-Peterson), Gruppe II (n = 100) erhielt einen lateralen transglutealen Zugang (nach Bauer). Die Untersuchungsziele waren der Schmerz in Ruhe und w{\"a}hrend der Physiotherapie, der Schmerzmittelgebrauch, die L{\"a}nge des station{\"a}ren Aufenthaltes sowie die Zeitdauer bis zum Erreichen des physiotherapeutischen Therapiezieles. Ergebnisse: Die Patienten der Gruppe I konsumierten weniger Schmerzmedikamente (19,6 ± 6,9 mg Piritramid gegen{\"u}ber 23,6 ± 11,3 mg; p = 0,005) und hatten in der fr{\"u}hen postoperativen Phase weniger Schmerzen (Operationstag: VAS 1,3 ± 1 gegen{\"u}ber 2,3 ± 1,3, p = 0,0001, erster postoperativer Tag: VAS 0,41 ± 0,8 vs. 0,66 ± 1,1, p = 0,036). Die Zeit bis zum Erreichen des definierten Therapiezieles (6,4 ± 2 Tage gegen{\"u}ber 7,4 ± 2,1 Tagen; p = 0,001) und die Dauer des Krankenhausaufenthalts waren k{\"u}rzer (10,2 ± 1,9 Tage gegen{\"u}ber 13,4 ± 1,6 Tagen; p = 0,0001) f{\"u}r Gruppe I. Die Schmerzen w{\"a}hrend der Physiotherapie waren jedoch am dritten und sechsten bis neunten Tag nach der Operation im Vergleich zu Gruppe II h{\"o}her (p = 0,001-0,013). Schlussfolgerung: Die Implantation einer H{\"u}ftprothese {\"u}ber einen minimal-invasiven anterioren Zugang f{\"u}hrt in der direkt postoperativen Phase zu einer Reduktion des Schmerzniveaus und des Schmerzmittelgebrauchs. Zus{\"a}tzlich werden das Erreichen des physiotherapeutischen Therapiezieles und die L{\"a}nge des station{\"a}ren Aufenthaltes positiv beeinflusst. Den h{\"o}heren Schmerzen w{\"a}hrend der Physiotherapie k{\"o}nnte durch eine Reduktion der erlaubten Gewichtsbelastung in der fr{\"u}hen postoperativen Phase entgegengewirkt werden.}, language = {de} } @phdthesis{Endlich2021, author = {Endlich, Alexander Dominic}, title = {Die Rolle der Dsg3-Depletion in der Pathogenese des Pemphigus vulgaris}, doi = {10.25972/OPUS-22557}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-225573}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Pemphigus vulgaris (PV) ist eine blasenbildende Autoimmunerkrankung, die durch Autoantik{\"o}rper gegen Dsg1 und Dsg3 gekennzeichnet ist. Der genaue Pathomechanismus, der zu einem PV-IgG vermittelten Verlust der interzellul{\"a}ren Adh{\"a}sion f{\"u}hrt, ist noch unklar. Die Dsg3-Depletion und die Modulation von Signalkaskaden stellen hierbei kennzeichnende Merkmale der Erkrankung dar. Mit den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit ist eine bessere Einordnung der Dsg3-Depletion in den pathogenetischen Kontext von Pemphigus vulgaris m{\"o}glich. Die Experimente zeigen, dass die Dsg3-Depletion von Differenzierungsprozessen abh{\"a}ngig ist und mit einem Adh{\"a}sionsverlust einhergehen kann. Die Hemmung der PKC verhindert hierbei sowohl die PV-IgG vermittelten Effekte in der Zellkultur als auch die Blasenbildung im Mausmodell in vivo und in humaner Haut ex vivo. Des Weiteren liefert die Arbeit neue Erkenntnisse, welche f{\"u}r die suprabasale Lokalisation der Blasenbildung bedeutsam sein k{\"o}nnten.}, subject = {Zelladh{\"a}sion}, language = {de} } @phdthesis{Barthel2021, author = {Barthel, Laura}, title = {Vierschrittmethode nach Peyton versus „See one, do one": eine randomisiert-kontrollierte Studie zum Erlernen der Naht von Platzwunden an Lippe und Augenbraue}, doi = {10.25972/OPUS-22579}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-225797}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Einleitung Platzwunden im Gesicht machen nahezu ein Drittel aller Platzwunden in der Notaufnahme aus (Singer et al., 2006). Diese werden zum Großteil nicht von Plastischen Chirurginnen und Chirurgen versorgt (Lee, Cho, et al., 2015), weshalb eine gute Grundausbildung junger {\"A}rztinnen und {\"A}rzte unabdingbar ist. Eine g{\"a}ngige Lehrmethode zur Vermittlung praktischer Fertigkeiten ist der konventionelle Ansatz „see one, do one", welcher oft als unzureichend bewertet wird (Zahiri et al., 2015). Hingegen sind f{\"u}r die Vierschrittmethode nach Peyton zahlreiche Vorz{\"u}ge dokumentiert (Herrmann-Werner et al., 2013; Krautter et al., 2015). Anhand eines eigens entwickelten Gesichtsmodells aus Silikon wurden beide Lehrmethoden im Hinblick auf ihren Lernerfolg bez{\"u}glich kommunikativer F{\"a}higkeiten und handwerklicher Fertigkeiten, die Verankerung im Langzeitged{\"a}chtnis, die Dauer des Eingriffs sowie eine korrekte prozedurale Abfolge beim Versorgen von Gesichtswunden {\"u}berpr{\"u}ft. Material und Methoden Zum Zeitpunkt der Teilnahme an der Studie befanden sich die Studierenden (n=20 bei einer Power von 0,8) entweder im Praktischen Jahr (11./12. Fachsemester) (n=10) oder im Blockpraktikum (10. Fachsemester) (n=10). Ausschlusskriterium war eine bereits selbstst{\"a}ndig durchgef{\"u}hrte ambulante Naht im Gesichtsbereich. Die Kohorte der konventionellen Methode als Kontrollgruppe (KG) und die der Peyton Methode als Experimentalgruppe (EG) wurden mittels Video-Tutorial angeleitet, bevor sie die Naht in Lokalan{\"a}sthesie am Gesichtsmodell durchf{\"u}hrten. Nach 7 Tagen erfolgte die Operation ein zweites Mal ohne Anleitung. Die Operationen wurden gefilmt und durch drei verblindete Bewertende anhand der Skalen „Instrumentengebrauch", „Umgang mit dem Gewebe", „Knappe Vers{\"a}umnisse und Fehler" sowie „Qualit{\"a}t des Endergebnisses" des Competency Assessment Tools (CAT) bewertet (1 = Anf{\"a}nger/in bis 4 = Erfahrene/r), welche wiederum in 12 Items eingeteilt waren (Miskovic et al., 2013). Die Berechnung der Unterschiede bezog handwerkliche Fertigkeiten, die Verankerung im Langzeitged{\"a}chtnis, die Kommunikation sowie Unterschiede zwischen den Ausbildungsst{\"a}nden ein. Zus{\"a}tzlich wurde das Einhalten des korrekten prozeduralen Ablaufes {\"u}berpr{\"u}ft, sowie die Zeit zur Durchf{\"u}hrung gemessen und zwischen den Lehrmethoden verglichen. Zur Validierung des CAT wurde die Reliabilit{\"a}t der Skalen und die Interrater-Reliabilit{\"a}t berechnet. Ergebnisse Sowohl die Reliabilit{\"a}t der Skalen als auch die Interrater-Reliabilit{\"a}t zeigten zufriedenstellende Ergebnisse. Bez{\"u}glich der Unterschiede auf Skalenebene zeigte die EG im Vergleich zur KG signifikant bessere Ergebnisse f{\"u}r die Mittelwerte aller vier Skalen (p < 0,05). Diese Ergebnisse best{\"a}tigten sich auch bei der Analyse einzelner Items. Bei Betrachtung der Unterschiede zwischen den OP Tagen zeigte sich bei der EG ein signifikanter Zuwachs der Leistung (p < 0,05). Bez{\"u}glich der kommunikativen F{\"a}higkeiten berechnete sich f{\"u}r eines der beiden zugeh{\"o}rigen Items eine {\"U}berlegenheit der EG (p < 0,05). Bei detaillierter Betrachtung des Ausbildungsstandes ließ sich ein insgesamt besseres Abschneiden der Studierenden im Praktischen Jahr verglichen zu jenen im Blockpraktikum feststellen. Außerdem hielt die Kohorte der EG signifikant h{\"a}ufiger eine korrekte prozedurale Abfolge ein (p < 0,05) und ben{\"o}tigte deskriptiv weniger Zeit zur Durchf{\"u}hrung der Prozedur. Fazit Die Peyton-Methode zeigte sich der konventionellen Methode im Hinblick auf das Erlernen einer Gesichtsnaht sowohl in der Qualit{\"a}t als auch in Bezug auf das Durchf{\"u}hren der Schritte in korrekter Reihenfolge {\"u}berlegen. Zudem gibt es Evidenz, dass die Peyton Methode eine Verankerung des Gelernten im Langzeitged{\"a}chtnis f{\"o}rdert und die Durchf{\"u}hrungsgeschwindigkeit erh{\"o}ht. Die Ergebnisse sprechen somit f{\"u}r den Einsatz der Peyton Methode beim Erlernen komplexer chirurgischer F{\"a}higkeiten. Ausblick Zuk{\"u}nftig k{\"o}nnte die feste Integration der Peyton Methode in das Curriculum die {\"a}rztliche Ausbildung verbessern. Insbesondere im Hinblick auf nachhaltiges und (Zeit-) effizientes Lernen besteht weiterer Forschungsbedarf. Außerdem w{\"a}ren weitere Untersuchungen zum Erlernen von Kommunikation mittels Vierschrittmethode nach Peyton w{\"u}nschenswert.}, subject = {Simulation}, language = {de} } @phdthesis{Strohmeier2021, author = {Strohmeier, Michael}, title = {FARN - A Novel UAV Flight Controller for Highly Accurate and Reliable Navigation}, doi = {10.25972/OPUS-22313}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-223136}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {This thesis describes the functional principle of FARN, a novel flight controller for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) designed for mission scenarios that require highly accurate and reliable navigation. The required precision is achieved by combining low-cost inertial sensors and Ultra-Wide Band (UWB) radio ranging with raw and carrier phase observations from the Global Navigation Satellite System (GNSS). The flight controller is developed within the scope of this work regarding the mission requirements of two research projects, and successfully applied under real conditions. FARN includes a GNSS compass that allows a precise heading estimation even in environments where the conventional heading estimation based on a magnetic compass is not reliable. The GNSS compass combines the raw observations of two GNSS receivers with FARN's real-time capable attitude determination. Thus, especially the deployment of UAVs in Arctic environments within the project for ROBEX is possible despite the weak horizontal component of the Earth's magnetic field. Additionally, FARN allows centimeter-accurate relative positioning of multiple UAVs in real-time. This enables precise flight maneuvers within a swarm, but also the execution of cooperative tasks in which several UAVs have a common goal or are physically coupled. A drone defense system based on two cooperative drones that act in a coordinated manner and carry a commonly suspended net to capture a potentially dangerous drone in mid-air was developed in conjunction with the project MIDRAS. Within this thesis, both theoretical and practical aspects are covered regarding UAV development with an emphasis on the fields of signal processing, guidance and control, electrical engineering, robotics, computer science, and programming of embedded systems. Furthermore, this work aims to provide a condensed reference for further research in the field of UAVs. The work describes and models the utilized UAV platform, the propulsion system, the electronic design, and the utilized sensors. After establishing mathematical conventions for attitude representation, the actual core of the flight controller, namely the embedded ego-motion estimation and the principle control architecture are outlined. Subsequently, based on basic GNSS navigation algorithms, advanced carrier phase-based methods and their coupling to the ego-motion estimation framework are derived. Additionally, various implementation details and optimization steps of the system are described. The system is successfully deployed and tested within the two projects. After a critical examination and evaluation of the developed system, existing limitations and possible improvements are outlined.}, subject = {Drohne }, language = {en} } @phdthesis{Lodes2021, author = {Lodes, Nina Theresa}, title = {Tissue Engineering f{\"u}r seltene Erkrankungen mit St{\"o}rungen des mukozili{\"a}ren Transports}, doi = {10.25972/OPUS-20017}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-200178}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Bei der zystischen Fibrose (CF) sowie der prim{\"a}ren Ziliendyskinesie (PCD) handelt es sich um zwei seltene Erkrankungen, die unter anderem den mukozili{\"a}ren Transport beeintr{\"a}chtigen. CF geh{\"o}rt hierbei zu den am h{\"a}ufigsten vorkommenden angeborenen Stoffwechselerkrankungen, wobei Betroffene unter einem Defekt des Cystic Fibrosis Transmembrane Conductor Regulator (CFTR)-Gens leiden, der durch die Produktion von hochviskosem Sekret in muzinproduzierenden Organen, wie dem gastrointestinalen Trakt und der Lunge, gekennzeichnet ist. Patienten, die an PCD leiden, weisen Defekte in, zum jetzigen Zeitpunkt, ca. 38 bekannten und PCD-assoziierten Genen auf, die in strukturellen Defekten des zili{\"a}ren Apparats und somit in dysfunktionalen Kinozilien resultieren. Da aktuell weder f{\"u}r die CF noch f{\"u}r die PCD eine Heilung m{\"o}glich ist, steht bei der Therapie vor allem die Linderung der Symptome im Fokus. Grundlegendes Ziel ist der langfristige Erhalt der Lungenfunktion sowie die Pr{\"a}vention bakterieller Infekte. Als bisherige Modellsysteme zur Erforschung m{\"o}glicher Therapeutika gelten Tiermodelle, die den humanen Ph{\"a}notyp aufgrund von Speziesdiversit{\"a}t nicht vollst{\"a}ndig abbilden k{\"o}nnen. Als vielversprechende Testsysteme f{\"u}r die zystische Fibrose gelten humane intestinale Organoidkulturen. Nachdem allerdings vorwiegend respiratorische Symptome f{\"u}r die Mortalit{\"a}t der Patienten verantwortlich sind, stellen CF-Atemwegsmodelle bessere Testsysteme f{\"u}r zuk{\"u}nftige Therapeutika dar. Atmungsorganoidkulturen wurden verwendet, um die CFTR-Funktionalit{\"a}t zu untersuchen, repr{\"a}sentieren aber nicht vollst{\"a}ndig die in vivo Situation. Deshalb werden zur Entwicklung neuer Therapiestrategien patientenspezifische 3D in vitro Testsysteme der humanen Atemwege ben{\"o}tigt, die insbesondere im Hinblick auf personalisierte Medizin ihren Einsatz finden. In der vorliegenden Arbeit wurde eine f{\"u}r den Lehrstuhl neue Methode zur Zellgewinnung aus nasalen Schleimhautabstrichen etabliert, die eine standardisierte Versorgung mit humanem Prim{\"a}rmaterial garantiert. Zur Generierung einer krankheitsspezifischen Zelllinie, wie beispielsweise einer PCD-Zelllinie mit Hilfe des CRISPR/Cas9-Systems, ist eine Atemwegszelllinie erforderlich, die die in vivo Situation vollst{\"a}ndig repr{\"a}sentiert. So wurden vier verschiedene respiratorische Epithelzelllinien (HBEC3-KT, Calu-3, VA10 und Cl-huAEC) auf ihren mukozili{\"a}ren Ph{\"a}notyp hin untersucht, wobei lediglich die Zelllinie HBEC3-KT in zilientragende Zellen differenzierte. Diese zeigten jedoch nur auf ca. 5 \% der Modelloberfl{\"a}che Kinozilien, wodurch die humane respiratorische Mukosa nicht komplett abgebildet werden konnte und die HBEC3-KT-Zelllinie keine geeignete Zelllinie zur Generierung einer PCD-Zelllinie darstellte. Mit Hilfe des Tissue Engineering war es m{\"o}glich, 3D in vitro Testsysteme basierend auf zwei unterschiedlichen Matrices, der biologischen SIS (small intestinal submucosa) und der synthetischen Polyethylenterephthalat (PET)-Membran, aufzubauen. Es wurden 3D Atemwegstestsysteme mit humanen prim{\"a}ren nasalen und tracheobronchialen Epithelzellen generiert. Erg{\"a}nzend zu histologischen Untersuchungen und zur Charakterisierung spezifischer Marker des respiratorischen Systems mittels Immunfluoreszenz, wurde die Ultrastruktur der Modelle, mit speziellem Fokus auf zili{\"a}re Strukturen, analysiert. Um R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die zili{\"a}re Funktionalit{\"a}t ziehen zu k{\"o}nnen und somit eine hohe in vivo Korrelation zu best{\"a}tigen, wurde im Rahmen dieser Arbeit am Lehrstuhl f{\"u}r Tissue Engineering und Regenerative Medizin die Methode der Hochgeschwindigkeitsvideomikroskopie etabliert, welche die Analyse der Zilienschlagfrequenz sowie des mukozili{\"a}ren Transports erm{\"o}glicht. Ebenfalls wurde der Einfluss von isotoner Kochsalzl{\"o}sung und des � 2-adrenergen Agonisten Salbutamol, das vor allem als Bronchodilatator bei Asthmapatienten eingesetzt wird, auf die Zilienschlagfrequenz analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass beide Substanzen den Zilienschlag im Atemwegsmodell erh{\"o}hen. Zur Generierung der Testsysteme der beiden seltenen Erkrankungen CF und PCD wurden Epithelzellen der betroffenen Patienten zun{\"a}chst mittels nicht-invasiver Raman-Spektroskopie auf einen potentiellen Biomarker untersucht, welcher Einsatz in der Diagnostik der beiden Krankheiten finden k{\"o}nnte. Es konnte jedoch weder f{\"u}r die CF noch f{\"u}r die PCD ein Biomarker aufgedeckt werden. Jedoch zeigten PCD-Zellen eine geringe Auftrennung gegen{\"u}ber nicht-PCD Zellen. Anschließend wurden 3D-Atemwegstestsysteme basierend auf Patientenzellen aufgebaut. Der Ph{\"a}notyp der CF-Modelle wurde mittels immunhistologischer F{\"a}rbung und der Analyse des gest{\"o}rten mukozili{\"a}ren Transports verifiziert. Strukturelle zili{\"a}re Defekte konnten durch die ultrastrukturelle Analyse von Zilienquerschnitten in drei donorspezifischen PCD-Modellen identifiziert werden. Dar{\"u}ber hinaus konnte die zili{\"a}re Funktionalit{\"a}t mit Hilfe der Hochgeschwindigkeitsvideomikroskopie nicht nachgewiesen werden. Zusammenfassend ist es in dieser Arbeit gelungen, eine neue Methode zur vollst{\"a}ndigen Charakterisierung von 3D-Atemwegstestsystemen zu etablieren, die die Analyse der Zilienschlagfrequenz sowie des mukozili{\"a}ren Transports erm{\"o}glicht. Es konnte erstmalig gezeigt werden, dass mit Hilfe des Tissue Engineering ein personalisiertes Krankheitsmodell f{\"u}r die PCD auf Segmenten eines dezellularisierten porzinen Jejunums generiert werden kann, das zuk{\"u}nftig ein Testsystem f{\"u}r potentielle Therapeutika darstellen kann.}, subject = {In-vitro-Kultur}, language = {de} } @phdthesis{Sapotta2021, author = {Sapotta, Meike}, title = {Perylene Bisimide Cyclophanes: Recognition of Alkaloids, Aggregation Behavior in Aqueous Environment and Guest-Mediated Chirality Transfer}, doi = {10.25972/OPUS-20002}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-200028}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Inspired by the fact that sufficient solubility in aqueous media can be achieved by functional substitution of perylene bisimides (PBIs) with polar groups, one of the essential aims of this thesis was the design and successful synthesis of the new water-soluble PBI cyclophanes [2PBI]-1m and [2PBI]-1p, which are appended with branched, hydrophilic oligoethylene glycol (OEG) chains. Subsequently, the focus was set on the elucidation of properties of PBI cyclophane hosts which are also of relevance for recognition processes in biological systems. The performance of the new amphiphilic PBI cyclophane [2PBI]-1p as synthetic receptors for various natural aromatic alkaloids in aqueous media was thoroughly investigated. Alkaloids represent a prominent class of ubiquitous nitrogen containing natural compounds with a great structural variety and diverse biological activity. As of yet, no chromophore host acting as a molecular probe for a range of alkaloids such as harmine or harmaline is known. In addition, the self-association behavior of cyclophane host [2PBI]-1m and its reference monomer in water was studied in order to gain insights into the thermodynamic driving forces affecting the self-assembly process of these two PBI systems in aqueous environment. Moreover, the chirality transfer upon guest binding previously observed for a PBI cyclophane was investigated further. The assignment of the underlying mechanism of guest recognition to either the induced fit or conformational selection model was of particular interest.}, subject = {Supramolekulare Chemie}, language = {en} } @phdthesis{Beer2021, author = {Beer, Katharina}, title = {A Comparison of the circadian clock of highly social bees (\(Apis\) \(mellifera\)) and solitary bees (\(Osmia\) \(spec.\)): Circadian clock development, behavioral rhythms and neuroanatomical characterization of two central clock components (PER and PDF)}, doi = {10.25972/OPUS-15976}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-159765}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Summary Bees, like many other organisms, evolved an endogenous circadian clock, which enables them to foresee daily environmental changes and exactly time foraging flights to periods of floral resource availability. The social lifestyle of a honey bee colony has been shown to influence circadian behavior in nurse bees, which do not exhibit rhythmic behavior when they are nursing. On the other hand, forager bees display strong circadian rhythms. Solitary bees, like the mason bee, do not nurse their offspring and do not live in hive communities, but face the same daily environmental changes as honey bees. Besides their lifestyle mason and honey bees differ in their development and life history, because mason bees overwinter after eclosion as adults in their cocoons until they emerge in spring. Honey bees do not undergo diapause and have a relatively short development of a few weeks until they emerge. In my thesis, I present a comparison of the circadian clock of social honey bees (Apis mellifera) and solitary mason bees (Osmia bicornis and Osmia cornuta) on the neuroanatomical level and behavioral output level. I firstly characterized in detail the localization of the circadian clock in the bee brain via the expression pattern of two clock components, namely the clock protein PERIOD (PER) and the neuropeptide Pigment Dispersing Factor (PDF), in the brain of honey bee and mason bee. PER is localized in lateral neuron clusters (which we called lateral neurons 1 and 2: LN1 and LN2) and dorsal neuron clusters (we called dorsal lateral neurons and dorsal neurons: DLN, DN), many glia cells and photoreceptor cells. This expression pattern is similar to the one in other insect species and indicates a common ground plan of clock cells among insects. In the LN2 neuron cluster with cell bodies located in the lateral brain, PER is co-expressed with PDF. These cells build a complex arborization network throughout the brain and provide the perfect structure to convey time information to brain centers, where complex behavior, e.g. sun-compass orientation and time memory, is controlled. The PDF arborizations centralize in a dense network (we named it anterio-lobular PDF hub: ALO) which is located in front of the lobula. In other insects, this fiber center is associated with the medulla (accessory medulla: AME). Few PDF cells build the ALO already in very early larval development and the cell number and complexity of the network grows throughout honey bee development. Thereby, dorsal regions are innervated first by PDF fibers and, in late larval development, the fibers grow laterally to the optic lobe and central brain. The overall expression pattern of PER and PDF are similar in adult social and solitary bees, but I found a few differences in the PDF network density in the posterior protocerebrum and the lamina, which may be associated with evolution of sociality in bees. Secondly, I monitored activity rhythms, for which I developed and established a device to monitor locomotor activity rhythms of individual honey bees with contact to a mini colony in the laboratory. This revealed new aspects of social synchronization and survival of young bees with indirect social contact to the mini colony (no trophalaxis was possible). For mason bees, I established a method to monitor emergence and locomotor activity rhythms and I could show that circadian emergence rhythms are entrainable by daily temperature cycles. Furthermore, I present the first locomotor activity rhythms of solitary bees, which show strong circadian rhythms in their behavior right after emergence. Honey bees needed several days to develop circadian locomotor rhythms in my experiments. I hypothesized that honey bees do not emerge with a fully matured circadian system in the hive, while solitary bees, without the protection of a colony, would need a fully matured circadian clock right away after emergence. Several indices in published work and preliminary studies support my hypothesis and future studies on PDF expression in different developmental stages in solitary bees may provide hard evidence.}, subject = {Chronobiologie}, language = {en} } @masterthesis{Schmittinger2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Schmittinger, Sarah}, title = {Observing the Digital Self}, issn = {2511-9486}, doi = {10.25972/OPUS-22505}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-225058}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, pages = {60}, year = {2021}, abstract = {Facebook, Instagram, Twitter \& Co. Social media have become an essential part of everyday life for many people in recent years, and as such, it is impossible to imagine a life without them. It seems self-evident to operate as an active prosumer in the net via various end devices. We create personal profiles in various social networks, exchange ideas, and connect with others. We take part in virtual events, and above all: we actively shape the web. The photo and video platform Instagram is one of the most popular social networking sites. Since 2010, the online service has offered its users the opportunity for personal development and space for creativity. Therefore, the personal profiles serve not only participatory reasons but also facilitate acts of self-representation. In addition to apparently visible aspects, questions about self-perception arise: How do users experience and evaluate their activities in virtual space? How do they perceive their actions between the offline and online world, and how intertwined are these spheres? Through an ethnographical approach, this work represents the attempt to look beyond the self-evident aspects of the digital self. For this purpose, two Instagram users were accompanied for more than a year.}, subject = {Kulturanthropologie}, language = {en} } @phdthesis{Averbeck2021, author = {Averbeck, Nadja Mirjam}, title = {Der Einfluss von niedrig-dosiertem Prednisolon auf die T-Zell-Aktivierung bei Patienten mit HIV-Infektion}, doi = {10.25972/OPUS-22486}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-224866}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Hintergrund: Die HIV-Infektion wird von einer allgemeinen Hyperimmunaktivierung begleitet, die wahrscheinlich eine treibende Kraft in der Pathogenese der Entwicklung von AIDS darstellt. Im Rahmen einer 24-monatigen, Placebo-kontrollierten, randomisierten Doppelblindstudie wurde in unserer Arbeitsgruppe der Einfluss von gering-dosiertem Prednisolon (5 mg/Tag) auf die Progression der Erkrankung untersucht (ProCort-Studie, clinicaltrials.gov NCT01299948). Es konnte gezeigt werden, dass gering-dosiertes Prednisolon bei weiblichen Studienteilnehmerinnen zu einer signifikant verlangsamten Progression hin zum Studienendpunkt AIDS gef{\"u}hrt hat. Die immunologischen Grundlagen dieses Effektes sind noch nicht ausreichend verstanden. Es ist bekannt, dass die HIV-Infektion zu einer Zunahme der aktivierten T-Zellen im Blut f{\"u}hrt und dass der Anteil dieser aktivierten T-Zellen mit der Krankheitsprogression korreliert. Diese T-Zell Hyperaktivierung wird unter antiretroviraler Behandlung wieder normalisiert. In der vorliegenden Arbeit sollte der Einfluss der Prednisolon-Behandlung auf die T-Zell-Aktivierung untersucht werden, um zu verstehen, ob die Prenisolon-Behandlung {\"a}hnliche positive Effekte auf das Immunsystem hat, wie die antiretrovirale Therapie. Methoden: In dieser Studie wurden insgesamt 154 PBMC-Proben (77 Placebo, 77 Prednisolon) des Studienzeitpunktes 12 Monate untersucht. Die PBMC wurden mit Fluorochrom-markierten Antik{\"o}rpern gegen CD3 (PerCP-Cy 5.5), CD8 (FITC), CD38 (PE) und HLA-DR (APC) gef{\"a}rbt und durchflusszytometrisch analysiert. Folgende Populationen wurden definiert: T-Zellen (CD3+), CD8-positive T Zellen (CD3+/CD8+), CD4-positive T Zellen (CD3+/CD8-), aktivierte T Zellen (CD38+/HLA-DR+). Eine statistische Analyse der Daten erfolgte mit Hilfe der GraphPad Prism Software. Ergebnisse: Patienten mit Prednisolon-Behandlung zeigten im Vergleich zu Patienten mit Placebo-Behandlung eine geringere Aktivierung der CD8+ T Zellen (median 8.04 \% [CI95\% 8.158-11.54]) vs. median 9.74 \% [CI95\% 9.71-13.05] sowie der CD4+ T Zellen (median 6.910\% [CI95\% 6.862-8.721] vs. median 8.185 \% [CI95\% 8.088-10.49]). Die Unterschiede sind jedoch statistisch nicht signifikant (p=0.1250 bzw. p=0.1032, U test). Bei einer Stratifizierung der Daten nach Geschlecht erreichten die festgestellten Unterschiede zwischen Placebo- und Prednisolonbehandlung bei weiblichen Studienteilnehmern statistische Signifikanz (CD8+ Aktivierung: median 7.3 \% [CI95\% 7.413-10.26] vs. median 10.3 \% [CI95\% 9.927-13.69], p = 0.0248, U-test), sowie der CD4+ T Zellen (median 6.735\% [CI95\% 6.448-8.476] vs. (median 8.36\% [CI95\% 8.274-10.72], p = 0.0158, U-test), w{\"a}hrend bei m{\"a}nnlichen Studienteilnehmern kein Unterschied auftrat. Die Lymphozytenaktivierung zeigte eine positive Korrelation zur HIV-Viruslast (p = 0.0521 f{\"u}r CD8+ und p = 0.0078 f{\"u}r CD4+, lineare Regression) und zum Immunaktivierungsmarker sCD14 (p = 0.0075 f{\"u}r CD8+ und p < 0.0085 f{\"u}r CD4+, lineare Regression) und zum Aktivierungsmarker supar (p = 0.0261 f{\"u}r CD8+ und p < 0.0001 f{\"u}r CD4+, lineare Regression). Aktivierte CD4+ Zellen zeigten eine positive, aktivierte CD8+ Zellen eine negative Korrelation zum Anteil an memory-B-Zellen (p = 0.0080 f{\"u}r CD8+ und p < 0.0001 f{\"u}r CD4+, lineare Regression). In einer Kaplan-Meyer-Analyse innerhalb des Placebo-Arms zeigten Patienten mit einer h{\"o}herne Immunaktivierung bei CD8+ T-Lymphozyten (Quartilen Q1 und Q2) eine signifikant schnellere Progression zu AIDS als Patienten mit einer niedrigen Immunaktivierung (Quartilen Q3 und G4, p = 0.0176). Diskussion: In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Studienteilnehmerinnen mit Prednisolon-Behandlung zum Zeitpunkt 12 Monate eine signifikant niedrigere Lymphozytenaktivierung zeigen als Studienteilnehmerinnen mit Placebo-Behandlung. Die Prednisolon-vermittelte Reduktion der Immunaktivierung korrelierte mit verlangsamter Krankheitsprogression. Die HIV-induzierte Immunaktivierung ist damit ein treibender Faktor in der Progression der Erkrankung. Immunmodulatorische Therapien bei Patienten mit ungen{\"u}gender Immunrekonstitution unter antiretroviraler Behandlung k{\"o}nnten daher m{\"o}glicherweise einen positiven Behandlungseffekt erzielen. Zielsetzung dieser Arbeit ist die Bestimmung der Aktivierung von CD8+ und CD4+ T-Lymphozyten bei Teilnehmern eines RCT, in dem der Effekt von niedrig-dosiertem Prednisolon auf die Progression der HIV-Infektion untersucht werden sollte. Die Ergebnisse sollten mit der Art der Behandlung (Placebo oder Prednisolon), weiteren Markern der Immunaktivierung sowie der Viruslast korreliert werden und der Effekt auf die Krankheitsprogression untersucht werden. Aus diesen Ergebnissen sollten R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die Effekte von Prednisolon auf das Immunsystem, sowie ein besseres Verst{\"a}ndnis der Immunpathogenese der Infektion gewonnen werden.}, subject = {HIV-Infektion}, language = {de} } @phdthesis{Brosi2021, author = {Brosi, Cornelia}, title = {Functional characterization of the TTF complex and its role in neurodevelopmental disorders}, doi = {10.25972/OPUS-15778}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-157783}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {The eukaryotic gene expression requires extensive regulations to enable the homeostasis of the cell and to allow dynamic responses due to external stimuli. Although many regulatory mechanisms involve the transcription as the first step of the gene expression, intensive regulation occurs also in the post-transcriptional mRNA metabolism. Thereby, the particular composition of the mRNPs plays a central role as the components associated with the mRNA form a specific "mRNP code" which determines the fate of the mRNA. Many proteins which are involved in this regulation and the mRNA metabolism are affected in diseases and especially neurological disorders often result from an aberrant mRNP code which leads to changes in the regulation and expression of mRNPs. The focus of this work was on a trimeric protein complex which is termed TTF complex based on its subunits TDRD3, TOP3β and FMRP. Biochemical investigations revealed that the three components of the TTF complex are nucleo-cytosolic shuttle proteins which localize in the cytoplasm at the steady-state, associate with mRNPs and are presumably connected to the translation. Upon cellular stress conditions, the TTF components concentrate in stress granules. Thus, the TTF complex is part of the mRNP code, however its target RNAs and function are still completely unknown. Since the loss of functional FMRP results in the fragile X syndrome and TOP3β is associated with schizophrenia and intellectual disability, the TTF complex connects these phenotypically related neuro-psychiatric disorders with each other on a molecular level. Therefore, the aim of this work was to biochemically characterize the TTF complex and to define its function in the mRNA metabolism. In this work, evidence was provided that TDRD3 acts as the central unit of the TTF complex and directly binds to FMRP as well as to TOP3β. Thereby, the interaction of TDRD3 and TOP3β is very stable, whereas FMRP is a dynamic component. Interestingly, the TTF complex is not bound directly to mRNA, but is recruited via the exon junction complex (EJC) to mRNPs. This interaction is mediated by a specific binding motif of TDRD3, the EBM. Upon biochemical and biological investigations, it was possible to identify the interactome of the TTF complex and to define the role in the mRNA metabolism. The data revealed that the TTF complex is mainly associated with "early" mRNPs and is probably involved in the pioneer round of translation. Furthermore, TOP3β was found to bind directly to the ribosome and thus, establishes a connection between the EJC and the translation machinery. A reduction of the TTF components resulted in selective changes in the proteome in cultured cells, whereby individual protein subsets seem to be regulated rather than the global protein expression. Moreover, the enzymatic analysis of TOP3β indicated that TOP3β is a type IA topoisomerase which can catalytically attack not only DNA but also RNA. This aspect is particularly interesting with regard to the connection between early mRNPs and the translation which has been revealed in this work. The data obtained in this work suggest that the TTF complex plays a role in regulating the metabolism of an early mRNP subset possibly in the course of the pioneer round of translation. Until now, the link between an RNA topoisomerase and the mRNA metabolism is thereby unique and thus provides a completely new perspective on the steps in the post-transcriptional gene expression and its regulation.}, subject = {Messenger-RNP}, language = {en} } @phdthesis{Ross2021, author = {Ross, Veronique}, title = {Unterscheiden sich gesunde Neugeborene mit auff{\"a}lligem bzw. unauff{\"a}lligem H{\"o}rscreeningbefund in Eigenschaften der Grundfrequenzkontur ihrer spontanen Weinlaute?}, doi = {10.25972/OPUS-22487}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-224875}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {In der vorliegenden Studie wurden gesunde Neugeborene mit unterschiedlichen H{\"o}rscreeningbefunden in den Eigenschaften der Grundfrequenzkontur ihrer spontanen Weinlaute untersucht. Ziel der vorliegenden Studie war es zu ermitteln, ob sich spontane Laut{\"a}ußerungen von gesunden Neugeborenen mit einem unauff{\"a}lligen Neugeborenenh{\"o}rscreening (NHS) im Vergleich zu einem auff{\"a}lligen NHS in den modellierten Grundfrequenzeigenschaften und der Melodiel{\"a}nge unterscheiden. Im Rahmen des Projektes wurden 82 gesunde Neugeborene (2.-4. Lebenstag) rekrutiert und je nach Ergebnis des routinem{\"a}ßig durchgef{\"u}hrten NHS in zwei Gruppen eingeteilt. Diese waren Neugeborene mit unauff{\"a}lligem NHS (Gruppe NHS_TU) und Neugeborene mit auff{\"a}lligem NHS (Gruppe NHS_TA). In einer Nachkontrolle nach 3 Monaten wurde {\"u}berpr{\"u}ft, ob die Neugeborene mit einem auff{\"a}lligem NHS auch alle h{\"o}rgesund waren. Es wurden insgesamt 2.330 spontane Laut{\"a}ußerungen aufgenommen und quantitativ analysiert. Hierbei wurden die Melodiel{\"a}nge, das Minimum, das Maximum, die mittlere Grundfrequenz und der Grundfrequenzhub f{\"u}r jede Laut{\"a}ußerung berechnet. F{\"u}r jedes Neugeborene wurde ein arithmetischer Mittelwert f{\"u}r die analysierten Variablen gebildet und anschließend zwischen beiden Gruppen verglichen. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie belegen, dass sich gesunde Neugeborene mit unterschiedlichen H{\"o}rscreeningbefunden nicht signifikant in ihren Grundfrequenzeigenschaften unterscheiden. Somit konnte best{\"a}tigt werden, dass sich gesunde Neugeborene mit auff{\"a}lligem NHS, welche in der Nachuntersuchung h{\"o}rgesund sind (Falsch-Positiv-Getestete), die gleichen Lauteigenschaften wie Neugeborene mit unauff{\"a}lligem NHS aufweisen. Insgesamt konnte die vorliegende Studie erstmalig Eigenschaften der Grundfrequenzkontur spontaner Laut{\"a}ußerungen von Neugeborenen mit einem unauff{\"a}lligen NHS-Befund im Vergleich zu einem auff{\"a}lligen NHS-Befund objektiv analysieren und entsprechende Referenzwerte f{\"u}r gesunde Neugeborene liefern. Somit w{\"a}re eine wichtige Voraussetzung daf{\"u}r geschaffen, in nachfolgenden Studien zu untersuchen, ob die Melodiekontur ein potenzieller Fr{\"u}hindikator f{\"u}r eine sensorineurale H{\"o}rst{\"o}rung bei Neugeborenen sein k{\"o}nnte.}, subject = {Sprachentwicklung}, language = {de} } @phdthesis{Kuhn2021, author = {Kuhn, Anja}, title = {Rekrutierung von Stromazellen aus gef{\"a}ßwandresidenten Vorl{\"a}uferzellen w{\"a}hrend der Tumorgenese}, doi = {10.25972/OPUS-22431}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-224315}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Tumore bestehen nicht nur aus malignen Zellen, sondern ebenfalls aus einer Vielzahl an nicht tumorigenen Zellen, die den Tumor auf vielf{\"a}ltige Weise unterst{\"u}tzen und den Tumor vor therapeutischen Maßnahmen sch{\"u}tzen. Die Frage der Herkunft dieser Zellen insbesondere in einem nicht vaskularisierten Tumor ist daher auch f{\"u}r die Entwicklung zuk{\"u}nftiger Therapeutika relevant. In dieser Arbeit wurde eine Methode etabliert, die im dreidimensionalen Raum die Untersuchung des Einflusses von Tumorzellen auf die vaskul{\"a}re Adventitia am Model der Mausaorta erm{\"o}glicht. Dazu erfolgte die Einbettung von Alginatbeads aus verschiedenen Tumorzelllinien in eine gemeinsame Kollagenmatrix mit murinen Aortenringen. W{\"a}hrend des zehnt{\"a}gigem Versuchszeitraums wurde die Aussprossung von Zellen aus den Aortenringen beobachtet und quantifiziert. Es wurde festgestellt, dass die Auswanderung w{\"a}hrend des Versuchszeitraums zunimmt und dass die Konfrontation mit der Zytokinmischung der Tumorzellen zu einer st{\"a}rkeren Aussprossung f{\"u}hrt, als die Stimulation mit VEGF oder keine Stimulation. Eine gerichtete Auswanderung der Zellen in Richtung der Tumorbeads konnte nicht nachgewiesen bzw. best{\"a}tigt werden. Kapill{\"a}re Aussprossungen waren nur in geringem Ausmaß zu beobachten. Bei Charakterisierung der ausgewanderten Zellen mittels immunhistochemischer F{\"a}rbungen waren keine F4/80-positiven und nur einzelne CD34-positive Zellen zu finden. CD31-positive Endothelzellen stellten die Mehrheit der ausgewanderten Zellen bei Tumorzellkonfrontation. Perizyten, die mit dem Marker NG2 gef{\"a}rbt wurden, stellten eine Mehrheit der migrierten Zellen bei allen Bedingungen. Die in dieser Arbeit etablierte Methode des Aortenring-Bead-Konfrontationsassays erm{\"o}glicht es, in Echtzeit den Einfluss von Tumorzellen auf die Gef{\"a}ßwand im dreidimensionalen Raum zu beobachten. Der Aortenring-Bead-Konfrontationsassay bietet eine Vielzahl an Variationsm{\"o}glichkeiten und stellt daher eine vielversprechende M{\"o}glichkeit dar, die L{\"u}cke zwischen zweidimensionalen in vitro-Experimenten und kostenintensiven in vivo-Versuchen zu schließen.}, subject = {Stroma}, language = {de} } @phdthesis{Opitz2021, author = {Opitz, Anne}, title = {Postoperative Ver{\"a}nderung der regionalen Ventilation bei Spontanatmung nach Eingriffen an den Extremit{\"a}ten in Allgemeinan{\"a}sthesie}, doi = {10.25972/OPUS-22469}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-224692}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Postoperative pulmonale Komplikationen (PPK) geh{\"o}ren zu den h{\"a}ufigsten Ursachen, die zu einem verl{\"a}ngerten Krankenhausaufenthalt, steigenden Kosten und einer erh{\"o}hten Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t f{\"u}hren. Die pulmonale elektrische Impedanztomographie (EIT) erm{\"o}glicht die bettseitige Visualisierung der regionalen Lungenventilation in Echtzeit in der transversalen Elektrodenebene. Insbesondere dorsale Atelektasen oder Pleuraerg{\"u}sse k{\"o}nnen eine Verschiebung der Ventilation nach ventral bewirken. Als Hypothese wurde angenommen, dass postoperativ bei spontanatmenden Patienten nach einem peripheren Eingriff eine Umverteilung der Ventilation nach ventral auftritt und dadurch die Vitalkapazit{\"a}t der Lunge abnimmt. In die prospektive Beobachtungstudie wurden 27 Patienten eingeschlossen, die sich einem elektiven peripheren Eingriff in Allgemeinnarkose (mit oder ohne Regionalan{\"a}sthesie) unterzogen und ein erh{\"o}htes Risiko f{\"u}r PPK's aufwiesen. Die Lungenfunktion der Patienten wurde pr{\"a}operativ sowie am ersten und dritten postoperativen Tag mittels EIT in Spontanatmung und einem forcierten Atemman{\"o}ver erfasst. Dabei wurde das Center of Ventilation (COVy) berechnet. Periphere Eingriffe in Allgemeinnarkose f{\"u}hrten nicht zu einer signifikanten ventralen Verschiebung der regionalen pulmonalen Ventilation in Spontanatmung gem{\"a}ß pulmonalem EIT am ersten und dritten postoperativen Tag. Die FVC\%Soll war lediglich am ersten postoperativen Tag vermindert. Bei zwei Patienten traten postoperative pulmonale Komplikationen auf. Insgesamt zeigte die Kohorte nur geringe Ver{\"a}nderungen der Vitalkapazit{\"a}t, was einen Einfluss der Eingriffslokalisation auf die Umverteilung der pulmonalen Ventilation nahelegt.}, subject = {Lungenfunktion}, language = {de} }