@phdthesis{Gunesch2021,
  author    = {Gunesch, Sandra},
  title     = {Molecular Mode of Action of Flavonoids: From Neuroprotective Hybrids to Molecular Probes for Chemical Proteomics},
  doi       = {10.25972/OPUS-23936},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-239360},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Alzheimer's disease (AD) is the most common form of dementia, and currently, there is no treatment to cure or halt disease progression. Because the one-target strategy focusing on amyloid-β has failed to generate successful pharmaceutical treatment, this work studies natural products with pleiotropic effects focusing on oxidative stress and neuroinflammation as key drivers of disease progression. The central part of this work focused on flavonoids as neuroprotectants. 7-O-Esters of taxifolin and cinnamic or ferulic acid were synthesized and investigated towards their neuroprotective potential addressing aging and disease. 7-O-Feruloyl- and 7-O-cinnamoyltaxifolin showed overadditive effects in oxidative stress-induced assays in the mouse neuronal cell line HT22 and proved to be protective against neuroinflammation in microglial BV-2 cells. The overadditive effect translated to animals using an Aβ25-35-induced memory-impaired AD mouse model where the compounds were able to ameliorate short-term memory defects. While the disease-modifying effects in vivo were observed, the detailed mechanisms of action and intracellular targets of the compounds remained unclear. Hence, a chemical probe of the neuroprotective flavonoid ester 7-O-cinnamoyltaxifolin was developed and applied in an activity-based protein profiling approach. SERCA and ANT-1 were identified as potential targets. Further, chemical modifications on the flavonoids taxifolin, quercetin, and fisetin were performed. The achievements of this work are an important contribution to the use of secondary plant metabolites as neuroprotectants. Chemical modifications increased the neuroprotective effect of the natural products, and distinct intracellular pathways involved in the neuroprotective mechanisms were identified. The results of this work support the use of secondary plant metabolites as potential therapeutics and hint towards new pharmacological targets for the treatment of neurodegenerative disorders.},
  subject      = {Alzheimerkrankheit},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Iuhos2014,
  author    = {Iuhos, Diana-Iulia},
  title     = {Hypertonie als Risikofaktor f{\"u}r Morbus Alzheimer},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-109242},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Die Demenz vom Alzheimer Typ ist eine prim{\"a}r degenerative Erkrankung des Gehirns, die heutzutage die h{\"a}ufigste Ursache f{\"u}r eine Demenzerkrankung darstellt. Sie ist pathologisch gekennzeichnet durch typische histologische fassbare zerebrale Ver{\"a}nderungen, Neurofibrillenb{\"u}ndel und amyloide Plaques, und einer ausgepr{\"a}gten, kortikal betonten Hirnatrophie gekennzeichnet. Zu den wichtigsten klinischen Leitsymptomen z{\"a}hlen Ged{\"a}chtnis- und Wortfindungsst{\"o}rungen sowie eine zeitliche und {\"o}rtliche Orientierungsst{\"o}rung. Es werden zwei Formen unterschieden: Die seltene famili{\"a}r autosomal- dominant vererbte Form mit fr{\"u}hem Beginn (Beginn vor dem 65. Lebensjahr) und die h{\"a}ufigste, die sporadische Form (Beginn nach dem 65. Lebensjahr), deren Ursache bis heute nicht vollst{\"a}ndig gekl{\"a}rt ist. Zu den wichtigsten Risikofaktoren der sAD z{\"a}hlt neben einer positiven Familienanamnese vor allem das Alter. Mittlerweile konnten immer mehr Studien auch ein deutlich hohes Risiko f{\"u}r AD besonders f{\"u}r Patienten mit unbehandelter Hypertonie belegen. Inzwischen mehren sich seit l{\"a}ngerer Zeit die Hinweise, dass ein wichtiger Zusammenhang zwischen der Entstehung von sAD und arterieller Hypertonie besteht. Ausgehend von der Hypothese, dass ein gest{\"o}rter zerebraler Insulinmetabolismus pathogenetisch bedeutsam f{\"u}r die Entwicklung einer sAD ist, werden in der Literatur zudem gehirnspezifische Ver{\"a}nderungen in der Insulin/ IR-Signalkaskade bei sAD beschrieben, die daraufhin deuten, dass es sich bei sAD um eine neuroendokrine St{\"o}rung handelt. Die vorliegende Studie besch{\"a}ftigt sich nun mit der Frage, ob ein Zusammenhang zwischen metabolischen Syndrom (wie arterielle Hypertonie und Insulinresistenz) und sAD nachweisbar ist und ob Hypertonie gehirnspezifische Ver{\"a}nderungen in der in der Insulin/ IR-Signalkaskade hervorrufen und somit auf diesen Weg pathophysiologischen Prozesse einer sAD f{\"o}rdern kann. Um diesen Zusammenhang zu {\"u}berpr{\"u}fen, wurden in dieser Studie erstmals Spontan Hypertensive Ratten (SHR) als experimentelles Modell ausgew{\"a}hlt. Dabei wurden Ver{\"a}nderungen bez{\"u}glich der Insulinrezeptorkonzentration sowie weiterer Bestandteile der Insulin/ IR-Signalkaskade in Gehirnen von drei Monate alten SHR und altersentsprechenden Kontrollratten mittels Enzym- Linked-Immuno-Sorbent Assays (ELISA) untersucht und miteinander verglichen. In dieser Studie war sowohl insgesamt als auch in allen untersuchten Regionen mit Ausnahme des Hypothalamus eine Erniedrigung der IRβ - Konzentration und damit ein deutlicher Mangel an IR β im Hirngewebe der SHR nachweisbar. Die Resultate des IR pTyr -fielen mit einer insgesamt tendenziellen Reduktion der IR pTyr - Konzentration der SHR {\"a}hnlich aus, wobei es innerhalb der Hirnregionen regionale Konzentrationsunterschiede gab. Bez{\"u}glich der aktivierten PKB ergab sich eine erniedrigte Gesamtkonzentration im Hirngewebe der SHR, allerdings war beim Gruppenvergleich in den einzelnen Hirnregionen nur im Hippokampus ein eindeutig signifikanter Konzentrationsunterschied zwischen beiden Gruppen zu verzeichnen. Die GSK 3β - Gesamtkonzentration der SHR zeigte sowohl insgesamt als auch in Vergleich zur Kontrollgruppe eine deutliche Erniedrigung. Im Gegensatz hierzu war die GSK- 3β pSer- Gesamtkonzentrationen der SHR insgesamt leicht erniedrigt, beim Vergleich der vier verschiedenen Hirnregionen zeigten sich jedoch keine signifikanten regionalen Konzentrationsunterschiede. Ein eindeutiger statistischer Zusammenhang zwischen den N{\"u}chtern- Blutzuckerspiegel, den Blutzuckerspiegel 30 Minuten nach Glukosetoleranztest und den jeweiligen K{\"o}rpergewicht der SHR und den Bestandteilen der Insulinrezeptorsignalkaskade konnte in der vorliegenden Studie nicht beobachtet werden. Zusammenfassend l{\"a}sst sich sagen, dass in den Gesamtproben der SHR signifikante St{\"o}rungen in der Signaltransduktion des Insulin-/ Insulinrezeptorsystem nachgewiesen werden konnten, die in der Literatur f{\"u}r sAD als typisch beschrieben werden. Dies untermauert wiederum die Hypothese, dass es sich bei der sAD um eine neuroendokrine St{\"o}rung mit gehirnspezifischen Fehlfunktionen in der Insulinrezeptorsignalkaskade handelt. Des Weiteren l{\"a}sst diese Arbeit den Schluss zu, dass es einen m{\"o}glichen Zusammenhang zwischen metabolischem Syndrom (wie arterielle Hypertonie und Insulinresistenz) und sAD gibt und Hypertonie ein bedeutsamer Risikofaktor f{\"u}r die Entwicklung einer sAD sein kann. Eine direkte Verbindung zwischen beiden Erkrankungen konnte jedoch nicht nachgewiesen werden. Weiterf{\"u}hrende und erg{\"a}nzende Untersuchungen mit zum Beispiel {\"a}lteren SHR und zus{\"a}tzlichen histopathologsichen Untersuchung werden jedoch notwendig sein, um diese Aussage zu best{\"a}tigen.  },
  subject      = {Morbus Alzheimer},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Albert2004,
  author    = {Albert, Dietmar},
  title     = {Neurochemische und autoradiographische Untersuchungen von Serotonin-Transporter-Knockout-M{\"a}usen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-9533},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Um die Auswirkungen der allelischen Expressionsvariabilit{\"a}t des 5-HTT auf das Gehirn zu untersuchen, wurde eine transgene 5-HTT-Knockout-Maus entwickelt, die als Grundlage der Untersuchungen der vorliegenden Arbeit diente. Vor allem aufgrund der Assoziation des kurzen Allels des 5-HTT-Promotorpolymorphismus mit M. Alzheimer wurde die Untersuchung der M{\"a}usegehirne im Hinblick auf Ver{\"a}nderungen von Metaboliten des oxidativen Stresses, der als ein {\"a}tiopathogenetischer Faktor bei der Entstehung des M. Alzheimer gilt, vorgenommen. Zudem wurden aufgrund der vielf{\"a}ltigen Interaktionen des serotonergen Systems mit den Systemen der Neurotransmitter Adenosin und Glutamat sowie aufgrund der Bedeutung des serotonergen Systems f{\"u}r affektive Erkrankungen autoradiographische Untersuchungen mit der Fragestellung nach Ver{\"a}nderungen auf Rezeptorebene im adenosinergen und glutamatergen System durchgef{\"u}hrt. Zur Detektion oxidativer Ver{\"a}nderungen wurde mit Hilfe des Malondialdehyd-Assays die Substanz Malondialdehyd als Marker f{\"u}r die Lipidperoxidation gemessen. Die Autoradiographie wurde mittels radioaktiv markierter Liganden f{\"u}r die Adenosin A1- und A2A-Rezeptoren, sowie f{\"u}r NMDA-, AMPA- und Kainat-Rezeptoren als Vertreter der ionotropen Glutamatrezeptoren durchgef{\"u}hrt. Bei der Untersuchung der Lipidperoxidation ergab sich ein signifikanter Anstieg des oxidativen Stresses im Hirnstammbereich - dem Ursprungsort der serotonergen Neurone - bei 5-HTT-Knockout-M{\"a}usen im Vergleich zu Wildtypm{\"a}usen. Bei den heterozygoten 5-HTT-defizienten M{\"a}usen zeigte sich lediglich eine Tendenz zu erh{\"o}hten oxidativen Ver{\"a}nderungen. Diese Befunde stimmen mit Ergebnissen von Untersuchungen an post-mortem Gehirnen von Alzheimer-Patienten {\"u}berein. Dort wurde in fr{\"u}heren Arbeiten ebenfalls eine Zunahme der Lipidperoxidation gefunden, begleitet von einer Degeneration serotonerger Raphe-Neurone und dem damit einhergehenden Untergang serotonerger Terminalen in verschiedenen serotonergen Projektionsgebieten, sowie dem Auftreten neurofibrill{\"a}rer B{\"u}ndel und seniler Plaques in der Raphe. Der Nachweis der erh{\"o}hten Lipidperoxidation bei 5-HTT-Knockout-M{\"a}usen erh{\"a}rtet somit den Verdacht, dass das kurze Allel des 5-HTTLPR, welches mit einer geringeren Expression von 5-HTT einhergeht, einen Risikofaktor f{\"u}r die Entstehung von late-onset Alzheimer-Demenzen (mit sp{\"a}tem Beginn) darstellt. Bei 5-HTT-Knockout M{\"a}usen besteht eine signifikante Hoch-Regulation der Adenosin A1-Rezeptoren im Nucleus raphe dorsalis. Auberdem zeigt sich ein Trend zur Herunter-Regulation der Adenosin A2A-Rezeptoren im Nucleus accumbens. In diesem Zusammenhang ist wichtig, dass Adenosin A1-Agonisten und Adenosin A2A-Antagonisten zu einer Reduktion der Freisetzung des potentiell neurotoxischen Neurotransmitters Glutamat f{\"u}hren. Auberdem bewirken Adenosin A1-Agonisten durch eine Hyperpolarisation eine Anhebung der Erregungsschwelle des Neurons und eine verminderte Bildung freier Radikale. Zudem induziert Adenosin die Synthese und Freisetzung von neurotrophen Faktoren und Zytokinen durch Gliazellen. Adenosin A2A-Antagonisten erh{\"o}hen zudem die Konzentration extrazellul{\"a}ren 5-HT´s. Die autoradiographischen Befunde k{\"o}nnen somit einerseits eine neuroprotektive Antwort auf die Erh{\"o}hung des oxidativen Stresses darstellen und zum anderen gegenregulatorisch auf die erh{\"o}hten extrazellul{\"a}ren 5-HT-Spiegel der 5-HTT-Knockout-M{\"a}use wirken. In der vorliegenden Arbeit konnten somit pathophysiologische und adaptive Ver{\"a}nderungen nachgewiesen werden, die die Bedeutung des serotonergen Systems f{\"u}r neurodegenerative Prozesse und den M. Alzheimer unterst{\"u}tzen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Michel2002,
  author    = {Michel, Tanja Maria},
  title     = {Die Konzentrationen von Brain-Derived-Neurotrophic-Factor (BDNF) und Neurotrophin (NT 3) in humanem Hirngewebe bei der Demenz vom Alzheimer-Typ und Psychosen aus dem schizophrenen Formenkreis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4493},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {In der Vergangenheit wurden zahlreiche Untersuchungen durchgef{\"u}hrt, um die Bedeutung Neurotropher Faktoren (NTF) in der Pathogenese der Alzheimer Demenz bzw. schizophrener Psychosen besser zu verstehen, um daraus therapeutische Schl{\"u}sse zu ziehen (Hefti und Weiner, 1986; Koliatsos et al., 1991; Narisawa-Saito et al., 1996; Thome et al., 1996). Es stand zur Diskussion, ob es zu Ver{\"a}nderungen der BDNF- und NT 3-Konzentrationen in verschiedenen Gehirnregionen von Patienten mit DAT bzw. schizophrener Psychosen verglichen mit neuro-psychiatrisch unauff{\"a}lligen Personen kommt, und dar{\"u}ber hinaus, ob diese urs{\"a}chlich an der Entstehung dieser Erkrankungen beteiligt sein k{\"o}nnten. Wir fanden Ver{\"a}nderungen der NTF-Konzentrationen u.a. im zerebralen Cortex bei Patienten mit DAT. Die Hypothese, daß ein Mangel an NTF zu einer fortschreitenden Atrophie cholinerger Strukturen des basalen Vorderhirns und einer Degeneration hippocampaler Neuronen f{\"u}hrt, wird somit durch unsere Ergebnisse bez{\"u}glich des zerebralen Cortex teilweise gest{\"u}tzt (Conner et al., 1997). Dar{\"u}ber hinaus zeigen sich Hinweise f{\"u}r eine kompensatorische Produktion bestimmter NTF, wie BDNF, in den Pr{\"a}dilektionsstellen der degenerativen Ver{\"a}nderungen, wie dem Hippocampus und der Substantia innominata. Dies wird durch Befunde anderer Arbeitsgruppen gest{\"u}tzt, die nach chronischer Degeneration und Apoptose cholinerger Vorderhirnzellen reaktives Dendritenwachstum erkennen konnten. Weitere Untersuchungen zeigen, daß Neuronen, die auf degenerative Ver{\"a}nderungen in der DAT empfindlich reagierten, ein hohes Maß an struktureller Plastizit{\"a}t zeigten, was als Teil einer kompensatorischen Reaktion bei der DAT interpretiert wird (Arendt et al., 1995c-d). Diese Vorg{\"a}nge werden durch BDNF und NT 3 induziert und beeinflußt (Lindholm et al., 1994; Kang und Schumann, 1996; Bartrup et al., 1997; Canossa et al., 1997). Therapeutisch bewirkt beispielsweise die Infusion von NT 3 und NGF, nicht aber BDNF, eine Verbesserung der Ged{\"a}chtnisleistung von gealterten Ratten (Fischer et al., 1994). Nach zerebralen hypoglyk{\"a}mischen, traumatischen und isch{\"a}mischen Geschehnissen im Gehirn findet sich eine kompensatorisch erh{\"o}hte Produktion der NTF (Lindvall et al., 1992). In der Zusammenschau ist zu erkennen, daß die BDNF-Konzentration im zerebralen Kortex von Patienten mit schizophrener Psychose, verglichen mit neuro-psychiatrisch unauff{\"a}lligen Kontrollpersonen, signifikant erh{\"o}ht und die NT 3-Konzentration erniedrigt ist. Das spricht f{\"u}r eine unterschiedliche Verteilung und Funktionsweise beider Neurotrophine im ZNS, v.a. im zerebralen Cortex. Dies wird durch weitere Befunde der Literatur gest{\"u}tzt (Narisawa-Saito et al., 1996) sowie durch unsere Befunde bei der DAT und w{\"a}hrend des nat{\"u}rlichen Alterungsprozesses best{\"a}tigt. In unserer Arbeit zeigen sich Ver{\"a}nderungen der NTF-Konzentrationen bei Patienten mit schizophrenen Psychosen in Kortex und im limbischen System (Hippocampus: signifikante Erniedrigung der BDNF-Konzentration, Thalamus: signifikante Erh{\"o}hung der NT 3-Konzentration), f{\"u}r das in der Literatur makroskopische, mikroskopische und funktionelle Alterationen im Rahmen schizophrener Psychosen beschrieben sind (Benes et al., 1991; Shenton et al., 1992). In bildgebenden Verfahren sind strukturelle und funktionelle Ver{\"a}nderungen, die mit den Symptomen einer Schizophrenie korrelieren, festgestellt worden. Die meisten dieser Studien wurden an unmedizierten Patienten durchgef{\"u}hrt. Ver{\"a}nderungen im Gehirn dieser Patienten k{\"o}nnen damit direkt mit der Psychose und mit Vulnerabilit{\"a}tsfaktoren, wie einer embryonalen Entwicklungsst{\"o}rung, in Verbindung gebracht werden und sind eher nicht als Folge einer medikament{\"o}sen Therapie zu sehen (Gur, 1998). In einer anderen Studie wird gezeigt, daß sich keine Ver{\"a}nderungen der NTF-Konzentration von schizophrenen Patienten mit und ohne neuroleptische Therapie zeigen (Schramm et al., 1998; Takahashi et al., 2000). Dar{\"u}ber hinaus gibt es im Tiermodell keinen Anhaltspunkt f{\"u}r eine Ver{\"a}nderung der NTF-Konzentration in den von uns gemessenen Gehirnarealen durch chronische Neuroleptikagabe (Schramm et al., 1998; Takahashi et al., 2000). Dies spricht daf{\"u}r, daß die in unserer Arbeit gefundenen Ver{\"a}nderungen der NTF-Konzentration bei Patienten mit Erkrankung aus dem schizophrenen Formenkreis in Zusammenhang mit der Psychose selbst bzw. deren {\"A}tiopathogenese stehen und kein Epiph{\"a}nomen oder psychopharmakologisches Artefakt darstellen, somit findet sich weiter Evidenz f{\"u}r die Neurotrophinhypothese schizophrener Psychosen. Unsere Ergebnisse zeigen unterschiedliche Ver{\"a}nderungen der NTF im Rahmen beider Erkrankungen v.a. in den entsprechenden pathognomonischen Gehirnregionen (SCH und DAT). Dies deutet auf die unterschiedlichen Rollen der NTF im Krankheitsprozeß dieser Erkrankungen hin. Es l{\"a}ßt sich der Schluß daraus ableiten, daß DAT und schizophrene Psychosen vermutlich auf unterschiedliche Pathomechanismen zur{\"u}ck-zuf{\"u}hren sind.},
  language  = {de}
}