@phdthesis{Ege2023, author = {Ege, Carolin}, title = {Einfluss der Phosphodiesterase 10A auf cAMP-abh{\"a}ngige Signalwege und deren Effekt auf osteogene Differenzierung und Mechanotransduktion von mesenchymalen Stromazellen}, doi = {10.25972/OPUS-32832}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-328327}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Humane mesenchymale Stromazellen sind in der Lage in osteogene Zellen zu differenzieren, und f{\"u}r diese osteogene Differenzierung ist mechanische Belastung ein relevanter Kostimulus. Mechanotransduktion hat zur Folge, dass second messenger wie cAMP und cGMP gebildet werden und sich die Ca2+-Konzentration erh{\"o}ht, welche wiederum Transkriptionsfaktoren aktivieren, die die Regulation von Genen osteogener Marker vermitteln. Die second messenger cAMP und cGMP werden abgebaut durch Phosphodiesterasen, jedoch ist die Rolle dieser Phosphodiesterasen w{\"a}hrend der osteogenen Differenzierung oder Mechanotransduktion weiterhin unklar. Das Ziel dieser Arbeit war es, herauszufinden, inwieweit im Besonderen die Phosphodiesterase 10A einen Einfluss nimmt auf die osteogene Differenzierung und die Mechanotransduktion von mesenchymalen Stromazellen und inwiefern sie dabei die cAMP-abh{\"a}ngigen Signalwege moduliert. Langfristig soll hiermit herausgefunden wer-den, welche Bedeutung die PDE10A auf altersinduzierte Krankheiten hat, wobei der Fokus zun{\"a}chst auf der Osteoporose liegen soll. Um dies zu erreichen, wurden experimentelle Versuche zun{\"a}chst mit HEK293- und hMSC-TERT-Zellen als Modell f{\"u}r mesenchymale Stromazellen durchgef{\"u}hrt, dann auch mit den mesenchymalen Stromazellen selbst. Untersucht wurde der Einfluss des PDE10A-Inhibitors Papaverin auf die Zellen und auf deren mechanische Induzierbarkeit, sowieso auf die osteogene Differenzierung der hMSC. Außerdem wurden weitere mechanische Versuche durchgef{\"u}hrt, zur {\"U}berpr{\"u}fung des Effekts der Phosphodiesterase 10A. Es wurde beobachtet, dass die Inhibierung von PDE10A mit Papaverin die osteogene Differenzierung und Mineralisierung vermindert. Außerdem gab es einen ersten Hinweis, dass eine {\"U}berexpression von PDE10A schw{\"a}chenden Einfluss nimmt auf die Expression mechanoresponsiver Gene. Nachfolgend auf diese Arbeit wurde erkannt, dass die Expression von mechanoresponsiven Genen durch die PDE10A-Inhibition unterdr{\"u}ckt wird.}, subject = {Mesenchymzelle}, language = {de} } @phdthesis{Nadolinski2022, author = {Nadolinski, Annemarie}, title = {Einfluss des extrusionsbasierten 3D-Drucks von Einzelzellen und Sph{\"a}roiden in Alginat-Gelatine-Hydrogelen auf die chondrogene Differenzierung humaner mesenchymaler Stromazellen}, doi = {10.25972/OPUS-28047}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-280472}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Knorpeldefekte gelten in der Medizin als besonders schwierig zu beheben, da das avaskul{\"a}re und aneurale hyaline Knorpelgewebe nur {\"u}ber sehr begrenzte Selbstheilungskr{\"a}fte verf{\"u}gt. Die Entwicklung neuer klinischer Therapien f{\"u}r eine erfolgreiche Regeneration bis hin zum vollst{\"a}ndigen Ersatz von besch{\"a}digtem oder erkranktem Knorpel stellt daher das Ziel umfangreicher Forschung dar. Dar{\"u}ber hinaus zeichnet sich Knorpel durch eine organisierte, zonale Zell-Matrix-Verteilung und -Dichte aus, die m{\"o}glichst naturgetreu nachgebildet werden muss, um einen ad{\"a}quaten Gelenkknorpelersatz zu schaffen. Das dreidimensionale Bioprinting von humanen mesenchymalen Stromazellen (hMSCs) in Hydrogelen ist hierbei ein vielversprechender Ansatz. Es sind jedoch umfangreiche Studien erforderlich, um herauszufinden, wie 3D-Stammzellkonstrukte mit unterschiedlichen Zelldichten und Zell-Zell-Wechselwirkungen in einer gedruckten Hydrogel Matrix interagieren. Deshalb wurde in dieser Arbeit untersucht, ob die mesenchymalen Stromazellen in Form von Einzelzellen oder Sph{\"a}roiden durch das Extrusionsdruckverfahren in ihrer Proliferationsf{\"a}higkeit und ihrem chondrogenen Differenzierungspotential beeintr{\"a}chtigt werden. Hierf{\"u}r wurden in dieser Arbeit sowohl das Zell{\"u}berleben als auch Proliferations- und Differenzierungsmarker in gedruckten und nicht gedruckten Proben mit Einzelzellkonzentrationen von 2-20 Millionen Zellen sowie bei Sph{\"a}roiden mit ca 4000 Zellen/Sph{\"a}roid untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass das extrusionsbasierte Druckverfahren keine negativen Auswirkungen auf die {\"U}berlebensf{\"a}higkeit und die Proliferation der hMSCs hat. Zum Nachweis der chondrogenen Differenzierung wurden mehrere Experimente durchgef{\"u}hrt. Durch die Expression von Typ-II-Kollagen und Aggrecan sowie durch die Quantifizierung von GAG welches zu einem großen Teil in der ECM von Knorpelgewebe zu finden ist, konnte best{\"a}tigt werden, dass die mesenchymalen Stromazellen durch den Druckprozess ihr chondrogenes Differenzierungspotential nicht einb{\"u}ßen. Die beim 3D-Bioprinting auftretenden Scherkr{\"a}fte scheinen die in-vitro Chondrogenese sogar ohne chemische Stimulation durch TGF-β1 anzustoßen. Außerdem zeigten die Sph{\"a}roidgruppen ein h{\"o}heres chondrogenes Differenzierungspotential als die Einzelzellgruppen. Um dies im Zusammenhang mit dem 3D Extrusionsdruckverfahren zu best{\"a}tigen, erscheint es sinnvoll, weitere Versuche mit noch h{\"o}heren Zellkonzentrationen in Form von Sph{\"a}roiden durchzuf{\"u}hren. Zusammenfassend zeigte sich in dieser Arbeit, dass das extrusionsbasierte Druckverfahren in Alginat/Gelatine Hydrogelen keine Zellsch{\"a}digung verursacht und weder die chondrogene Differenzierung von Einzelzellen noch von Sph{\"a}roiden beeintr{\"a}chtigt.}, subject = {Tissue Engineering}, language = {de} } @phdthesis{Poker2023, author = {Poker, Konrad Felix}, title = {Vergleichende in vitro-Charakterisierung des Differenzierungspotentials humaner mesenchymaler Stromazellen aus verschiedenen Geweben des Kniegelenkes von Patientinnen mit Gonarthrose}, doi = {10.25972/OPUS-30293}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-302930}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Humane mesenchymale Stromazellen (hMSCs) sind Interessengebiet der Forschung im Bereich des Tissue Engineering und werden h{\"a}ufig in Bezug auf Knorpelregeneration untersucht. Hierbei sind bereits mehrere potentielle Quellen nachgewiesen worden. Fokus dieser Disseration war die Vergleichende in vitro-Charakterisierung des Differenzierungspotentials von hMSCs von sechs verschiedenen Geweben des Kniegelenkes bei Patientinnen mit Gonarthrose um zu erforschen, welches Gewebe das meiste Potential f{\"u}r eine m{\"o}gliche Extraktion von hMSCs birgt. Hierf{\"u}r wurden Zellen aus der Spongiose, dem Knorpelgewebe, des vorderen Kreuzbandes, der Menisken, der Synovialmebran sowie des Hoffa'schen Fettk{\"o}rpers von f{\"u}nf verschiedenen Spenderinnen isoliert und apidogen, osteogen sowie chondrogen differenziert sowie anschließend histologisch, immunhistochemisch und molekularbiologisch untersucht und die Ergebnisse miteinander verglichen. Hierbei wurde die zun{\"a}chst der Nachweis erbracht, dass es sich bei allen Zellen um hMSCs handelt sowie anschließend gezeigt, dass alle Zellen ein multipotentes Differenzierungspotential aufweisen. W{\"a}hrend kein statistisch relevanter Nachweis erbracht werden konnte, dass eine Zellquelle hierbei {\"u}berlegen ist, scheinen die Zellen der Spongiosa sowie der Synovialmembran das vielversprechendste Potential zu bieten und eigenen sich somit als Quelle f{\"u}r weitere Forschung.}, subject = {Tissue Engineering}, language = {de} }