@phdthesis{Wobbe2023, author = {Wobbe, Christina}, title = {Hochaufgel{\"o}ste Mikroskopie mittels strukturierter Beleuchtung zur altersabh{\"a}ngigen Akkumulation autofluoreszierender Granula im retinalen Pigmentepithel des Menschen}, doi = {10.25972/OPUS-32149}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-321490}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Die Technik der strukturierten Beleuchtungsmikroskopie (structured illumination microscopy, SIM) ist eine etablierte ultrastrukturelle Aufnahmemethode, die der hochaufl{\"o}senden Visualisierung intrazellul{\"a}rer Strukturen dient. In der Ophthalmologie findet diese Art der Bildgebung bisher wenig Anwendung. SIM erm{\"o}glicht die histologische Darstellung retinaler Strukturen, wie der Zellen des humanen retinalen Pigmentepithels (RPE). In den Zellen des RPE reichern sich Granula an, die f{\"u}r die Autofluoreszenz-Bildgebung von Bedeutung sind. Anhand der Morphologie und autofluoreszierenden Merkmale lassen sich grunds{\"a}tzlich drei Granulatypen im RPE unterscheiden: Melanosomen (M), Melanolipofuszin (ML)- und Lipofuszin (L)-Granula. Die Anwendung der SIM erm{\"o}glicht die pr{\"a}zise Darstellung und Differenzierung dieser autofluoreszierenden Strukturen, sowie die Bestimmung ihrer Anzahl und Lokalisation. Ziel der Arbeit ist die Darstellung der im humanen RPE lokalisierten Granula mithilfe der SIM. Anhand der unterschiedlichen Autofluoreszenz (AF) der Granula k{\"o}nnen diese innerhalb des RPE-Zellk{\"o}rpers klassifiziert, sowie deren Anzahl und Dichte analysiert werden. Diese Analyse wird in Altersgruppen und Retinalokalisationen differenziert. Zudem sind direkte Vergleiche zwischen der Histologie (SIM, ex vivo) und klinischen Aufnahmen (Fundusautofluoreszenz, in vivo) kaum existent. Durch Ermittlung der Gesamt-AF pro Zelle in Korrelation zu der intrazellul{\"a}ren Granuladichte und -verteilung soll eine neue Interpretationsebene erm{\"o}glicht werden. Diese Arbeit soll helfen anhand der gewonnenen Daten die Stoffwechselmechanismen der Retina und deren Einfluss auf die Fundusautofluoreszenz (FAF) besser verstehen zu k{\"o}nnen. Sie soll insbesondere dazu beitragen bestehende und neue klinische FAF-Bildgebungsverfahren zu validieren, die Diagnostik pathologischer Prozesse der Retina zu optimieren und sowohl eine m{\"o}glichst fr{\"u}he Erkennung als auch pr{\"a}zise Prognostik zu erm{\"o}glichen. Zudem sollen die Daten eine belastbare Basis darstellen, um die mit einem hohen Zeitaufwand verbundene manuelle Zellanalyse einer geschulten k{\"u}nstlichen Intelligenz zu {\"u}berlassen. Damit k{\"o}nnte der Analyseprozess von Gewebeproben immens beschleunigt werden und in seiner Effizienz maximiert werden.}, subject = {Netzhaut}, language = {de} } @phdthesis{Willmann2023, author = {Willmann, Lukas}, title = {Altersabh{\"a}ngige Makuladegeneration - Regeneration des retinalen Pigmentepithels durch Anregung zur Proliferation durch den Transkriptionsfaktor E2F2}, doi = {10.25972/OPUS-29183}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-291833}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist weltweit die h{\"a}ufigste Ursache von irreversibler Erblindung des alternden Menschen. Mit der anti-VEGF-Behandlung steht f{\"u}r die deutlich seltenere feuchte AMD eine zugelassene Therapie bereit, die deutlich h{\"a}ufigere trockene AMD entzieht sich aktuell jedoch jeglicher Therapie. Ein zentraler Pathomechanismus der AMD ist der progrediente Untergang des retinalen Pigmentepithels (RPE). Die Rarifizierung und letztendlich Atrophie des RPEs f{\"u}hrt zum Untergang der funktionellen Einheit aus RPE, Photorezeptoren und Bruch'scher Membran und somit zum irreversiblen Funktionsverlust. Ein m{\"o}glicher therapeutischer Ansatz, der progredienten Atrophie des RPEs entgegenzuwirken, ist, das prinzipiell post- mitotischen RPE zur Proliferation anzuregen. Grundlage unserer in vitro Untersuchungen ist das ARPE-19 Zellmodell. Um die Proliferation anzuregen wurden die RPE-Zellen mit E2F2, einem Zellzyklus- regulierendem Transkriptionsfaktor, transfiziert. Zun{\"a}chst wurde ein nicht-proliferatives RPE-Zellmodell mit spontanem Wachstumsarrest etabliert. Innerhalb von zwei Wochen konnte die Ausbildung von Zonulae occludentes als Zeichen der Integrit{\"a}t des adh{\"a}renten Zellmonolayers beobachtet werden. Die chemische Transfektion von E2F2 unter einem CMV-Promoter f{\"u}hrte zur {\"U}berexpression von E2F2-Protein. Der proliferationssteigernde Effekt von E2F2 konnte durch die Proliferationsmarker Cyclin D1 sowie Ki67, dem Anstieg der BrdU-Aufnahme und der nach Transfektion mit E2F2 zunehmenden Gesamtzellzahl nachgewiesen werden. Der Zellzahlerh{\"o}hung standen jedoch potentiell qualitative und funktionelle Einbußen entgegen. So zeigten sich nach Behandlung mit E2F2 die Zellviabilit{\"a}t reduziert und die Apoptoserate sowie die Permeabilit{\"a}t des Epithels erh{\"o}ht. Diese Einschr{\"a}nkungen waren jedoch nur passager bis 7 Tage nach Transfektion sichtbar und reversibel. Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass diese Defizite nicht durch E2F2 selbst, sondern durch das Transfektionsreagenz PEI bedingt waren. Weitere funktionelle Defizite k{\"o}nnten durch epithelial-mesenchymale Transition (EMT) verursacht werden. Hier zeigte sich durch E2F2 keine De-Differenzierung im Sinne einer typischen EMT-Marker- Expression. Die vorliegende Arbeit zeigt in einem in vitro Zellmodell die Grundlagen eines vielversprechenden Ansatzes zur Therapie der trockenen AMD: Durch {\"U}berexpression eines den Zellzyklus regulierenden Gens (hier E2F2) wurde die RPE-Regeneration angeregt. Analog zur schon zugelassenen Gentherapie des RPEs bei RPE65-assoziierten Netzhautdystrophien durch den Transfer von funktionst{\"u}chtigem RPE65-Gen mittels Adeno-assoziierten Viren k{\"o}nnte mittels E2F2, {\"u}bertragen mit einem lentiviralen Verktor, eine Stimulation des RPEs zur Proliferation m{\"o}glich sein. Entscheidend ist der m{\"o}glichst gute Struktur- und Funktionserhalt des Photorezeptor-Bruch-Membran-RPE Komplexes. Eine Therapie sollte daher in fr{\"u}hen Krankheitsstadien erfolgen, um die Progression zu fortgeschrittenen Erkrankungsstadien mit irreversiblem Funktionsverlust zu verz{\"o}gern oder zu verhindern.}, subject = {Netzhaut}, language = {de} } @phdthesis{Proebster2022, author = {Pr{\"o}bster, Carla}, title = {Quantitative Fundusautofluoreszenz des sich entwickelnden und reifenden Auges}, doi = {10.25972/OPUS-29699}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-296996}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Die quantitative Fundusautofluoreszenz (QAF) erlaubt den Vergleich von Autofluoreszenzintensit{\"a}ten zwischen Probanden. Zur QAF im sich entwickelnden und reifenden Auge liegen bisher nur sehr wenige Daten vor. In dieser Studie wurde bei 70 augengesunden kaukasischen Kindern (5 - 18 Jahren) eine multimodale Bildgebung durchgef{\"u}hrt (QAF, OCT). Die QAF und retinalen Dicken wurden an definierten Lokalisationen bestimmt (entlang des horizontalen Meridians, ETDRS-Analysemuster, und weitere). Die weitere Analyse erfolgte mittels eigens daf{\"u}r erstellten Fiji-plugins. F{\"u}r die verschiedenen Altersgruppen wurden Standardretinae erstellt. 53 Patienten wurden eingeschlossen. Die QAF war in der Kindheit niedrig, nahm aber stetig zu, auch an der Fovea. Es bestanden keine Geschlechtsunterschiede. Die QAF-Verteilung war {\"a}hnlich der von Erwachsenen mit einem Maximum im superior-temporalen Quadranten. An individuellen Punkten blieben die retinalen Schichtdicken mit dem Alter stabil. Im ETDRS-Analysemuster zeigte sich ein signifikanter Anstieg des retinalen Pigmentepithel mit dem Alter. Die Standardretinae zeigten einen signifikanten Anstieg der QAF mit dem Alter. QAF-Bildgebung ist auch bei jungen Kindern verl{\"a}sslich durchf{\"u}hrbar. Funktions-Struktur-Analysen zeigten eine Verdickung der {\"a}ußeren Retina und zunehmender QAF mit dem Alter. Dies ist wahrscheinlich auf ein Zunahme von autofluoreszenten Granula in der {\"a}ußeren Retina zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Standardretinae k{\"o}nnen zuk{\"u}nftig helfen Pathologien zu erkennen oder Therapien zu {\"u}berwachen.}, subject = {Augenhintergrund}, language = {de} } @phdthesis{Hartmann2008, author = {Hartmann, Florian Christoph}, title = {Bestimmung der Netzhautdicke in Abh{\"a}ngigkeit von Alter und Achsenl{\"a}nge des Auges mit Hilfe der Optischen Koh{\"a}renz-Tomographie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35985}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Die vorliegende Dissertation geht der Fragestellung nach, inwieweit ein Zusammenhang zwischen der Netzhautdicke und dem Alter des entsprechenden Probanden einerseits sowie der Netzhautdicke und der Achsenl{\"a}nge des Augapfels andererseits besteht. Der klinische Eindruck, daß die Bulbuswand myoper / kurzsichtiger Augen, die sich durch eine gr{\"o}ßere Achsenl{\"a}nge des Auges auszeichnen, d{\"u}nner ist, wurde bereits durch sonographische Untersuchungen dokumentiert. Allerdings st{\"o}ßt diese Untersuchungstechnik mit ihrem Aufl{\"o}sungsverm{\"o}gen von 150 µm bei der Quantifizierung der Netzhautdicke als innerste der drei Bulbuswandschichten an ihre Grenzen. Mit dem Retinal Thickness Analyzer (RTA) und der Optischen Koh{\"a}renz- Tomographie (Optical Coherence Tomography, OCT) stehen mittlerweile sehr viel genauere Meßmethoden zur Verf{\"u}gung, die Netzhautdicke in vivo zu bestimmen. In der vorliegenden, prospektiv durchgef{\"u}hrten Studie, wurde die exakteste dieser Untersuchungsverfahren zur Messung der Netzhautdicke, die Optische Koh{\"a}renz- Tomographie (Aufl{\"o}sungsverm{\"o}gen 10 - 15 µm), bei 159 Probanden (Alter 13 bis 92 Jahren mit einer homogenen Verteilung zwischen 20 und 80 Jahren) mit mindestens einer normalen Netzhaut durchgef{\"u}hrt. Die Netzhautdickenmessung erfolgte dabei mit einem 2,8 mm langen linearen horizontalen Scan, zentriert auf die Foveola, der durch einen zus{\"a}tzlichen gleichartigen, jedoch vertikalen Scan erg{\"a}nzt wurde. Als Messergebnis lieferte das OCT jeweils ein entsprechendes Schnittbild der Netzhaut von 2,8 mm L{\"a}nge im Bereich der Makula, das eine exakte Bestimmung der Netzhautdicke erlaubt. Mit dieser wurde anschließend der statistische Zusammenhang mit der sonographisch ermittelten Achsenl{\"a}nge des Augapfels (Mittelwert: 23,6 ± 1,1 mm, Bereich: 20,5 bis 28,5 mm; Mittelwert des sph{\"a}rischen {\"A}quivalent der Refraktion: - 0,16 ± 2,23 dpt, Bereich: + 7,25 dpt bis - 11,125 dpt) sowie mit dem Lebensalter der Probanden untersucht. In der Foveola betr{\"a}gt die Netzhautdicke durchschnittlich 142 ± 18 µm, in 1 mm Abstand nasal davon 266 ± 17 µm, temporal davon 249 ± 18 µm. Demzufolge m{\"u}ssen Netzhautdicken im Bereich der Foveola unter 110 µm und {\"u}ber 190 µm, perifoveal unter 200 µm oder {\"u}ber 300 µm als pathologisch gewertet werden, wenn man eine Irrtumswahrscheinlichkeit von 5 \% zugrunde legt. Aufgrund der guten Korrelation korrespondierender Netzhautareale der beiden Augen eines Individuums (Messung bei insgesamt 46 Probanden) sollten große Seitenunterschiede auch innerhalb dieses Normbereiches zu einer kritischen Pr{\"u}fung der Meßwerte f{\"u}hren und bei methodischer Fehlerfreiheit als pathologisch gewertet werden. Der Unterschied von 17 µm zwischen nasaler und temporaler Netzhautdicke ist statistisch hochsignifikant (Korrelationskoeffizient r = 0,82, p < 0,0001) und durch die nach nasal zur Papille zusammenlaufenden Nervenfasern bedingt. Die Netzhautdicke in der N{\"a}he der Gef{\"a}ßb{\"o}gen ist mit etwa 270 µm hochsignifikant gr{\"o}ßer als in der temporalen Netzhaut (p < 0,0001), wodurch der b{\"u}ndelf{\"o}rmige Verlauf der Nervenfasern zur Darstellung kommt. Die Korrelation korrespondierender Netzhautareale desselben Probanden 1 mm superior und inferior der Foveola ist hoch (p < 0,0001). Der mittlere Variationskoeffizient der mit Hilfe der OCT ermittelten Netzhautdicke in der Foveola betr{\"a}gt 4,2 \% (6 µm), ein Beleg f{\"u}r die hohe Reproduzierbarkeit der OCT-Messungen. 1 mm nasal und temporal ist der Variationskoeffizient der Netzhautdicke mit 2 \% (5,5 µm) bzw. 2,2 \% (5,5 µm) nochmals niedriger, bedingt durch die in diesem perifoveolaren Bereich der Netzhaut nur geringgradigen Unterschiede in der Netzhautdicke. Entgegen der Studienhypothese besteht eine Korrelation nur zwischen der nasalen, nicht jedoch der temporalen oder foveolaren Netzhautdicke und dem Alter des entsprechenden Probanden. Ebenso wenig besteht eine Korrelation zwischen der Netzhautdicke und der Achsenl{\"a}nge des Auges. Demzufolge muß bei Messungen der foveolaren oder temporalen Netzhautdicke bei pathologisch ver{\"a}nderter Netzhaut, z.B. bei einem Makula{\"o}dem, weder ein Korrekturfaktor f{\"u}r das Probandenalter noch f{\"u}r die Achsenl{\"a}nge des Auges ber{\"u}cksichtigt werden. Die vorliegenden Ergebnissen der Netzhautdicke sind daher als Normwerte f{\"u}r die nicht pathologisch ver{\"a}nderte Netzhaut anzusehen. Bei der nasalen Netzhautdicke ist ggf. aber eine geringf{\"u}gig d{\"u}nnere Netzhaut im hohen Alter zu ber{\"u}cksichtigen.}, subject = {Netzhaut}, language = {de} }