@phdthesis{Knorr2024,
  author    = {Knorr, Susanne},
  title     = {Pathophysiology of early-onset isolated dystonia in a DYT-TOR1A rat model with trauma-induced dystonia-like movements},
  doi       = {10.25972/OPUS-20609},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-206096},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Early-onset torsion dystonia (DYT-TOR1A, DYT1) is an inherited hyperkinetic movement disorder caused by a mutation of the TOR1A gene encoding the torsinA protein. DYT-TOR1A is characterized as a network disorder of the central nervous system (CNS), including predominantly the cortico-basal ganglia-thalamo-cortical loop resulting in a severe generalized dystonic phenotype. The pathophysiology of DYTTOR1A is not fully understood. Molecular levels up to large-scale network levels of the CNS are suggested to be affected in the pathophysiology of DYT-TOR1A. The reduced penetrance of 30\% - 40\% indicates a gene-environmental interaction, hypothesized as "second hit". The lack of appropriate and phenotypic DYT-TOR1A animal models encouraged us to verify the "second hit" hypothesis through a unilateral peripheral nerve trauma of the sciatic nerve in a transgenic asymptomatic DYT-TOR1A rat model (∆ETorA), overexpressing the human mutated torsinA protein. In a multiscale approach, this animal model was characterized phenotypically and pathophysiologically. Nerve-injured ∆ETorA rats revealed dystonia-like movements (DLM) with a partially generalized phenotype. A physiomarker of human dystonia, describing increased theta oscillation in the globus pallidus internus (GPi), was found in the entopeduncular nucleus (EP), the rodent equivalent to the human GPi, of nerve-injured ∆ETorA rats. Altered oscillation patterns were also observed in the primary motor cortex. Highfrequency stimulation (HFS) of the EP reduced DLM and modulated altered oscillatory activity in the EP and primary motor cortex in nerve-injured ∆ETorA rats. Moreover, the dopaminergic system in ∆ETorA rats demonstrated a significant increased striatal dopamine release and dopamine turnover. Whole transcriptome analysis revealed differentially expressed genes of the circadian clock and the energy metabolism, thereby pointing towards novel, putative pathways in the pathophysiology of DYTTOR1A dystonia. In summary, peripheral nerve trauma can trigger DLM in genetically predisposed asymptomatic ΔETorA rats leading to neurobiological alteration in the central motor network on multiple levels and thereby supporting the "second hit" hypothesis. This novel symptomatic DYT-TOR1A rat model, based on a DYT-TOR1A genetic background, may prove as a valuable chance for DYT-TOR1A dystonia, to further investigate the pathomechanism in more detail and to establish new treatment strategies.},
  subject      = {Dystonie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Steeg2023,
  author    = {Steeg, Felix Leonard},
  title     = {Kinematische und histomorphologische Charakterisierung des DYT1 Knock-in Mausmodells mit Trauma-induzierter Dystonie},
  doi       = {10.25972/OPUS-34580},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-345805},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Die dem Formenkreis der Dystonien zugrundeliegenden, pathophysiologischen Grundlagen sind bislang nicht abschließend gekl{\"a}rt. F{\"u}r die DYT-TOR1A Dystonie ist bekannt, dass eine 3-bp Deletion eines GAG-Codons im TOR1A-Gen auf Chromosom 9 einen Funktionsverlust des Proteins TorsinA bewirkt. Dieser Funktionsverlust wird als ausl{\"o}sender Faktor f{\"u}r die Entstehung der DYT-TOR1A Dystonie angenommen. Nichtsdestotrotz entwickeln lediglich circa 30\% der Mutationstr{\"a}ger eine dystone Bewegungsst{\"o}rung. Als Grund daf{\"u}r wird eine Two-hit Hypothese diskutiert, die zus{\"a}tzlich zur genetischen Pr{\"a}disposition einen Umweltfaktor wie ein peripheres Trauma f{\"u}r die Entstehung von Symptomen postuliert. Durch eine standardisierte Quetschl{\"a}sion des N. ischiadicus konnte mit dieser Arbeit bei DYT1KI M{\"a}usen, die die ∆GAG-Mutation im endogenen Genom tragen, ein dystoner Ph{\"a}notyp hervorgerufen werden. Mit den Aufzeichnungen der M{\"a}use im TST wurde ein neuronales Netzwerk mittels der Software „DeepLabCut" trainiert, sodass die Dystonie-{\"a}hnlichen Bewegungen automatisiert erfasst und ausgewertet werden konnten. Das Netzwerk tr{\"a}gt dazu bei, dem vorwiegend klinischen Syndrom der Dystonie eine objektive kinematische Charakterisierung zu bieten und kann auf andere TSTs anderer Nagermodelle {\"u}bertragen werden. Ferner wurde {\"u}berpr{\"u}ft, ob die beobachteten Bewegungen durch Unterschiede in der Regeneration nach der Nervenquetschung zustande kamen. Elektroneurographien zeigten jedoch diesbez{\"u}glich keine Unterschiede zwischen wt und DYT1KI Tieren. Dar{\"u}ber hinaus sind mikromorphologische Prozesse im zentralen und peripheren Nervensystem Gegenstand dieser Studie. Einerseits konnten wir mittels Immunzellf{\"a}rbungen von T-, B-Zellen, Makrophagen und Mikroglia feststellen, dass sowohl zentral als auch peripher kein Anhalt darauf besteht, dass die beim DYT1KI Mausmodell entstandenen Dystonie-{\"a}hnlichen Bewegungen auf einer Dysfunktion oder Aktivierung des Immunsystems, wie es bei anderen neurologischen Erkrankungen bereits nachgewiesen wurde, eine Rolle spielt. Andererseits konnte anhand stereologischer Messungen gezeigt werden, dass bei den naiven DYT1KI Tieren im Vergleich zu wt Tieren dopaminerge Neurone der SN in der Anzahl verringert und im Volumen vergr{\"o}ßert sind, was auf einen Endoph{\"a}notypen hinweist. Bei den symptomatischen, nervengequetschten DYT1KI M{\"a}usen zeigte sich wiederum eine weitere, signifikante Zunahme der Hypertrophie der dopaminergen Neurone als Hinweis auf eine unmittelbar mit dem dystonen Ph{\"a}notypen in Zusammenhang stehende Ver{\"a}nderung. Zusammenfassend konnte ein symptomatisches Mausmodell von hoher translationaler Bedeutung etabliert werden, in dem sich Hinweise f{\"u}r eine dopaminerge Dysregulation ergaben und welches f{\"u}r weitere Studien, insbesondere therapeutischer Art, eingesetzt werden k{\"o}nnte.},
  subject      = {Dystonie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Weise2006,
  author    = {Weise, David Thomas},
  title     = {Maladaptive Plastizit{\"a}t bei Schreibkrampf-Patienten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26734},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Der Schreibkrampf ist eine Form der fokalen Handdystonie, die durch anhaltende, unwillk{\"u}rliche Verkrampfung der Hand beim Schreiben gekennzeichnet ist und zu unnat{\"u}rlicher, zum Teil statischer und schmerzhafter Handhaltung f{\"u}hrt. Bei pr{\"a}disponierten Personen kann dieser nach exzessiver Wiederholung von stereotypen Bewegungen auftreten. Bewegungen und sensible Stimulation f{\"u}hren durch Mechanismen neuronaler Plastizit{\"a}t zu dynamischer Modulation sensibler und motorischer kortikaler Repr{\"a}sentationen. Wird neuronale Plastizit{\"a}t nicht in nat{\"u}rlichen Grenzen gehalten, kann es zu ver{\"a}nderten, entdifferenzierten neuronalen Repr{\"a}sentationen wie sie bei fokaler Handdystonie gefunden werden, f{\"u}hren. Zellul{\"a}re Kandidatenmechanismen f{\"u}r die Bildung neuronaler Engramme sind die Langzeitpotenzierung und -depression (LTP / LTD) neuronaler Synapsen. Wir verwendeten die als ein Modell f{\"u}r assoziative LTP und LTD beim Menschen entwickelte assoziative Paarstimulation (PAS). Mit dieser Methode untersuchten wir die zeitlichen und r{\"a}umlichen Eigenschaften neuronaler Plastizit{\"a}t des Motorkortex bei Schreibkrampf-Patienten. Eine niederfrequente elektrische Stimulation eines peripheren Nerven (N. medianus (MN) oder N. ulnaris (UN)) wurde wiederholt (0,1Hz, 180 Reizpaare) mit einer transkraniellen Magnetstimulation (TMS) {\"u}ber dem homotopen kontralateralen Motorkortex mit einem Zeitintervall von 21,5ms (MN-PAS21.5; UN-PAS21.5) oder 10ms (MN-PAS10) kombiniert. Bei MN-PAS21.5 und MN-PAS10 wurde die optimale Spulenposition so gew{\"a}hlt, dass das magnetisch evozierte motorische Potential (MEP) im kontralateralen M. abductor pollicis brevis (APB) eine maximale Gr{\"o}ße annahm, f{\"u}r UN-PAS21.5 wurde die Spule {\"u}ber dem "Hotspot" des M. abductor digiti minimi (ADM) platziert. Zehn Schreibkrampf-Patienten (Alter 39±9 Jahre; Mittelwert±Standardabweichung) und 10 gesunde bez{\"u}glich Alter und Geschlecht angepasste Probanden wurden untersucht. Ver{\"a}nderungen der Exzitabilit{\"a}t wurden mittels TMS bis zu 85 min nach der jeweiligen Intervention gemessen. Nach MN-PAS21.5 oder UN-PAS21.5 stieg die Amplitude der MEPs bei den gesunden Probanden nur in den Muskeln, die homotope externe PAS Stimulation erhalten hatten (APB Zielmuskel f{\"u}r MN; ADM f{\"u}r UN), nicht aber in Muskeln, die nicht homotop stimuliert worden waren. Im Gegensatz dazu stiegen bei Schreibkrampf-Patienten nach MN-PAS21.5 oder UN-PAS21.5 die Amplituden der APB und ADM-MEPs unabh{\"a}ngig von dem Ort der peripheren oder zentralen Stimulation. Bei Schreibkrampf-Patienten war eine fr{\"u}here, st{\"a}rkere und l{\"a}ngere Zunahme der kortikalen Exzitabilit{\"a}t im Vergleich zu den Kontrollen zu verzeichnen. Qualitativ {\"a}hnliche Beobachtungen konnten in umgekehrtem Sinne (fr{\"u}here und l{\"a}ngere Abnahme der Exzitabilit{\"a}t im homo- und heterotopen Muskel) nach MN-PAS10 gemacht werden. LTP- und LTD-{\"a}hnliche Plastizit{\"a}t ist bei Schreibkrampf-Patienten demnach gesteigert und die normale strenge topographische Spezifit{\"a}t PAS-induzierter Plastizit{\"a}t aufgehoben. Diese maladaptive Plastizit{\"a}t k{\"o}nnte ein Bindeglied zwischen repetitiven Bewegungen und gest{\"o}rter sensomotorischer Repr{\"a}sentation darstellen, damit zu einem besseren Verst{\"a}ndnis der Pathophysiologie der Dystonie beitragen und letztendlich m{\"o}gliche therapeutische Konsequenzen implizieren.},
  subject      = {Neuronale Plastizit{\"a}t},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schramm2002,
  author    = {Schramm, Axel},
  title     = {Sensomotorische Integration bei zervikalen Dystonien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4722},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Zervikale Dystonien geh{\"o}ren zu den h{\"a}ufigsten Formen fokaler Dystonien. Diese sind durch anhaltende, unwillk{\"u}rliche Muskelkontraktionen gekennzeichnet, welche zu verdrehenden oder repetitiven Bewegungen oder abnormalen Haltungen des Kopfes f{\"u}hren. Ein seit {\"u}ber 100 Jahren beobachtetes Ph{\"a}nomen stellt hierbei die M{\"o}glichkeit dar, mittels sogenannter "sensibler Trickman{\"o}ver", welche meistens in einer leichten Ber{\"u}hrung von Arealen im Kopfbereich bestehen, die pathologische Muskelaktivit{\"a}t zu reduzieren und damit die Kopfposition zu normalisieren. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, eine breite und vor allem erstmalig quantitative Charakterisierung von wirksamen Trickman{\"o}vern vorzunehmen und so verschiedene Einflußgr{\"o}ßen auf die Wirksamkeit solcher Tricks zu untersuchen. Hierzu wurden die Muskelaktivit{\"a}ten der vier wichtigsten den Kopf drehenden Muskeln mittels Oberfl{\"a}chen-EMG abgeleitet und die Ver{\"a}nderungen bei Trickapplikation unterschiedlicher Lokalisation, Modalit{\"a}t und bei verschiedenen Ausgangspositionen ermittelt. 1) Hinsichtlich der Lokalisation ergaben sich {\"u}ber alle Patienten gemittelt keine signifikante Seitendifferenz, und auch bei individuellem Vergleich zeigten sich bei rund 50\% der Patienten keine signifikanten Unterschiede zwischen kontralateraler und ipsilateraler Trickapplikation. Unter den getesteten Applikationsorten grenzte sich das Areal "Wange" mit durchschnittlich 33\%iger Reduktion der gesamten EMG-Aktivit{\"a}t signifikant gegen die Areale "Kinn" (-23\%) und "Hals" (-23\%) ab und war bei 79\% der Patienten am besten wirksam. 2) Bei weiterer Untersuchung verschiedener Trickmodalit{\"a}ten auf dem f{\"u}r jeden Patienten individuell wirksamsten Areal waren neben dem klassischen Trickman{\"o}ver (-42\%) auch die Verwendung eines Plastikstabes durch den Patienten (-43\%) oder Untersucher (-32\%), sowie nicht-sensible Man{\"o}ver wie das Heben des Armes ohne eigentliche Ber{\"u}hrung (-18\%) und die bloße Vorstellung einer Trickapplikation (-20\%) hochsignifikant wirksam. Allerdings korrelierten sensible und (wie die beiden letztgenannten) nicht-sensible Tricks nicht miteinander, was auf einen prinzipiell unterschiedlichen Wirkmechanismus hinweisen k{\"o}nnte. Visuelle R{\"u}ckkopplung {\"u}ber einen Spiegel hatte im Gegensatz dazu keine Wirkung. 3) Bez{\"u}glich der Bedeutung der Kopfposition f{\"u}r Muskelaktivit{\"a}t und Trickwirksamkeit zeigte sich bereits bei willk{\"u}rlicher Einnahme einer Neutralposition ohne Trickanwendung eine signifikante Reduktion agonistischer Muskelaktivit{\"a}t (-30\%), die allerdings von einer leichten antagonistischen Aktivierung begleitet war (+2,4\%). {\"U}berraschenderweise war die Applikation eines Tricks um so wirksamer, je weiter der Kopf zu Beginn auf die zur dystonen Drehrichtung kontralateralen Seite gedreht war. Demgegen{\"u}ber ließ sich bei Trickapplikation in dystoner Maximalposition kaum mehr eine Wirkung nachweisen (-12\%). Die vorliegenden Ergebnisse sprechen aufgrund der unspezifischen Wirkung verschiedenster Trickman{\"o}ver (2) und Lokalisationen (1) f{\"u}r die Einbeziehung h{\"o}herer sensomotorischer Integrationszentren wie z. B. des Parietalcortex in den Wirkmechanismus. Sensible Trickman{\"o}ver k{\"o}nnten bei auf die pathologische Kopfposition adaptierten sensiblen Afferenzen Zusatzinformationen {\"u}ber die Kopfposition im Vergleich zum Rumpf liefern. M{\"o}glicherweise sind diese umso wirksamer, je weiter sich der Kopf noch auf der kontralateralen Seite befindet (3), da in dieser Situation die dystone Muskelaktivit{\"a}t noch gering und das sensible Mismatch, {\"u}ber welches sensible Stimuli modulierend einwirken k{\"o}nnten, maximal ist. Nach den vorgelegten Ergebnissen l{\"a}ßt sich erstmals ein zweiphasiger Ablauf der Trickwirkung postulieren: Der in einer ersten Phase teils willk{\"u}rlich in eine g{\"u}nstige Ausgangsposition gebrachte Kopf kann durch die Anwendung sensibler Stimuli oder Imagination in einer zweiten Phase mit geringerer Anstrengung und unter Ausnutzung kortikaler sensomotorischer Servomechanismen stabilisiert werden. Im Rahmen der vorgelegten Studie konnte das Verst{\"a}ndnis f{\"u}r therapeutisch nutzbare sensible Trickman{\"o}ver verbessert und somit Patienten unterschiedliche Trickstrategien an die Hand gegeben werden. Die Identifikation der zentralen Rolle h{\"o}herer integrativer Zentren wie dem Parietalcortex im Rahmen des Wirkmechanismus, k{\"o}nnte dabei Ausgangspunkt f{\"u}r neue Therapieans{\"a}tze in Form einer gezielten Beeinflussung solcher Areale sein.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hillerer2001,
  author    = {Hillerer, Claudia},
  title     = {MR-Protonen-Spektroskopie des Linsenkerns bei idiopathischen Handdystonien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1182401},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Die Pathogenese der idiopathischen Handdystonie ist bis heute nicht abschließend gekl{\"a}rt. Verschiedene Befunde sprechen f{\"u}r eine L{\"a}sion der Basalganglien, insbesondere des Linsenkerns. Insbesondere bildgebende Verfahren wie MRT, Sonographie, PET oder SPECT, und Untersuchungen bei sekund{\"a}ren Dystonieformen weisen in diese Richtung. Trotz vielfacher Anstrengungen, den zugrunde liegenden Pathomechanismus aufzudecken, ist es bis heute noch nicht gelungen, ein einheitliches anatomisches oder biochemisches Korrelat f{\"u}r die St{\"o}rung verantwortlich zu machen: So bieten einige pathoanatomische Studien Hinweise auf Zellverlust und Gliose im Striatum, andere zeigten Ver{\"a}nderungen in der Konzentration verschiedener Neurotransmitter. J{\"u}ngere Untersuchungen lassen einen gest{\"o}rten Komplex I der mitochondrialen Atmungskette vermuten. Da die {\"A}tiologie der Dystonien bisher letztlich nicht gekl{\"a}rt ist, bietet die Protonenspektroskopie die M{\"o}glichkeit, Stoffwechselver{\"a}nderungen sowie {\"A}nderungen der Gewebszusammensetzung und der Konzentrationen darin enthaltener Stoffe zu untersuchen und so Hypothesen zur Genese der idiopathischen Dystonie herauszuarbeiten. Wir untersuchten 14 Patienten mit idiopathischem Schreibkrampf und 11 gesunde, altersentsprechende Probanden, die nachweislich an keiner zentral-neurologischen Erkrankung litten. Zur Messung wurde eine Standard-Kopfspule ( 1,5 T Ganzk{\"o}rper MR-Tomograph, Siemens Magnetom Vision, Erlangen) verwendet. Die Spektrenerhebung erfolgte mit Hilfe einer PRESS-Sequenz (TR= 1365 ms, TE= 135 ms), das Voxel war auf das Gebiet des Linsenkerns zentriert. Die anhand der Spektren ermittelten Metabolitenverh{\"a}ltnisse von NAA:Cho, NAA:Crea, Cho:Crea und Lac:Crea ergaben keine statistisch signifikante Seitendifferenz innerhalb der Patientengruppe, auch ein Vergleich zwischen Patienten- und Kontrollgruppe blieb ohne statistische Differenz (p>0,05). Somit konnten durch die Protonenspektroskopie keine Ver{\"a}nderungen der Metabolitenkonzentrationen bei der idiopathischen Handdystonie festgestellt werden. Es ergibt sich damit kein Hinweis darauf, daß idiopathischen Dystonien ein meßbarer Verlust von Neuronen, eine damit einhergehende sekund{\"a}re Gliose oder eine meßbare St{\"o}rung des Energiehaushalts, sei es durch erh{\"o}hte Umsatzraten oder eine fehlerhafte oxidative Phosphorylierung, zugrunde liegt. Eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung dieser unauff{\"a}lligen Befunde bei Dystoniepatienten k{\"o}nnte die Annahme einer St{\"o}rung des Stoffwechsels in nur wenigen Neuronen bieten, was sich der Sensitivit{\"a}t der Methode entziehen kann. Denkbar sind auch Konzentrations{\"a}nderungen von Neurotransmittern, Einlagerungen von Schwermetallen (z.B.Kupfer), Ver{\"a}nderungen der oxidativen Phosphorylierung oder {\"A}nderungen der Rezeptordichte. Generalisierte Dystonien m{\"u}ßten eine eventuell vorhandene Pathologie am deutlichsten aufweisen und w{\"a}ren deshalb ebenfalls ein interessantes Krankheitsbild. Die spektroskopische Untersuchung gestaltet sich aber wegen des bei dieser Form zu erwartenden erh{\"o}hten Auftretens von Bewegungsartefakten schwierig. Auch das Verwenden ver{\"a}nderter Meßparameter (TE, TR) oder einer h{\"o}heren Tesla-Zahl bei einem gr{\"o}ßeren Patientenkollektiv w{\"a}re zur weiteren Abkl{\"a}rung anzustreben. Insbesondere sollten Schreibkrampf-Patienten mit Hilfe der funktionellen MR-Spektroskopie w{\"a}hrend des Auftretens dystoner Verkrampfungen oder auch w{\"a}hrend der Durchf{\"u}hrung willk{\"u}rlicher Fingerbewegungen untersucht werden. Bisher latente Ver{\"a}nderungen k{\"o}nnten sich dann, unter der so erzeugten motorischen Aktivierung, manifestieren.},
  language  = {de}
}