@phdthesis{ContarAdolfi2017,
  author    = {Contar Adolfi, Mateus},
  title     = {Sex determination and meiosis in medaka: The role of retinoic acid},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-136335},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Sex determination (SD) is a complex and diverse developmental process that leads to the decision whether the bipotential gonad anlage will become a testis or an ovary. This mechanism is regulated by gene cascades, networks and/or chromosomal systems, and can be influenced by fluctuations of extrinsic factors like temperature, exposure to hormones and pollution. Within vertebrates, the group of fish show the widest variety of sex determination mechanism. This whole diversity of processes and mechanisms converges to the formation of two different gametes, the eggs and the sperm, the first bigger and static, and the second smaller and motile. Meiosis is crucial for the formation of both types of gametes, and the timing of meiosis entry is one of the first recognizable differences between male and female in vertebrates. The germ cells go into meiosis first in female than in male, and in mammals, this event has been shown to be regulated by retinoic acid (RA). This small polar molecule induces in the germ cells the expression of the pre-meiotic marker Stra8 (stimulated by retinoic acid gene 8), which is necessary for meiosis initiation. Interestingly, genome analyzes have shown that the majority of fish (including medaka) lack the stra8 gene, adding a question mark to the role of RA in meiosis induction in this group. Since a role of RA in entry of meiosis and sexual development of fish is still far from being understood, I investigated in medaka (Oryzias latipes) a possible signaling function of RA during the SD period in embryos and in reproductively active gonads of adults. I generated a transgenic medaka line that reports responsiveness to RA in vivo. With this tool, I compared RA responsiveness with the expression of the main gene involved in the synthesis of RA. My results show that there is a de-correlation between the action of RA with its source. In adults, expression of the RA metabolizing enzymes show sexually dimorphic RA levels, with aldh1a2 levels being higher in testis, and cyp26a1 stronger in female gonad. In ovary, the responsiveness is restricted to the early meiotic oocytes. In testis, RA is acting directly in the pre-meiotic cells, but also in Sertoli and Leydig cells. Treatment experiments on testis organ culture showed that RA pathway activation leads to a decrease in meiosis markers expression levels. During the development, RA responsiveness in the germ cells was observed in both sexes much earlier than the first female meiosis entry. Treatments with RA-synthesis inhibitor show a decrease in meiosis markers expression levels only after the sex differentiation period in female. Expression analyzes of embryos treated with exogenous RA showed induction of dmrt1a at the gonad levels and an increase of amh levels. Both genes are not only involved in male formation, but also in the regulation of germ cell proliferation and differentiation. RA is important in meiosis induction and gametogenesis in adult medaka. However, there is no evidence for a similar role of RA in initiating the first meiosis in female germ cells at the SD stage. Moreover, contrary to common expectation, RA seems to induce sex related genes that are involved indirectly in meiosis inhibition. In this thesis, I showed for the first time that RA can be involved in both induction and inhibition of meiosis entry, depending on the sex and the developmental stage in a stra8-independent model organism.},
  subject      = {Japank{\"a}rpfling},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Nirchal2024,
  author    = {Nirchal, Naveen Kumar},
  title     = {Mechanistische Regulierung des gastro{\"o}sophagealen {\"U}bergangs und die Rolle der Retins{\"a}ure bei der Entwicklung des Barrett-{\"O}sophagus},
  doi       = {10.25972/OPUS-31155},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-311556},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Der gastro{\"o}sophageale {\"U}bergang (GEJ), der die Region abgrenzt, in der der distale {\"O}sophagus auf die proximale Magenregion trifft, ist bekannt f{\"u}r die Entwicklung pathologischer Zust{\"a}nde, wie Metaplasie und Adenokarzinom des {\"O}sophagus (EAC). Es ist wichtig, die Mechanismen der Entwicklungsstadien zu verstehen, die zu EAC f{\"u}hren, da die Inzidenzrate von EAC in den letzten 4 Jahrzehnten um das 7-fache gestiegen ist und die Gesamt{\"u}berlebensrate von 5 Jahren 18,4 \% betr{\"a}gt. In den meisten F{\"a}llenwird die Diagnose im fortgeschrittenen Stadium ohne vorherige Symptome erstellt. Der Hauptvorl{\"a}ufer f{\"u}r die Entwicklung von EAC ist eine pr{\"a}maligne Vorstufe namens Barrett-{\"O}sophagus (BE). BE ist der metaplastische Zustand, bei dem das mehrschichtige Plattenepithel des nativen {\"O}sophagus durch ein spezialisiertes einschichtiges S{\"a}ulenepithel ersetzt wird, das die molekularen Eigenschaften des Magen- sowie des Darmepithels aufweist. Zu den wichtigsten Risikofaktoren f{\"u}r die Entwicklung von BE geh{\"o}ren die chronische gastro{\"o}sophageale Refluxkrankheit (GERD), eine ver{\"a}nderte Mikrobiota und ver{\"a}nderte Retins{\"a}ure-Signalwege (RA). Es ist unklar, welche Zelle der Ursprung f{\"u}r BE ist, da es keine eindeutigen Beweisen f{\"u}r den Prozess der BE-Initiation gibt. In dieser Arbeit habe ich untersucht, wie die GEJ-Hom{\"o}ostase in gesundem Gewebe durch stammzellregulatorische Morphogene aufrechterhalten wird, welche Rolle der Vitamin-A (RA-Signal{\"u}bertragung) spieltund wie ihre Ver{\"a}nderung zur BE-Entwicklung beitr{\"a}gt. Im ersten Teil meiner Dissertation habe ich anhand von Einzelmolek{\"u}l-RNA in situ-Hybridisierung und Immunhistochemie eindeutig das Vorhandensein von zwei Arten von Epithelzellen nachweisen k{\"o}nnen, dem Plattenepithel in der Speiser{\"o}hre und dem S{\"a}ulenepithel imMagenbereich des GEJ. Mittels Abstammungsanalysen im Mausmodell konnte ich zeigen, dass die Epithelzellen des {\"O}sophagus und des Magens von zwei verschiedenen epithelialen Stammzelllinien imGEJ abstammen. Die Grenze zwischen Plattenepithel und S{\"a}ulenepithelzellen im SCJ des GEJ wirddurch gegens{\"a}tzliche Wnt-Mikroumgebungen streng reguliert. Plattenepithelstammzellen des {\"O}sophagus werden durch das Wnt-hemmende Mikroumgebungssignal aufrechterhalten, w{\"a}hrend Magens{\"a}ulenepithelzellen durch das Wnt-aktivierende Signal aus dem Stromakompartiment erhalten werden. Ich habe die in vivo Erhaltung der Epithelstammzellen des GEJ mit Hilfe eines in vitro Epithel-3D-Organoidkulturmodells rekonstruiert. Das Wachstum und die Vermehrung von Magens{\"a}ulenepithel-Organoiden h{\"a}ngen von Wnt-Wachstumsfaktoren ab, w{\"a}hrend das Wachstum von Plattenepithel-Organoiden von Wnt-defizienten Kulturbedingungen abh{\"a}ngt. Dar{\"u}ber hinaus zeigte die Einzelzell-RNA-Sequenzanalyse (scRNA-seq) der aus Organoiden gewonnenenEpithelzellen, dass der nicht-kanonische Wnt/ planar cell polarity (PCP) Signalweg an der Regulierung der Plattenepithelzellen beteiligt ist. Im Gegensatz dazu werden s{\"a}ulenf{\"o}rmige Magenepithelzellen durch den kanonischen Wnt/beta-Catenin- und den nicht-kanonischen Wnt/Ca2+-Weg reguliert. Meine Daten zeigen, dass die SCJ-Epithelzellen, die am GEJ verschmelzen, durch entgegengesetzte stromale Wnt-Faktoren und unterschiedliche Wnt-Weg-Signalee in den Epithelzellen reguliert werden. Im zweiten Teil der Dissertation untersuchte ich die Rolle der bioaktiven Vitamin A Verbindung RA auf {\"O}sophagus- und Magenepithelstammzellen. Die In-vitro-Behandlung von epithelialen Organoiden der Speiser{\"o}hre und des Magens mitRA oder seinem pharmakologischen Inhibitors BMS 493 zeigte, dass jeder Zelltyp unterschiedlich reguliert wurde. Ich beobachtete, dass eine verst{\"a}rkte RA die Differenzierung von Stammzellen und den Verlust der Schichtung f{\"o}rderte, w{\"a}hrend die RA-Hemmung zu einer verst{\"a}rkten Stammzellbildung und Regeneration im mehrschichtigen Epithel der Speiser{\"o}hre f{\"u}hrte. Im Gegensatz zur Speiser{\"o}hre ist der RA-Signalweg in Magen-Organoiden aktiv, und die Hemmung von RA hat ein reduziertes Wachstum von Magen-Organoiden. Globale transkriptomische Daten und scRNA-seq-Daten zeigten, dass derRA-Signalweg einen Ruheph{\"a}notyp in den {\"O}sophaguszellen induziert. Dagegen f{\"u}hrt das Fehlen von RA in Magenepithelzellen zur Expression von Genen, die mit BE assoziiert sind. Daher isteine r{\"a}umlich definierte Regulation der Wnt- und Retins{\"a}ure-Signalgebung amGEJ entscheidend f{\"u}r eine gesunde Hom{\"o}ostase, und ihre St{\"o}rung f{\"u}hrt zur Entwicklung von Krankheiten.},
  subject      = {Retinoes{\"a}ure},
  language  = {en}
}