@phdthesis{Hartleb2023,
  author    = {Hartleb, Annika},
  title     = {Auswirkungen eines Tandem-Peptids auf den intrazellul{\"a}ren Kalziumhaushalt und Arrhythmien von humanen iPS-Kardiomyozyten mit Mutationen in desmosomalen Proteinen},
  doi       = {10.25972/OPUS-31657},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-316579},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Die arrhythmogene Kardiomyopathie (ACM) ist eine Herzmuskelerkrankung, die durch den fett- und bindegewebigen Umbau von Herzmuskelgewebe charakterisiert ist. Klinisch treten h{\"a}ufig ventrikul{\"a}re Herzrhythmusst{\"o}rungen auf, teilweise bis hin zum pl{\"o}tzlichen Herztod. ACM ist eine genetisch bedingte Erkrankung, die durch Mutationen in desmosomalen Proteinen, wie Plakophilin-2 (PKP2) und Desmoglein-2 (DSG2), entsteht. Die molekularen Mechanismen sind nur teilweise verstanden und aktuell gibt es keine spezifischen Therapiem{\"o}glichkeiten. Ziel der Arbeit war es, die therapeutische Wirkung eines DSG2-spezifischen Tandem-Peptids (TP) durch desmosomale Stabilisierung an humanen Kardiomyozyten (KM) in einem ACM-Modell zu untersuchen. KM wurden aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPS) einer PKP2-Knockout- (PKP2-KO), DSG2-Knockout- (DSG2-KO) und deren isogener Kontrollzelllinie differenziert. Zun{\"a}chst wurden verschiedene Methoden der beschleunigten Zellreifung getestet. Dann wurden die PKP2- und DSG2-KO-KM anhand von intrazellul{\"a}ren Kalzium-Messungen und Arrhythmie-Analysen ph{\"a}notypisch charakterisiert. Letztlich wurde die Wirkung des TPs, das an die DSG2 der geschw{\"a}chten Zellbindungen von PKP2-KO-KM binden sollte, im Vergleich zu entsprechenden Kontrollen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Matrigel-Mattress-Kultivierung und einer Hormonbehandlung elektrisch stimulierbare hiPS-KM mit reifen Eigenschaften hergestellt werden konnten. Der Ph{\"a}notyp der mutationstragenden PKP2-KO-KM und DSG2-KO-KM zeichnete sich durch erh{\"o}hte diastolische Kalzium-Konzentrationen und erniedrigte Kalzium-Amplituden sowie durch beschleunigte Kalzium-Kinetik im Sinne der Relaxationszeiten aus. Weiterhin war bei den PKP2-KO-KM die H{\"a}ufigkeit der Arrhythmien erh{\"o}ht, die unter beta-adrenerger Stimulation nachließen. Insgesamt konnte keine eindeutige Wirkung des TPs im ACM-Modell gezeigt werden. Das TP hatte nur auf die diastolischen Kalzium-Konzentrationen der PKP2-KO-KM einen therapeutischen Einfluss, allerdings auch auf DSG2-KO-KM, weshalb der Hinweis auf eine fehlende DSG2-Spezifit{\"a}t des TPs entstand. Schlussfolgernd wurde best{\"a}tigt, dass sich reife hiPS-KM mit genetischen Ver{\"a}nderungen als Modell zur Untersuchung der Kalziumhom{\"o}ostase und von Arrhythmien bei der ACM eignen. Sie k{\"o}nnen grunds{\"a}tzlich zum Test von therapeutischen Anwendungen genutzt werden. Die Wirksamkeit und Spezifit{\"a}t des getesteten TPs sollte zuk{\"u}nftig weiter {\"u}berpr{\"u}ft werden.},
  subject      = {Herzmuskelkrankheit},
  language  = {de}
}
@article{JanzZinkCirnuetal.2021,
  author    = {Janz, Anna and Zink, Miriam and Cirnu, Alexandra and Hartleb, Annika and Albrecht, Christina and Rost, Simone and Klopocki, Eva and G{\"u}nther, Katharina and Edenhofer, Frank and Erg{\"u}n, S{\"u}leyman and Gerull, Brenda},
  title     = {CRISPR/Cas9-edited PKP2 knock-out (JMUi001-A-2) and DSG2 knock-out (JMUi001-A-3) iPSC lines as an isogenic human model system for arrhythmogenic cardiomyopathy (ACM)},
  series = {Stem Cell Research},
  volume    = {53},
  journal   = {Stem Cell Research},
  doi       = {10.1016/j.scr.2021.102256},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-259846},
  pages     = {102256},
  year      = {2021},
  abstract  = {Arrhythmogenic cardiomyopathy (ACM) is characterized by fibro-fatty replacement of the myocardium, heart failure and life-threatening ventricular arrhythmias. Causal mutations were identified in genes encoding for proteins of the desmosomes, predominantly plakophilin-2 (PKP2) and desmoglein-2 (DSG2). We generated gene-edited knock-out iPSC lines for PKP2 (JMUi001-A-2) and DSG2 (JMUi001-A-3) using the CRISPR/Cas9 system in a healthy control iPSC background (JMUi001A). Stem cell-like morphology, robust expression of pluripotency markers, embryoid body formation and normal karyotypes confirmed the generation of high quality iPSCs to provide a novel isogenic human in vitro model system mimicking ACM when differentiated into cardiomyocytes.},
  language  = {en}
}