@phdthesis{Klotz2012,
  author    = {Klotz, Barbara},
  title     = {Die Rolle der Modulatoren 1,25-Dihydroxyvitamin D3, Aktivin A, Myostatin und der Sauerstoffspannung bei der Schl{\"u}sselentscheidung zwischen Stemness und Morphogenese},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73793},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Aus dem Knochenmark isolierte humane mesenchymale Stammzellen (hMSC) sind als Vorl{\"a}uferzellen der Osteoblasten an der Knochenformation sowie an der Knochenremodellierung beteiligt und aufgrund ihrer Multipotenz in der Lage, in mesenchymales Gewebe (Knochen, Knorpel, Fett) zu differenzieren. Aufgrund dieser Eigenschaften gelten sie als Quelle der Regeneration und der Heilung im Hinblick auf zellbasierte Therapien zur Behandlung degenerativer Erkrankungen (Arthrose, Osteoporose) des muskuloskelettalen Systems. Die besondere Situation der Geweberegeneration beim {\"a}lteren Menschen ist gekennzeichnet durch den Anstieg der Produktion von Hemmstoffen der Geweberegeneration und durch verschiedene h{\"a}ufige Mangelzust{\"a}nde wie z.B. den Vitamin D-Mangel. In der vorliegenden Arbeit wurden Modulatoren (Morphogene) untersucht, die in der Lage sind, die hMSC in vitro in ihrem proliferativen, undifferenzierten Zustand (transient amplifying pool) und am {\"U}bergang in die Differenzierung und Reifung zu beeinflussen. Ziel war es, durch die Charakterisierung solcher Modulatoren, Verfahren zu etablieren, die zu einer verbesserten Zellqualit{\"a}t bei regenerativen Therapiestrategien f{\"u}hren, sei es in situ oder beim Tissue Engineering. Der Fokus lag auf der Geweberegeneration beim {\"a}lteren Menschen. Daf{\"u}r wurden als Morphogene 1,25-Dihydroxyvitamin D3 (1,25D3), Aktivin A (AA), Myostatin (MSTN) und Low Oxygen (LO) ausgew{\"a}hlt und hinsichtlich ihrer Wirksamkeit auf Stemness, Differenzierung und Seneszenzentwicklung in der Zellkultur getestet. Alle 4 Kandidaten nehmen im menschlichen Organismus wichtige regulatorische Aufgaben ein. 1,25D3 wirkt nicht nur lokal auf Zellen und Gewebe, sondern mit der Mineralisierung des Knochens und der Regulierung des Kalzium- und Phosphatspiegels im Serum auch systemisch. AA und MSTN werden als Mitglieder der TGFβ-Familie mit dem muskuloskelettalen System in Verbindung gebracht, da eine Inaktivierung von MSTN bei Mensch und Tier zu einem deutlichen Anstieg der Skelettmuskelmasse f{\"u}hrt. Gleichzeitig f{\"o}rdert ein Aktivin Antagonist, der neue Wirkstoff Sotatercept (ACE-011), die Knochenbildung im Menschen. Mit der Kultivierung der hMSC unter reduzierter Sauerstoffspannung (2,5 \% Sauerstoff, LO) sollten Bedingungen in der Zellkultur geschaffen werden, die - im Vergleich zur traditionellen Kultivierung mit einem atmosph{\"a}rischen Sauerstoffgehalt von 21 \% - n{\"a}her an den physiologischen Gegebenheiten bei der Geweberegeneration sind. Zu Beginn wurde sichergestellt, dass alle 4 Modulatoren die Expression typischer mesenchymaler Oberfl{\"a}chenmarker nicht beeinflussten und die klonogene Kapazit{\"a}t der stimulierten hMSC erhielten. Im Rahmen weiterer Untersuchungen zeigte sich, dass eine permanente 1,25D3 Supplementierung die chondrogene, adipogene und osteogene Differenzierungskapazit{\"a}t der hMSC erhielt und somit den Stammzellcharakter der hMSC nicht beeintr{\"a}chtigte. Die verst{\"a}rkte Expression der Quieszenz-assoziierten Gene in 1,25D3 stimulierten hMSC deutete darauf hin, dass sich die hMSC aufgrund der 1,25D3 Supplementation in Richtung Quieszenz ver{\"a}ndern. Die permanente 1,25D3 Supplementation {\"u}bt somit eine vor Alterungsprozessen sch{\"u}tzende Wirkung in der Zellkultur aus, indem die Entwicklung replikativer Seneszenz verz{\"o}gert wird und das multipotente Potential der hMSC erhalten wird. Im Bezug auf die Differenzierungsf{\"a}higkeit der Zellen verhielten sich rh AA und rh MSTN kontr{\"a}r. W{\"a}hrend eine rh MSTN Stimulation keine Wirkung auf die adipogene und osteogene Differenzierung hatte, schr{\"a}nkte rh AA das adipogene und osteogene Differenzierungspotential der hMSC nahezu vollst{\"a}ndig ein und die Zellen wurden in einem Zustand des Pr{\"a}-Kommittments festgehalten. Da die LO Expandierung die Stemness erh{\"o}hte bzw. die Seneszenz reduzierte und die hMSC in einem proliferativen Zustand bei gleichzeitiger Hemmung der Differenzierung arretierte, scheint diese Art der Kultivierung ein besonderer Schutz f{\"u}r die hMSC zu sein. Mit der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, wirksame Morphogene (1,25D3, rh AA, LO) zu finden, die in der Lage sind, modulatorisch auf die hMSC einzuwirken ohne dabei den Stammzellcharakter zu ver{\"a}ndern. Durch ihre Modulation kann nicht nur die Qualit{\"a}t der hMSC verbessert werden, sondern je nach Bedarf k{\"o}nnen auch die verschiedenen Phasen der Geweberegeneration insbesondere beim {\"U}bergang vom „transient amplifying pool" zur Differenzierung gesteuert werden. Diese Ergebnisse k{\"o}nnen Konsequenzen f{\"u}r die Anwendung haben, bei der in situ Geweberegeneration ebenso wie f{\"u}r das ex vivo Tissue Engineering.},
  subject      = {Adulte Stammzelle},
  language  = {de}
}
@article{FedericoRedentiSturleseetal.2015,
  author    = {Federico, Stephanie and Redenti, Sara and Sturlese, Mattia and Ciancetta, Antonella and Kachler, Sonja and Klotz, Karl-Norbert and Cacciari, Barbara and Moro, Stefano and Spalluto, Giampiero},
  title     = {The Influence of the 1-(3-Trifluoromethyl-Benzyl)-1H-Pyrazole-4-yl Moiety on the Adenosine Receptors Affinity Profile of Pyrazolo[4,3-e][1,2,4]Triazolo[1,5-c]Pyrimidine Derivatives},
  series = {PLoS One},
  volume    = {10},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {12},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0143504},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-137133},
  pages     = {e0143504},
  year      = {2015},
  abstract  = {A new series of pyrazolo[4,3-e][1,2,4]triazolo[1,5-c]pyrimidine (PTP) derivatives has been developed in order to explore their affinity and selectivity profile at the four adenosine receptor subtypes. In particular, the PTP scaffold was conjugated at the C2 position with the 1-(3-trifluoromethyl-benzyl)-1H-pyrazole, a group believed to confer potency and selectivity toward the human (h) A\(_{2B}\) adenosine receptor (AR) to the xanthine ligand 8-(1-(3-(trifluoromethyl) benzyl)-1H-pyrazol-4-yl)-1,3-dimethyl-1H-purine-2,6(3H, 7H)-dione (CVT 6975). Interestingly, the synthesized compounds turned out to be inactive at the hA\(_{2B}\) AR but they displayed affinity at the hA\(_3\) AR in the nanomolar range. The best compound of the series (6) shows both high affinity (hA\(_3\) AR K\(_i\) = 11 nM) and selectivity (A\(_1\)/A\(_3\) and A\(_{2A}\)/A\(_3\) > 9090; A\(_{2B}\)/A\(_3\) > 909) at the hA\(_3\) AR. To better rationalize these results, a molecular docking study on the four AR subtypes was performed for all the synthesized compounds. In addition, CTV 6975 and two close analogues have been subjected to the same molecular docking protocol to investigate the role of the 1-(3-trifluoromethyl-benzyl)-1H-pyrazole on the binding at the four ARs.},
  language  = {en}
}
@article{KlotzMentrupRegensburgeretal.2012,
  author    = {Klotz, Barbara and Mentrup, Birgit and Regensburger, Martina and Zeck, Sabine and Schneidereit, Jutta and Schupp, Nicole and Linden, Christian and Merz, Cornelia and Ebert, Regina and Jakob, Franz},
  title     = {1,25-Dihydroxyvitamin D3 Treatment Delays Cellular Aging in Human Mesenchymal Stem Cells while Maintaining Their Multipotent Capacity},
  series = {PLoS ONE},
  volume    = {7},
  journal   = {PLoS ONE},
  number    = {1},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0029959},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-133392},
  pages     = {e29959},
  year      = {2012},
  abstract  = {1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25D3) was reported to induce premature organismal aging in fibroblast growth factor-23 (Fgf23) and klotho deficient mice, which is of main interest as 1,25D3 supplementation of its precursor cholecalciferol is used in basic osteoporosis treatment. We wanted to know if 1,25D3 is able to modulate aging processes on a cellular level in human mesenchymal stem cells (hMSC). Effects of 100 nM 1,25D3 on hMSC were analyzed by cell proliferation and apoptosis assay, beta-galactosidase staining, VDR and surface marker immunocytochemistry, RT-PCR of 1,25D3-responsive, quiescence-and replicative senescence-associated genes. 1,25D3 treatment significantly inhibited hMSC proliferation and apoptosis after 72 h and delayed the development of replicative senescence in long-term cultures according to beta-galactosidase staining and P16 expression. Cell morphology changed from a fibroblast like appearance to broad and rounded shapes. Long term treatment did not induce lineage commitment in terms of osteogenic pathways but maintained their clonogenic capacity, their surface marker characteristics (expression of CD73, CD90, CD105) and their multipotency to develop towards the chondrogenic, adipogenic and osteogenic pathways. In conclusion, 1,25D3 delays replicative senescence in primary hMSC while the pro-aging effects seen in mouse models might mainly be due to elevated systemic phosphate levels, which propagate organismal aging.},
  language  = {en}
}
@article{SpielmanKlotzArendetal.1992,
  author    = {Spielman, William S. and Klotz, Karl-Norbert and Arend, Lois J. and Olson, Barbara A. and LeVier, David G. and Schwabe, Ulrich},
  title     = {Characterization of adenosine A1 receptor in a cell line (28A) derived from the rabbit collecting tubule},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-86083},
  year      = {1992},
  abstract  = {We have previously reported that in several renal cell types, adenosine receptor agonists inhibit adenylyl cyclase and activate phospholipase C via a pertussis toxin-sensitive G protein. In the present study, in 28A cells, both uf these adenosine receptor-mediated responses were inhibited by 8-cyclopentyl-1,3-dipropylxanthine (DPCPX). a highly selective A1 adenosine receptor antagonist. The binding characteristics of the adenosine A 1 receptor in the 28A renal cell line were studied using the radiolabeled antagonist f:1H]DPCPX to determine whether two separate binding sites could account for these responses. Saturation binding of [: 1H]DPCPX to 28A cell membranes revealed a single class of A1 binding sites with an apparent Kd value of 1.4 nM and maximal binding capacity of 64 fmol/mg protein. Competition experiments with a variety of adenosine agonists gave biphasic displacement curves with a pharmacological profile characteristic of A1 receptors. Comparison of [: 1H]DPCPX competition binding data from 28A cell membranes with rabbit brain membranes, a tissue with well-characterized A1 receptors, reveals that the A 1 receptor population in 28A cells has similar agonist binding affinities to the receptor population in brain but has a considerably lower density. Addition of guanosine ;)' -triphosphate ( 100 ,uM) to 28A cell membranes caused the competition curves to shift from biphasic to monophasic. indicating that the A1 receptors exist in two interconvertible affinity states because of their coupling to G proteins. In the absence of evidence for subpopulations of the A1 receptor, it appears that in 28A cells. A single A1 receptor population. As defined by ligand binding characteristics, couples via one or more pertussis toxin-sensitive guanine nucleotide binding proteins to two different biological signaling mechanisms.},
  language  = {en}
}
@article{HelmprobstKneitzKlotzetal.2021,
  author    = {Helmprobst, Frederik and Kneitz, Susanne and Klotz, Barbara and Naville, Magali and Dechaud, Corentin and Volff, Jean-Nicolas and Schartl, Manfred},
  title     = {Differential expression of transposable elements in the medaka melanoma model},
  series = {PLoS One},
  volume    = {16},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {10},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0251713},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-260615},
  year      = {2021},
  abstract  = {Malignant melanoma incidence is rising worldwide. Its treatment in an advanced state is difficult, and the prognosis of this severe disease is still very poor. One major source of these difficulties is the high rate of metastasis and increased genomic instability leading to a high mutation rate and the development of resistance against therapeutic approaches. Here we investigate as one source of genomic instability the contribution of activation of transposable elements (TEs) within the tumor. We used the well-established medaka melanoma model and RNA-sequencing to investigate the differential expression of TEs in wildtype and transgenic fish carrying melanoma. We constructed a medaka-specific TE sequence library and identified TE sequences that were specifically upregulated in tumors. Validation by qRT- PCR confirmed a specific upregulation of a LINE and an LTR element in malignant melanomas of transgenic fish.},
  language  = {en}
}