@phdthesis{Schenk2010, author = {Schenk, Thomas Christian Karl}, title = {Wirkungsgrad der Muskulatur bei Mukoviszidose unter aerober Belastung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48831}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Patienten mit Mukoviszidose weisen regelhaft eine eingeschr{\"a}nkte k{\"o}rperliche Leis-tungsf{\"a}higkeit auf. Die Gr{\"u}nde hierf{\"u}r werden in der Literatur kontrovers diskutiert. Neben den bekannten pulmonalen Einschr{\"a}nkungen gibt es auch Hinweise f{\"u}r muskul{\"a}-re Besonderheiten. Bisher konnte gezeigt werden, dass der im gesunden menschlichen Muskel exprimierte CFTR-Kanal bei Mukoviszidose fehlt, der Nachweis daraus resul-tierender Stoffwechselanomalit{\"a}ten steht jedoch aus. Ein Ansatz, sich eventuellen muskul{\"a}ren Abnormit{\"a}ten bei CF zu n{\"a}hern, besteht im leistungsphysiologischen Vergleich mit der Muskulatur gesunder Probanden mit beson-derem Augenmerk auf den mechanischen Wirkungsgrad. Wir untersuchten hierf{\"u}r 31 CF-Patienten und 15 gesunde Probanden, wobei sich die Kollektive nicht signifikant in ihrer Zusammensetzung unterschieden. Wir f{\"u}hrten mit allen Teilnehmern einen zweistufigen Submaximaltest auf dem Fahr-radergometer durch, der es erm{\"o}glichte, Ver{\"a}nderungen gemessener Parameter auf die Leistungs{\"a}nderung zu beziehen. Sechs CF-Patienten wurden aufgrund zu hoher Belas-tung und damit Nichterreichen eines Steady-States nachtr{\"a}glich von der Auswertung ausgeschlossen. Weiterhin unterzogen wir die Teilnehmer einem Stufen-Maximaltest nach dem Godf-rey-Protokoll zur Bestimmung der ventilatorischen anaeroben Schwelle (VAT) und der maximalen Sauerstoffaufnahme. F{\"u}r den Submaximaltest wurde dabei besonderes Augenmerk auf optimale Rahmenbe-dingungen gelegt, wie Belastung im aeroben Dauerleistungsbereich. Die Belastungsin-tensit{\"a}ten lagen bei Patienten wie gesunden Probanden im gleichen Anteilsbereich der VAT bezogen auf das K{\"o}rpergewicht. Weiterhin sollten valide Stoffwechselplateaus auf den Belastungsstufen durch ausrei-chend lange Belastungszeitr{\"a}ume garantiert werden - neu dabei war eine Beweisf{\"u}h-rung der erreichten Steady-States. Eine wissenschaftliche Methode zur Ermittlung von Stoffwechselplateaus ist bisher im Zusammenhang mit Trainingsstudien nicht beschrie-ben worden. Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Verfahren basiert auf dem Nachweis von Regressionsgeraden mit vernachl{\"a}ssigbarer Steigung und geringer Va-rianz. Erwartungsgem{\"a}ß zeigten sich die Parameter der Lungenfunktion bei CF-Patienten niedrigen als bei den gesunden Probanden. Die Atem{\"a}quivalente f{\"u}r Sauerstoff und Kohlendioxid waren bei den Patienten im Mittel h{\"o}her, was f{\"u}r einen ineffizienteren pulmonalen Gasaustausch sprach. Aufgrund des geringeren Anstieges des Bruttowirkungsgrades der CF-Patienten in Stufe zwei muss bei den Patienten ein erh{\"o}hter Ruheumsatz angenommen werden. Der reine Wirkungsgrad f{\"u}r Fahrradfahren zeigte sich bei den CF-Patienten signifikant reduziert im Vergleich zu den gesunden Probanden. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit deuten darauf hin, dass nicht pulmonale Ver{\"a}n-derungen alleine als Ursache f{\"u}r die reduzierte Leistungsf{\"a}higkeit bei Mukoviszidose in Frage kommen. Ob tats{\"a}chlich eine muskul{\"a}re Pathophysiologie vorliegt, kann jedoch mit unseren Daten nicht weiter differenziert werden.}, subject = {Mukoviszidose}, language = {de} } @article{HebestreitSchmidKieseretal.2014, author = {Hebestreit, Helge and Schmid, Kerstin and Kieser, Stephanie and Junge, Sibylle and Ballmann, Manfred and Roth, Kristina and Hebestreit, Alexandra and Schenk, Thomas and Schindler, Christian and Posselt, Hans-Georg and Kriemler, Susi}, title = {Quality of life is associated with physical activity and fitness in cystic fibrosis}, doi = {10.1186/1471-2466-14-26}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-110508}, year = {2014}, abstract = {Background Health-related and disease-specific quality of life (HRQoL) has been increasingly valued as relevant clinical parameter in cystic fibrosis (CF) clinical care and clinical trials. HRQoL measures should assess - among other domains - daily functioning from a patient's perspective. However, validation studies for the most frequently used HRQoL questionnaire in CF, the Cystic Fibrosis Questionnaire (CFQ), have not included measures of physical activity or fitness. The objective of this study was, therefore, to determine the cross-sectional and longitudinal relationships between HRQoL, physical activity and fitness in patients with CF. Methods Baseline (n = 76) and 6-month follow-up data (n = 70) from patients with CF (age ≥12 years, FEV1 ≥35\%) were analysed. Patients participated in two multi-centre exercise intervention studies with identical assessment methodology. Outcome variables included HRQoL (German revised multi-dimensional disease-specific CFQ (CFQ-R)), body composition, pulmonary function, physical activity, short-term muscle power, and aerobic fitness by peak oxygen uptake and aerobic power. Results Peak oxygen uptake was positively related to 7 of 13 HRQoL scales cross-sectionally (r = 0.30-0.46). Muscle power (r = 0.25-0.32) and peak aerobic power (r = 0.24-0.35) were positively related to 4 scales each, and reported physical activity to 1 scale (r = 0.29). Changes in HRQoL-scores were directly and significantly related to changes in reported activity (r = 0.35-0.39), peak aerobic power (r = 0.31-0.34), and peak oxygen uptake (r = 0.26-0.37) in 3 scales each. Established associates of HRQoL such as FEV1 or body mass index correlated positively with fewer scales (all 0.24 < r < 0.55). Conclusions HRQoL was associated with physical fitness, especially aerobic fitness, and to a lesser extent with reported physical activity. These findings underline the importance of physical fitness for HRQoL in CF and provide an additional rationale for exercise testing in this population.}, language = {en} } @phdthesis{Schenk2001, author = {Schenk, Thomas}, title = {Genetische und funktionale Vereinfachung eines komplexen Retrovirus am Beispiel des Primaten Foamy Virus Typ 1 (PFV-1)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3249}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Foamyviren (Spumaviridae) werden neuerdings von den {\"u}brigen Retroviren (Orthoretroviridae) abgegrenzt. Durch verschiedene Besonderheiten in ihrem Replikationszyklus, wie der M{\"o}glichkeit zur intrazellul{\"a}ren Retrotransposition oder der reversen Transkription sp{\"a}t im Vermehrungszyklus, nehmen sie eine funktionale Sonderstellung zwischen Retro-, Hepadnaviren und Retrotransposons ein. Aufgrund des Aufbaus ihres Genoms, das neben dem minimalen Gensatz der einfachen Retroviren Gag, Pro, Pol und Env noch zwei weitere akzessorische Leserahmen aufweist, werden sie zu den komplexen Retroviren gerechnet. Einer dieser zus{\"a}tzlichen Leserahmen kodiert f{\"u}r den transkriptionalen Transaktivator Tas, der f{\"u}r die Replikation essentiell ist. Ein infekti{\"o}ser Klon einer genetisch vereinfachten Variante des Primaten Foamy Virus Typ 1 (PFV-1) wurde konstruiert, der den konstitutiv aktiven immediate early gene (IE) Promotor und Enhancer des Cytomegalievirus (CMV) im Kontext einer hybriden LTR tr{\"a}gt. Dieses Konstrukt, sowie ein weiteres mit funktionaler Deletion des Tas-Gens f{\"u}hrten nach Transfektion in Zellkulturen zur Freisetzung genetisch vereinfachter, infekti{\"o}ser Viren, deren Replikationskompetenz und genetische Stabilit{\"a}t nachgewiesen wurde. Die rekombinanten Viren zeigten dabei um etwa drei lg-Stufen erniedrigte Virustiter im zellfreien Kultur{\"u}berstand und eine reduzierte Replikationskinetik. Versuche zur Steigerung der erreichbaren Virustiter durch thermisches Aufbrechen der Zellen, Inkubation mit dem demethylierenden Agens 5-Azacytidin (AZC) und Induktion mit dem Transkriptions-Stimulator Natriumbutyrat wurden unternommen, resultierten aber nicht in einer Steigerung der Freisetzung infekti{\"o}ser Partikel oder der viralen Genexpression. Die Promotor-Aktivit{\"a}t der hybriden LTR wurde in einem transienten Reportergenassay unter Verwendung des Luciferasegens quantifiziert und war mit der der tas-stimulierten foamyviralen LTR vergleichbar. Eine Mutation des DD35E-Motivs im aktiven Zentrum der Integrase zu DA35E f{\"u}hrte zur Replikationsunf{\"a}higkeit der vereinfachten Viren. Obwohl der Promotor eines nicht integrierenden Virus in die hybride LTR eingef{\"u}hrt wurde, blieb die Integration ein obligates Ereignis f{\"u}r die Replikation der Viren. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass eine genetische Vereinfachung des PFV-1 und Replikation mit einem heterologen Promotor in einer hybriden LTR m{\"o}glich ist. Damit ist eine Voraussetzung f{\"u}r die Konstruktion PFV-basierter Vektoren zur Gentherapie unter Verwendung gewebespezifischer Promotoren gegeben.}, language = {de} } @article{CullmannJahnSpindleretal.2021, author = {Cullmann, Katharina and Jahn, Magdalena and Spindler, Markus and Schenk, Franziska and Manukjan, Georgi and Mucci, Adele and Steinemann, Doris and Boller, Klaus and Schulze, Harald and Bender, Markus and Moritz, Thomas and Modlich, Ute}, title = {Forming megakaryocytes from murine-induced pluripotent stem cells by the inducible overexpression of supporting factors}, series = {Research and Practice in Thrombosis and Haemostasis}, volume = {5}, journal = {Research and Practice in Thrombosis and Haemostasis}, number = {1}, doi = {10.1002/rth2.12453}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-224565}, pages = {111 -- 124}, year = {2021}, abstract = {Background Platelets are small anucleate cells that circulate in the blood in a resting state but can be activated by external cues. In case of need, platelets from blood donors can be transfused. As an alternative source, platelets can be produced from induced pluripotent stem cells (iPSCs); however, recovered numbers are low. Objectives To optimize megakaryocyte (MK) and platelet output from murine iPSCs, we investigated overexpression of the transcription factors GATA-binding factor 1 (GATA1); nuclear factor, erythroid 2; and pre-B-cell leukemia transcription factor 1 (Pbx1) and a hyperactive variant of the small guanosine triphosphatase RhoA (RhoAhc). Methods To avoid off-target effects, we generated iPSCs carrying the reverse tetracycline-responsive transactivator M2 (rtTA-M2) in the Rosa26 locus and expressed the factors from Tet-inducible gammaretroviral vectors. Differentiation of iPSCs was initiated by embryoid body (EB) formation. After EB dissociation, early hematopoietic progenitors were enriched and cocultivated on OP9 feeder cells with thrombopoietin and stem cell factor to induce megakaryocyte (MK) differentiation. Results Overexpression of GATA1 and Pbx1 increased MK output 2- to 2.5-fold and allowed prolonged collection of MK. Cytologic and ultrastructural analyses identified typical MK with enlarged cells, multilobulated nuclei, granule structures, and an internal membrane system. However, GATA1 and Pbx1 expression did not improve MK maturation or platelet release, although in vitro-generated platelets were functional in spreading on fibrinogen or collagen-related peptide. Conclusion We demonstrate that the use of rtTA-M2 transgenic iPSCs transduced with Tet-inducible retroviral vectors allowed for gene expression at later time points during differentiation. With this strategy we could identify factors that increased in vitro MK production.}, language = {en} } @article{SchenkMitesserHovestadtetal.2018, author = {Schenk, Mariela and Mitesser, Oliver and Hovestadt, Thomas and Holzschuh, Andrea}, title = {Overwintering temperature and body condition shift emergence dates of spring-emerging solitary bees}, series = {PeerJ}, volume = {6}, journal = {PeerJ}, doi = {10.7717/peerj.4721}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-228544}, pages = {e4721, 1-17}, year = {2018}, abstract = {Solitary bees in seasonal environments must align their life-cycles with favorable environmental conditions and resources; the timing of their emergence is highly fitness relevant. In several bee species, overwintering temperature influences both emergence date and body weight at emergence. High variability in emergence dates among specimens overwintering at the same temperatures suggests that the timing of emergence also depends on individual body conditions. However, possible causes for this variability, such as individual differences in body size or weight, have been rarely studied. In a climate chamber experiment using two spring-emerging mason bees (Osmia cornuta and O. bicornis), we investigated the relationship between temperature, emergence date, body weight, and body size, the last of which is not affected by overwintering temperature. Our study showed that body weight declined during hibernation more strongly in warm than in cold overwintering temperatures. Although bees emerged earlier in warm than in cold overwintering temperatures, at the time of emergence, bees in warm overwintering temperatures had lower body weights than bees in cold overwintering temperatures (exception of male O. cornuta). Among specimens that experienced the same overwintering temperatures, small and light bees emerged later than their larger and heavier conspecifics. Using a simple mechanistic model we demonstrated that spring-emerging solitary bees use a strategic approach and emerge at a date that is most promising for their individual fitness expectations. Our results suggest that warmer overwintering temperatures reduce bee fitness by causing a decrease in body weight at emergence. We showed furthermore that in order to adjust their emergence dates, bees use not only temperature but also their individual body condition as triggers. This may explain differing responses to climate warming within and among bee populations and may have consequences for bee-plant interactions as well as for the persistence of bee populations under climate change.}, language = {en} }