@phdthesis{Stollburges2024, author = {Stollburges, Elisa}, title = {Therapeutisches Potential der IL-1ß-Neutralisierung nach Sch{\"a}del-Hirn-Trauma - eine pr{\"a}klinische randomisierte Kontrollstudie}, doi = {10.25972/OPUS-34934}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-349346}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {Durch die Interleukin 1ß Neutralisierung mittels eines Antik{\"o}rpers soll versucht werden, das Outcome nach einem Sch{\"a}delhirntrauma zu verbessern und den erlittenen Schaden zu minimieren}, subject = {Interleukin 1-beta}, language = {de} } @phdthesis{Engert2022, author = {Engert, Jonas}, title = {Untersuchung neuronaler Stammzellen des Colliculus inferior der Ratte im zeitlichen Verlauf}, doi = {10.25972/OPUS-28264}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-282642}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Neural stem cells (NSCs) have been recently identified in the inferior colliculus (IC). These cells are of particular interest, as no casual therapeutic options for impaired neural structures exist. This research project aims to evaluate the neurogenic potential in the rat IC from early postnatal days until adulthood. The IC of rats from postnatal day 6 up to 48 was examined by neurosphere assays and histological sections. In free-floating IC cell cultures, neurospheres formed from animals from early postnatal to adulthood. The amount of generated neurospheres decreased in older ages and increased with the number of cell line passages. Cells in the neurospheres and the histological sections stained positively with NSC markers (Doublecortin, Sox-2, Musashi-1, Nestin, and Atoh1). Dissociated single cells from the neurospheres differentiated and were stained positively for the neural lineage markers β-III-tubulin, glial fibrillary acidic protein, and myelin basic protein. In addition, NSC markers (Doublecortin, Sox-2, CDK5R1, and Ascl-1) were investigated by qRT-PCR. In conclusion, a neurogenic potential in the rat IC was detected and evaluated from early postnatal days until adulthood. The identification of NSCs in the rat IC and their age-specific characteristics contribute to a better understanding of the development and the plasticity of the auditory pathway and might be activated for therapeutic use.}, subject = {Colliculus inferior}, language = {de} } @phdthesis{Kerscher2018, author = {Kerscher, Susanne Regina}, title = {Die Rolle von Makrophagen an der motorischen Endplatte bei der Pathogenese neuromuskul{\"a}rer Erkrankungen am Beispiel von Tiermodellen peripherer Neuropathien vom Charcot-Marie-Tooth-Typ}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-169412}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Bei den Charcot-Marie-Tooth (CMT) Neuropathien handelt es sich um erbliche Erkrankungen des peripheren Nervensystems, die progredient zu motorischen und sensorischen Defiziten f{\"u}hren und f{\"u}r die bislang keine kausalen Therapieoptionen existieren. In verschiedenen Studien konnte gezeigt werden, dass Entz{\"u}ndungsreaktionen, insbesondere durch Lymphozyten und Makrophagen vermittelt, eine bedeutende Rolle bei der Pathogenese dieser Erkrankung spielen. Neben neuronaler und axonaler Sch{\"a}digung, sowie Demyelinisierung ist in untersuchten Myelin Mutanten auch eine erh{\"o}hte Anzahl an denervierten neuromuskul{\"a}rer Endplatten zu erkennen. Eine genetische Blockade der Makrophagen-Aktivierung konnte in den Studien eine Verbesserung s{\"a}mtlicher neuropathologischer Merkmale bei gleichzeitig reduzierter Makrophagenanzahl zeigen. Ob und welche Rolle Makrophagen bei der Denervation neuromuskul{\"a}rer Endplatten spielen, blieb bislang ungekl{\"a}rt. In dieser Studie konnte in allen untersuchten Myelin Mutanten im Vergleich zum Wildtyp eine Zunahme an neuromuskul{\"a}ren Synapsen beobachtet werden, die mit Makrophagen r{\"a}umlich assoziiert waren. Daneben zeigten entsprechende Myelin Mutanten eine Zunahme denervierter und partiell denervierter Endplatten und zwar interessanterweise direkt proportional zur Anzahl an Synapsen in Assoziation mit Makrophagen. Das bedeutet, dass die Anzahl an Endplatten in Assoziation mit Makrophagen verh{\"a}ltnism{\"a}ßig parallel zur Anzahl an denervierten Endplatten zunahm, w{\"a}hrend die Anzahl an Makrophagen im gesamten Muskel nahezu unver{\"a}ndert blieb. Dies deutet eine m{\"o}gliche Rolle der r{\"a}umlich mit Endplatten assoziierten Makrophagen an deren Denervation an. Dabei waren alle Synapsen in Assoziation mit Makrophagen innerviert und damit morphologisch intakt. Bei doppel-mutanten M{\"a}usen mit genetischer Blockade der Makrophagen-Aktivierung waren die beschriebenen pathologischen Merkmale an der neuromuskul{\"a}ren Synapse deutlich reduziert bei gleichzeitig signifikanter Abnahme an Makrophagen in Assoziation mit Endplatten. {\"A}hnliche pathologische Auff{\"a}lligkeiten wie bei Myelin Mutanten fanden sich in geringerer Auspr{\"a}gung auch im Wildtyp im Rahmen des Alterungsprozesses sowie auch bei M{\"a}usen mit Defizienz des neurotrophen Faktors CNTF. Zusammenfassend deuten die Ergebnisse darauf hin, dass sowohl in der Pathogenese der CMT Neuropathie wie auch im Rahmen altersbedingter Neurodegeneration ein Makrophagen-vermittelter Schaden an der neuromuskul{\"a}ren Endplatte entsteht. Wesentliche Mediatoren scheinen hierbei das von Fibroblasten und vermutlich auch perisynaptischen Fibroblasten exprimierte CSF-1 zu sein, sowie MCP-1, das durch Schwann Zellen und m{\"o}glicherweise auch von terminalen Schwann Zellen freigesetzt wird. Auch eine Defizienz des neurotrophen Faktors CNTF bewirkt zumindest in geringem Ausmaß eine Zunahme der pathologischen Merkmale Denervation und Makrophagen-Endplatten-Assoziation im Vergleich zum Wildtyp. Diese Ergebnisse erweitern insbesondere das Wissen um Pathomechanismen an der neuromuskul{\"a}ren Endplatte und er{\"o}ffnen neue M{\"o}glichkeiten der Behandlung f{\"u}r CMT und weitere neuromuskul{\"a}re Erkrankungen.}, subject = {CMT}, language = {de} } @phdthesis{Sharifi2022, author = {Sharifi, Marzieh}, title = {Structural plasticity of active zones in mouse hippocampal mossy fiber synapses}, doi = {10.25972/OPUS-27543}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-275433}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Chemical synapses are a physically and functionally varied type of cell-cell contact specialized in conducting communication between neurons. They are the smallest "computational" unit of the brain and are often classified as electrical and chemical, and they can be distinguished based on their transmission mechanism. These categories could be further broken into many kinds, each having a specific structure-function repertoire that is hypothesized to provide neural networks with distinct computational capabilities. Heterogeneity refers to the variety of structures and functions present in a particular category of synapses. Contributing factors for this heterogeneity may be the synaptic vesicles, the active zone (AZ), the synaptic cleft, the postsynaptic density, and the glial processes associated with the synaptic contacts. Each of these five structural modules has its own set of functions, and their combination determines the spectrum of functional heterogeneity at mammalian excitatory synapses. This work focused on the changes in AZ protein expression after chemical induction of plasticity with forskolin in synaptic contacts of the hippocampal mossy fibers. With the nanoscopic resolution provided by dSTORM, along with the multicolor SIM imaging capabilities, changes in expression of key presynaptic AZ components were analyzed. Using SIM imaging along with a standardized stimulation protocol in acute brain slices from male 16-week old Thy1-mEGFP (Lsi1) mice, the changes of the key AZ proteins Bassoon, Munc 13-1 and Tomosyn were investigated 30 min after stimulation with forskolin (50 μM for 30 min). Forskolin induced changes in these proteins largely in small synaptic contacts whereas no clear changes were detected in large mossy fiber boutons. However, due to the high variability it cannot be ruled out that forskolin may differentially modify AZ protein composition depending on experimental circumstances such as age and gender of mice or the time point and duration of forskolin stimulation. The dSTORM data demonstrated feasibility to perform single molecule 3D imaging of hippocampal presynaptic AZs and allowed quantitative mapping of molecular changes in AZ proteins after induction of plasticity. The findings suggest high heterogeneity in mossy fiber synaptic contacts that may have an impact on the function of neural networks. These imaging approaches may now be used to identify potential differences in functional molecular rearrangements of synaptic proteins in healthy and diseased brain (e.g. after induction of traumatic brain injury).}, subject = {Chemische Synapsen}, language = {en} } @phdthesis{Nieberler2019, author = {Nieberler, Matthias}, title = {The physiological role of autoproteolysis of the Adhesion GPCR Latrophilin/dCIRL}, doi = {10.25972/OPUS-16589}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-165894}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {G protein-coupled receptors of the Adhesion family (aGPCRs) comprise the second largest group within the GPCR realm with over 30 mammalian homologs. They contain a unique structure with unusually large extracellular domains (ECDs) holding many structural folds known to mediate cell-cell and cell-matrix interactions. Furthermore, aGPCRs undergo autoproteolytic cleavage at the GPCR proteolysis site (GPS), an integral portion of the GPCR autoproteolysis inducing (GAIN) domain. Thus far, it is largely unknown if and how self-cleavage affects aGPCR activation and signaling and how these signals may shape the physiological function of cells. Latrophilin, alternatively termed the calcium-independent receptor of α-latrotoxin (CIRL) constitutes a highly conserved, prototypic aGPCR and has been assigned roles in various biological processes such as synaptic development and maturation or the regulation of neurotransmitter release. The Drosophila melanogaster homolog dCIRL is found in numerous sensory neurons including the mechanosensory larval pentascolopidial chordotonal organs (CHOs), which rely on dCIRL function in order to sense mechanical cues and to modulate the mechanogating properties of present ionotropic receptors. This study reveals further insight into the broad distribution of dCirl expression throughout the larval central nervous system, at the neuromuscular junction (NMJ), as well as subcellular localization of dCIRL in distal dendrites and cilia of chordotonal neurons. Furthermore, targeted mutagenesis which disabled GPS cleavage of dCIRL left intracellular trafficking in larval CHOs unaffected and proved autoproteolysis is not required for dCIRL function in vivo. However, substitution of a threonine residue, intrinsic to a putative tethered agonist called Stachel that has previously been documented for several other aGPCRs, abrogated receptor function. Conclusively, while this uncovered the presence of Stachel in dCIRL, it leaves the question about the biological relevance of the predetermined breaking point at the GPS unanswered. In an independent approach, the structure of the "Inter-RBL-HRM" (IRH) region, the region linking the N-terminal Rhamnose-binding lectin-like (RBL) and the hormone receptor motif (HRM) domains of dCIRL, was analyzed. Results suggest random protein folding, excessive glycosylation, and a drastic expansion of the size of IRH. Therefore, the IRH might represent a molecular spacer ensuring a certain ECD dimension, which in turn may be a prerequisite for proper receptor function. Taken together, the results of this study are consistent with dCIRL's mechanoceptive faculty and its role as a molecular sensor that translates mechanical cues into metabotropic signals through a yet undefined Stachel-dependent mechanism.}, subject = {Latrophilin}, language = {en} } @phdthesis{Wolber2018, author = {Wolber, Wanja Andrej}, title = {Neuronales Differenzierungspotential muriner androgenetischer Embryonaler- Stammzellen in „vitro" und in „vivo"}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-165929}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass aus uniparentalen, embryonalen Stammzellen mit fehlender maternal gepr{\"a}gter Genexpression (AG-Zellen) differenzierte neuronale Progenitorzellen (pNPCs) eine {\"a}hnliche neuronale Kapazit{\"a}t wie wildtypische Progenitorzellen haben. Sie bilden nach histomorphologischen Kriterien in vitro adulte Neurone mit Ausbildung eines synaptischen Netzwerks. In elektrophysiologischen PatchClamp- Untersuchungen wurde gezeigt, dass diese Zellen, {\"a}hnlich dem wildtypischen Pendant, spannungsabh{\"a}ngige Natrium- und Kaliumkan{\"a}len besitzen, ein negatives Membranpotential haben und bei Stimulation mit repetitiven Aktionspotentialen reagieren. Nach Transplantation in einem Sch{\"a}del-Hirn- Trauma-Modell konnten nach drei Monaten in vivo Donorzellen mit neuraler Morphologie und der Expression von jungen, neuronalen und glialen Proteinen gefunden werden. Die Teratombildung ist im Vergleich zum Wildtyp unver{\"a}ndert, eine maligne Entartung mit invasivem Wachstum oder ausgedehnter Metastasierung konnte nicht gefunden werden. Aus AG-Zellen generierte neuronale Progenitorzellen sind ein starkes Instrument, um neuronale genomische Pr{\"a}gung zu untersuchen. Außerdem k{\"o}nnte die regenerative Kapazit{\"a}t f{\"u}r eine patientenspezifische Zellersatztherapie genutzt werden.}, language = {de} } @phdthesis{Lichter2023, author = {Lichter, Katharina}, title = {Die Ultrastruktur von Aktiven Zonen in hippocampalen Moosfaserboutons}, doi = {10.25972/OPUS-30312}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-303126}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {In nervous systems, synapses precisely orchestrate information transfer and memory formation. Active zones (AZ) are specialized subcellular compartments at the presynaptic mesoscale which process synaptic transmission on an ultrastructural level. The AZ cytomatrix including the essential scaffold protein Rab3 interacting molecule (RIM) enables exocytosis of synaptic vesicles. A deficiency of the locally most abundant protein isoform RIM1α diminishes long-term potentiation in a complex central mammalian synapse - the connection of hippocampal mossy fiber boutons (MFB) to cornu ammonis (CA)3 pyramidal neurons. Behaviourally, these mice present with learning impairment. The present MD thesis addresses the so far unknown three-dimensional (3D) AZ ultrastructure of MFBs in acute hippocampal slices of wild-type and RIM1α-/- mice. In a first set of experiments, a standardized protocol for near-to-native synaptic tissue preparation at MFBs using high-pressure freezing and freeze substitution and 3D modelling using electron tomography was developed and established. Based on the excellent preservation of synaptic tissue using this protocol, the AZ ultrastructure in both genotypes was quantified in detail up to an individual docked synaptic vesicle using custom-written programming scripts. The experiments demonstrate that deficiency of RIM1α leads to multidimensional alter-ation of AZ 3D ultrastructure and synaptic vesicle pools in MFBs. (Tightly) docked synaptic vesicles - ultrastructural correlates of the readily releasable pool - are reduced, decentralized, and structurally modified, whereas the more distant vesicle pool clusters more densely above larger and more heterogenous AZ surfaces with higher synaptic clefts. The present thesis contributes to a more comprehensive understanding regarding the role of RIM1α for (tight) vesicle docking and organization at MFBs. Furthermore, the precise 3D ultrastructural analysis of MFB AZs in this thesis provides the necessary mor-phological basis for further studies to correlate synaptic ultrastructure with presynaptic plasticity and memory dysfunction in RIM1α-/- mice using advanced electrophysiological and behavioral techniques.}, subject = {Hippocampus}, language = {de} } @phdthesis{Froembling2020, author = {Fr{\"o}mbling, Greta Eliza}, title = {Verst{\"a}rkung der Wirkung von TTFields auf Glioblastomzellen durch Inhibition des mitotischen Spindelkontrollpunktes}, doi = {10.25972/OPUS-21686}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-216863}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {TTFields sind eine Therapieoption des GBM, welche als alternierende elektrische Felder den Aufbau des mitotischen Spindelapparates st{\"o}ren. Gleichzeitig {\"u}berwacht der SAC, mit seiner Schl{\"u}sselkomponente der Kinase MPS1, eine korrekte Anheftung der Spindelfasern an die Kinetochore der Chromosomen. Eine Inhibition des SAC durch den Inhibitor MPS1-IN-3 in Kombination mit Vincristin f{\"u}hrt zu einem synergistischen Effekt auf das Tumorwachstum in vitro und in vivo. Aus diesen Erkenntnissen folgerten wir die Hypothese, dass eine SAC-Inhibition die Wirkung von TTFields verst{\"a}rken k{\"o}nnte. Um dies zu testen, wurden Zellen der Zelllinien U87 und GaMG {\"u}ber 72h mit TTFields, MPS1-IN-3 oder einer Kombination aus den beiden behandelt. Anschließend wurden die Zellen gez{\"a}hlt, es wurde eine Analyse des Zellzyklus vorgenommen und apoptotische Zellen wurden via TUNEL-Assay detektiert. Die Kombinationsbehandlung aus TTFields und MPS1-IN-3 f{\"u}hrte zu einer Reduktion der Zellzahl (U87: -54,3\% vs. TTFields, p=0,0046; -52,9\% vs. MPS1-IN-3, p=0,0026; GaMG: -74,3\% vs. TTFields, p=0,0373; -84\% vs. MPS1-IN-3, p<0,00001). Nur 28,1\% mehr Zellen als ausges{\"a}t waren bei der Zelllinie U87 zu finden (TTFields: 179,1\%; MPS1-IN-3: 168,3\%), w{\"a}hrend es bei GaMG-Zellen sogar 62\% weniger Zellen als ausges{\"a}t waren. Im Zellzyklus zeigte sich eine Abnahme der Zellen von der G1-Phase (U87: -59,9\% vs. TTFields, p=0,0007; -42,1\% vs. IN-3, p=0,0426; GaMG: -45,1\% vs. TTFields, p=0,0276; -51,6\% vs. IN-3, p=0,0020), w{\"a}hrend es zu einem massiven Anstieg von toten Zellen kam (U87: 2,9fach vs. TTFields, p=0,0022; 2,2fach vs. IN-3, p=0,0046; GaMG: 5,6fach vs. TTFields, p=0,0078; 7,8fach vs. IN-3, p=0,0005). Diese Zellen ließen sich im TUNEL-Assay als durch Apoptose zu Grunde gegangene Zellen weiter identifizieren (U87: 5,4fach vs. TTFields, p=0,0489; 6,2fach vs. IN-3, p=0,0278; GaMG: 8,9fach vs. IN-3, p=0,0110). Diese Ergebnisse sind erste und wichtige Hinweise f{\"u}r eine Verst{\"a}rkung der Wirkung von TTFields durch eine Inhibition des SAC und liefern eine gute Grundlage f{\"u}r weitere Forschung zur Verbesserung der Therapie des GBM.}, subject = {Tumortherapiefeld}, language = {de} }