@phdthesis{Emmerich2020, author = {Emmerich, Christoph}, title = {Die Rolle der clathrin- und dynaminabh{\"a}ngigen Endozytose bei der Internalisation von anti-Amphiphysin-Autoantik{\"o}rpern im Falle des Stiff-Person-Syndroms, untersucht am Zellkulturmodell hippocampaler Neurone}, doi = {10.25972/OPUS-20936}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-209360}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {In dieser Arbeit wurde mit Hilfe von small-molecule Inhibitoren die Rolle von clathrin- und dynaminabh{\"a}ngigen Endozytosemechanismen bei der Aufnahme von anti-Amphiphysin-Autoantik{\"o}rpern am Zellkulturmodell prim{\"a}rer hippocampaler Neurone untersucht. Hierbei konnte eine Beeinflussung der Autoaantik{\"o}rperaufnahme durch die Intervention gezeigt werden. Außerdem erfolgte der Versuch der Etablierung eines siRNA knockdowns unter Zuhilfenahme unterschiedlicher Traansfektionsreaaagenzien.}, subject = {siRNA}, language = {de} } @phdthesis{Klein2021, author = {Klein, Thomas}, title = {Establishing an in vitro disease model for Fabry Disease using patient specific induced pluripotent stem cell-derived sensory neurons}, doi = {10.25972/OPUS-19970}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-199705}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Fabry disease (FD) is an X-linked lysosomal storage disorder caused by deficiency of the α-galactosidase A (GLA), leading to intracellular accumulations of globotriaosylceramide (Gb3). Acral burning pain, which can be triggered by heat, fever or physical activity is an early hallmark of FD and greatly reduces patients' quality of life. The pathophysiology of FD pain is unknown and research is hindered by the limited in vivo availability of suitable human biomaterial. To overcome this obstacle, we generated induced pluripotent stem cells (iPSC) from one female and two male patients with a differing pain phenotype, and developed a refined differentiation protocol for sensory neurons to increase reliability and survival of these neurons, serving as an in vitro disease model. Neurons were characterized for the correct neuronal subtype using immunocytochemistry, gene expression analysis, and for their functionality using electrophysiological measurements. iPSC and sensory neurons from the male patients showed Gb3 accumulations mimicking the disease phenotype, whereas no Gb3 depositions were detected in sensory neurons derived from the female cell line, likely caused by a skewed X-chromosomal inactivation in favor of healthy GLA. Using super-resolution imaging techniques we showed that Gb3 is localized in neuronal lysosomes of male patients and in a first experiment using dSTORM microscopy we were able to visualize the neuronal membrane in great detail. To test our disease model, we treated the neurons with enzyme replacement therapy (ERT) and analyzed its effect on the cellular Gb3 load, which was reduced in the male FD-lines, compared to non-treated cells. We also identified time-dependent differences of Gb3 accumulations, of which some seemed to be resistant to ERT. We also used confocal Ca2+ imaging to investigate spontaneous neuronal network activity, but analysis of the dataset proofed to be difficult, nonetheless showing a high potential for further investigations. We revealed that neurons from a patient with pain pain are more easily excitable, compared to cells from a patient without pain and a healthy control. We provide evidence for the potential of patient-specific iPSC to generate a neuronal in vitro disease model, showing the typical molecular FD phenotype, responding to treatment, and pointing towards underlying electrophysiological mechanisms causing different pain phenotypes. Our sensory neurons are suitable for state-of-the-art microscopy techniques, opening new possibilities for an in-depth analysis of cellular changes, caused by pathological Gb3 accumulations. Taken together, our system can easily be used to investigate the effect of the different mutations of GLA on a functional and a molecular level in affected neurons.}, subject = {Induzierte pluripotente Stammzelle}, language = {en} } @phdthesis{Wagemann2017, author = {Wagemann, Esther}, title = {Biopsiediagnostik von entz{\"u}ndlichen Polyneuropathien}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-155031}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Polyneuropathien sind Erkrankungen des peripheren Nervensystems. Die Erkrankung kommt geh{\"a}uft als Zweiterkrankungen bei anderen Prim{\"a}rerkrankungen vor, daher ist es schwierig, epidemiologische Angaben zu machen. {\"A}tiologisch lassen sich Polyneuropathien in f{\"u}nf große Gruppen einteilen: Heredit{\"a}re Polyneuropathien, entz{\"u}ndliche Polyneuropathien, vaskul{\"a}r bedingte Polyneuropathien, exotoxische Polyneuropathien und endotoxisch-metabolische Polyneuropathien. Die Differentialdiagnose der Polyneuropathie richtet sich nach dem zeitlichen Verlauf der Krankheit, dem betroffenen System und danach, ob prim{\"a}r die Axone oder die Markscheiden betroffen sind. F{\"u}r die Diagnosestellung einer Polyneuropathie werden Anamnese und klinischer Befund, elektrophysiologische Untersuchungen, Laboruntersuchungen, genetische Untersuchungen und die histopathologische Untersuchung herangezogen. Entscheidend f{\"u}r die Therapie ist es, die behandelbaren Polyneuropathien zu erkennen, hierunter u.a. die entz{\"u}ndlichen Formen. Die hierf{\"u}r entnommene Suralisbiopsie ist wegen ihrer invasiven Natur erst dann indiziert, wenn die Differentialdiagnose mit nicht-invasiven Maßnahmen nicht gekl{\"a}rt werden kann, sich aber eine Behandlungskonsequenz erwarten l{\"a}sst. Die exakte Diagnose setzt bei einigen Polyneuropathien eine neuropathologische Diagnostik voraus. Die Nervenbiopsie muss optimal aufbereitet und ausgewertet werden. Hierf{\"u}r stehen verschiedene F{\"a}rbe- und Aufbereitungsmethoden zur Verf{\"u}gung. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob anhand eines Schnellschnittes (d.h. Gefrier-Querschnitt des biopsierten Nerven mit H{\"a}matoxylin-Eosin gef{\"a}rbt) bereits Hinweise auf entz{\"u}ndliche Infiltrate als Zeichen einer Neuritis und damit einer therapiebed{\"u}rftigen und aber auch therapierbaren Neuropathie gefunden werden k{\"o}nnen. Anhand eines vordefinierten Schemas wurden die Biopsate in verblindeter Weise von einem Laien und einem erfahrenem Untersucher histologisch begutachtet und den entz{\"u}ndlichen/nicht entz{\"u}ndlichen Diagnosegruppen zugeordnet. Es wurde untersucht, ob die entz{\"u}ndlichen Ver{\"a}nderungen im H{\"a}matoxylin-Eosin-Gefrierschnitt so deutlich sind, dass auch ein Laienauswerter diese erkennen kann. Ebenso wurden die Untersuchungsergebnisse mittels H{\"a}matoxylin-Eosin- F{\"a}rbung an Gefrier- und Paraffinschnitten mit den Untersuchungsergebnissen mittels immunhistochemischer F{\"a}rbemethoden verglichen. Des weiteren wurde untersucht, ob bei histologisch gesicherter Entz{\"u}ndung klinische Einflussfaktoren ermittelt werden k{\"o}nnen, die auf die neuropathologische Diagnostik Auswirkung haben. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass sich die H{\"a}matoxylin-Eosin-F{\"a}rbung f{\"u}r eine erste und schnelle Diagnostik von entz{\"u}ndlichen Polyneuropathien als wertvoll erwies. Dies gilt f{\"u}r den erfahrenen und unerfahrenen Untersucher. Es zeigen sich keine klinischen Einflussfaktoren f{\"u}r die histopathologische Diagnosestellung. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass schon eine einfache F{\"a}rbemethode wie die H{\"a}matoxylin-Eosin-F{\"a}rbung an Gefrier-und Paraffinschnitten bei Polyneuropathie unklarer Genese hilfreich bei einer differenzierten Diagnosefindung sein kann.}, language = {de} } @phdthesis{Karl2017, author = {Karl, Franziska}, title = {The role of miR-21 in the pathophysiology of neuropathic pain using the model of B7-H1 knockout mice}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-156004}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {The impact of microRNA (miRNA) as key players in the regulation of immune and neuronal gene expression and their role as master switches in the pathophysiology of neuropathic pain is increasingly recognized. miR-21 is a promising candidate that could be linked to the immune and the nociceptive system. To further investigate the pathophysiological role of miR-21 in neuropathic pain, we assesed mice deficient of B7 homolog 1 (B7-H1 ko), a protein with suppressive effect on inflammatory responses. B7-H1 ko mice and wildtype littermates (WT) of three different age-groups, young (8 weeks), middle-aged (6 months), and old (12 months) received a spared nerve injury (SNI). Thermal withdrawal latencies and mechanical withdrawal thresholds were determined. Further, we investigated anxiety-, depression-like and cognitive behavior. Quantitative real time PCR was used to determine miR-21 relative expression in peripheral nerves, dorsal root ganglia and white blood cells (WBC) at distinct time points after SNI. Na{\"i}ve B7-H1 ko mice showed mechanical hyposensitivity with increasing age. Young and middle-aged B7-H1 ko mice displayed lower mechanical withdrawal thresholds compared to WT mice. From day three after SNI both genotypes developed mechanical and heat hypersensitivity, without intergroup differences. As supported by the results of three behavioral tests, no relevant differences were found for anxiety-like behavior after SNI in B7-H1 ko and WT mice. Also, there was no indication of depression-like behavior after SNI or any effect of SNI on cognition in both genotypes. The injured nerves of B7-H1 ko and WT mice showed higher miR-21 expression and invasion of macrophages and T cells 7 days after SNI without intergroup differences. Perineurial miR-21 inhibitor injection reversed SNI-induced mechanical and heat hypersensitivity in old B7-H1 ko and WT mice. This study reveals that reduced mechanical thresholds and heat withdrawal latencies are associated with miR-21 induction in the tibial and common peroneal nerve after SNI, which can be reversed by perineurial injection of a miR-21 inhibitor. Contrary to expectations, miR-21 expression levels were not higher in B7-H1 ko compared to WT mice. Thus, the B7-H1 ko mouse may be of minor importance for the study of miR-21 related pain. However, these results spot the contribution of miR-21 in the pathophysiology of neuropathic pain and emphasize the crucial role of miRNA in the regulation of neuronal and immune circuits that contribute to neuropathic pain.}, subject = {neuropathic pain}, language = {en} } @phdthesis{KissnergebStenger2018, author = {Kißner [geb. Stenger], Stefanie Martina}, title = {Morphologische Untersuchungen an Myoblasten von Patienten, die an facioscapulohumeraler Muskeldystrophie (FSHD) leiden}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-156676}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Die autosomal-dominant vererbte facioscapulohumerale Muskeldystrophie (FSHD) ist mit einer Pr{\"a}valenz von etwa 1:20.000 die dritth{\"a}ufigste Form der heredit{\"a}ren Myopathien. Erste Beschwerden werden meist in der zweiten Lebensdekade beobachtet. Betroffen sind vor allem die Muskulatur von Gesicht, Schultern, Oberarmen, die Fußhebermuskulatur und die Muskeln des H{\"u}ftg{\"u}rtels. FSHD wird durch einen Gendefekt ausgel{\"o}st, der den langen Arm des Chromosoms vier (4q35) betrifft, wobei es zur teilweisen Deletion des polymorphen Abschnitts D4Z4, der f{\"u}r das Protein DUX4 codiert, kommt. Dabei treten unter anderem St{\"o}rungen in der DUX4-Expression, Ver{\"a}nderungen der myogenen Genexpression, eine Unterdr{\"u}ckung der Muskelzelldifferenzierung und eine Inhibition der Muskelbildung auf. FSHD und eine andere Form der Muskeldystrophie, die Emery-Dreifuss-Muskeldystrophie (EDMD), zeigen trotz unterschiedlicher genetischer Ursachen ph{\"a}notypisch {\"A}hnlichkeiten in der Auspr{\"a}gung der Erkrankungen. In fr{\"u}heren Studien zeigte die Kernh{\"u}lle von EDMD-Myoblasten morphologische Auff{\"a}lligkeiten. In anderen Untersuchungen waren morphologische Ver{\"a}nderungen der Mitochondrien von FSHD-Patienten festzustellen. Daher wurden elektronenmikroskopische Untersuchungen der Kernh{\"u}lle und der Mitochondrien von FSHD-Myoblasten durchgef{\"u}hrt und mit der entsprechenden Kontrolle verglichen. Hierf{\"u}r wurden drei verschiedene Zelllinien-Paare in unterschiedlichen Passagen, das heißt unterschiedlicher Anzahl an Subkultivierungen, eingesetzt, wobei in den h{\"o}heren Passagen vermehrt morphologische Atypien beobachtet werden konnten. Die eingesetzten Zelllinien differenzieren sich durch verschiedene Parameter wie beispielsweise Alter und Geschlecht der Patienten. Dabei zeigten sich sowohl zwischen den Kontrollzellen als auch zwischen den FSHD-Myoblasten Unterschiede. Im Rahmen der Probenvorbereitung f{\"u}r die Elektronenmikroskopie kamen zwei verschiedene Fixierungsmethoden zum Einsatz: die konventionelle chemische Fixierung, Entw{\"a}sserung und Flacheinbettung von Kulturzellen und die Hochdruckgefrierung mit anschließender Gefriersubstitution. In Bezug auf die Qualit{\"a}t des Strukturerhalts, die beim Hochdruckgefrieren erreicht wird, wird dieser Art der Fixierung eine {\"U}berlegenheit gegen{\"u}ber allen anderen Verfahren zugeschrieben. Diese allgemeine Aussage kann nicht vollst{\"a}ndig auf die Untersuchungen an den Myoblasten {\"u}bertragen werden. F{\"u}r die Untersuchung der Kernmembranen sind beide Methoden geeignet, wobei der Abstand zwischen innerer und {\"a}ußerer Kernmembran nach der HPF-Fixierung sch{\"a}rfer abgebildet wurde. Bei der Darstellung der Mitochondrien zeigten die elektronenmikroskopischen Aufnahmen nach dem Hochdruckgefrieren bessere und sch{\"a}rfere Ergebnisse. Die Kernporen waren bei beiden Fixierungsmethoden gut erkennbar. Beim Vergleich der gesunden und erkrankten Myoblasten wiesen die Kontrollzellen deutlich weniger Auff{\"a}lligkeiten auf als die Myoblasten von FSHD-Patienten. Innere und {\"a}ußere Kernmembran verliefen bei den Kontrollzellen meist parallel und die Mitochondrien zeigten in den meisten F{\"a}llen eine typische wurmartige, l{\"a}ngliche Form mit Cristae. Dies traf sowohl f{\"u}r die konventionelle Fixierung als auch f{\"u}r das Hochdruckgefrieren zu. Die erkrankten Myoblasten wiesen im Vergleich zur Kontrolle bei beiden Fixierungsmethoden deutliche Auff{\"a}lligkeiten in der Mitochondrien-Morphologie auf. Neben einer oft großen Variationsbreite hinsichtlich Form und L{\"a}nge war auch das teilweise Fehlen der Cristae festzustellen. Bei Betrachtung der Kernh{\"u}lle fielen jedoch deutliche Unterschiede zwischen konventioneller und HPF-Fixierung auf. Die {\"a}ußere Kernmembran der konventionell fixierten FSHD-Myoblasten verlief unregelm{\"a}ßig und gewellt. Im Gegensatz dazu wies die Kernh{\"u}lle der HPF-fixierten erkrankten Myoblasten einen erstaunlich parallelen Verlauf auf. Da bei EDMD in vorangegangenen Untersuchungen auch fluoreszenzmikroskopisch Ver{\"a}nderungen der erkrankten Zellen auff{\"a}llig waren, wurde neben den Methoden der Elektronenmikroskopie das Vorliegen und die Verteilung verschiedener Proteine in FSHD-Myoblasten mittels indirekter Immunfluoreszenz untersucht und mit den Kontrollzellen verglichen. Zur Beurteilung der Kernh{\"u}lle wurden Antik{\"o}rper gegen Lamin A/C und Nukleoporine eingesetzt. Die Mitochondrien wurden mithilfe des Antik{\"o}rpers ANT1/2, der an den Adenin-Nukleotid-Translokator der inneren Mitochondrienmembran bindet, untersucht. Im Gegensatz zu den Untersuchungen an EDMD-Myoblasten waren die Lamine A und C sowie die Kernporen sowohl bei den Myoblasten der FSHD-Patienten als auch bei den Kontrollzellen nachweisbar und gleichm{\"a}ßig verteilt. Bei der indirekten Immunfluoreszenz mit ANT1/2 zeigten sich Unterschiede zwischen den untersuchten Myoblasten-Paaren. Durch die vorliegenden Ergebnisse ist darauf zu schließen, dass die Myoblasten von FSHD-Patienten Ver{\"a}nderungen Mitochondrien aufweisen. Die Untersuchungen der Kernh{\"u}lle liefern abh{\"a}ngig von der Fixierungsmethode unterschiedliche Ergebnisse.}, subject = {Landouzy-D{\´e}jerine-Atrophie}, language = {de} } @phdthesis{ReichertgebFlorescu2018, author = {Reichert [geb. Florescu], Christiane Katharina}, title = {Die Kardiomyopathie in der Friedreich-Ataxie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-157374}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Die Friedreich-Ataxie ist eine autosomal-rezessiv vererbte neurodegenerative Erkrankung, die sich meistens vor dem 20. Lebensjahr manifestiert. Der Erkrankung liegt eine GAA-Trinukleotid-Expansion im FXN-Gen (Chromosom 9q13) zu Grunde. Diese Mutation f{\"u}hrt zu einer verminderten Bildung von Frataxin, wodurch es zur Eisenanreicherung in den Mitochondrien kommt. Diese Eisenakkumulation f{\"u}hrt zu oxidativem Stress und mitochondrialer Dysfunktion, die sich vor allem in Gewebe mit einem hohen Anteil an Mitochondrien, wie z.B. Nerven- und Herzgewebe, findet. Die neurologischen Symptome (Ataxie, Dysarthrie, Areflexie und Sensibilit{\"a}tsst{\"o}rungen) manifestieren sich meist w{\"a}hrend der Pubert{\"a}t und verschlechtern sich im Verlauf, sodass die meisten Patienten bereits vor Erreichen des 30. Lebensjahres an den Rollstuhl gebunden sind. Die neurologische Beteiligung ist bereits gut beschrieben und wird am besten durch den ICARS Score dargestellt. Neben der neurologischen Beteiligung leiden die Patienten an einer hypertrophen Kardiomyopathie und Diabetes mellitus. Die hypertrophe Kardiomyopathie verl{\"a}uft, wie auch die neurologische Beteiligung, progredient und ist die h{\"a}ufigste Todesursache bei Patienten mit Friedreich-Ataxie. Die kardiale Beteiligung, deren Auspr{\"a}gung sehr variabel ist, wurde bisher noch nicht gut erforscht. 2012 wurde in einer Studie ein Algorithmus vorgeschlagen, um die Kardiomyopathie in der Friedreich-Ataxie zu beurteilen. Diese Studie, deren Einteilung vor allem auf der echokardiographischen Morphologie und der globalen linksventrikul{\"a}ren Funktion basiert, ist eine Querschnittsstudie und daher nicht geeignet, um den Verlauf der Erkrankung zu beschreiben. Von anderen hypertrophen Kardiomyopathien weiß man, dass Auff{\"a}lligkeiten im EKG, Myokardfibrose (dargestellt durch kardiales MRT mit LE-Darstellung) und kardiale Biomarker entscheidend sind, um das Stadium der Herzbeteiligung zu beschreiben. Es wurden 32 Patienten (Alter 33 ± 13) mit molekulargenetisch best{\"a}tigter Friedreich-Ataxie untersucht. Alle Patienten erhielten ein Ruhe-EKG, ein Langzeit-EKG, ein Belastungs-EKG, eine Langzeitblutdruckmessung, eine Echokardiographie mit Speckle Tracking, eine kardiale MRT mit LE als Marker f{\"u}r myokardiale Fibrose und eine Messung von hsTNT. Zus{\"a}tzlich wurden die morphologischen Parameter der Echokardiographie retrospektiv mit vor f{\"u}nf Jahren erhobenen Befunden verglichen. Basierend auf Kriterien, die die EF (< 55 \%), die linksventrikul{\"a}re enddiastolische Dicke der Hinterwand (LVPWD ≥ 11 mm), myokardiale Fibrose im kardialen MRT, hsTNT ≥ 14 ng/ml und/oder negative T-Wellen beinhalten, konnte bei nahezu allen (bis auf zwei Patienten) eine Kardiomyopathie nachgewiesen werden (94 \%). Diesen Kriterien zu Grunde liegend schlagen wir die folgende Einteilung vor: a) early Cardiomyopathy (n=5, 16 \%; nur negative T-Wellen) b) intermediate Cardiomyopathy (n=4, 12 \%; negative T-Welle mit linksventrikul{\"a}rer Hypertrophie aber ohne myokardiale Fibrose) c) severe Cardiomyopathy (n=13, 41 \%; myokardiale Fibrose mit erh{\"o}htem hsTNT) d) end-stage Cardiomyopathy (n=8, 25 \%; EF < 55 \%). Alle Patienten mit end-stage Cardiomyopathy weisen Fibrose im kardialen MRT, negative T-Wellen im EKG, deutlich erh{\"o}hte hsTNT-Werte und eine Abnahme der linksventrikul{\"a}ren Wanddicke in den letzten f{\"u}nf Jahren auf (von 10,7 ± 1,2 mm auf 9,5 ± 1,3 mm, p = 0,025). Zus{\"a}tzlich hatten 38 \% (n=3) dieser Patienten supraventrikul{\"a}re Tachykardien im Langzeit-EKG. Eine umfassende kardiale Untersuchung wird bei fast allen Friedreich-Ataxie-Patienten eine Kardiomyopathie zeigen, mit Auff{\"a}lligkeiten im Ruhe-EKG als fr{\"u}hestes Zeichen. Fortgeschrittene Stadien sind durch erh{\"o}htes hsTNT und myokardiale Fibrose charakterisiert. Die myokardiale Fibrose f{\"u}hrt zum R{\"u}ckgang der linksventrikul{\"a}ren Hypertrophie, zur Reduzierung der globalen myokardialen Funktion und zu elektrischer Instabilit{\"a}t. Unter Ber{\"u}cksichtigung aller genannten Ergebnisse empfiehlt diese Studie bei Patienten mit Friedreich-Ataxie mindestens einmal eine Untersuchung mit hochentwickelter Bildgebung, Elektrokardiographie und Biomarkern im Blut durchzuf{\"u}hren.}, subject = {Friedreich-Ataxie}, language = {de} } @phdthesis{Hose2018, author = {Hose, Dorothea Anna Elisabeth}, title = {Charakterisierung von Spinalganglienneuronen im alpha-Galaktosidase A-defizienten Maus-Modell des M. Fabry}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-163233}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {M. Fabry ist eine X-chromosomale, lysosomale Speicherkrankheit, die aufgrund einer Mutation im f{\"u}r das Enzym αGalaktosidase A (αGalA)-kodierenden Gen GLA, zu einer vollst{\"a}ndig fehlenden oder verminderten Expression von αGalA f{\"u}hrt. Aufgrund ubiquit{\"a}rer Ablagerungen von Globotriaosylceramid 3 (Gb3) kommt es zu einer progressiven Multiorganerkrankung sowie der Entwicklung einer small-fiber Neuropathie (SFN). Der Pathomechanismus des Fabry-assoziierten Schmerzes blieb trotz Entwicklung eines αGalA-defizienten Mausmodells (Fabry-ko-Maus) durch Ohshima et al. bisher weitgehend ungekl{\"a}rt. Ziel der vorliegenden Arbeit war die systematische Charakterisierung des Fabry-ko-Mausmodells hinsichtlich Schmerz-assoziierten Verhaltens und Expression Schmerz-assoziierter Ionenkan{\"a}le in Spinalganglienneuronen. Hierzu wurden insgesamt 42 drei Monate und 41 12 Monate alte m{\"a}nnliche und weibliche Fabry-ko-M{\"a}use und ihre gleichaltrigen Wurfgeschwister untersucht. Die Verhaltenstestungen beinhalteten einen von Frey-, einen Hargreaves- sowie einen „Cold"-Test zur Evaluation der mechanischen und thermischen R{\"u}ckzugslatenz. Weiterhin erfolgten die Analyse der intraepidermalen Nervenfaserdichte (IENFD) in Fußsohlen der M{\"a}use sowie eine H.E.-F{\"a}rbung von Spinalganglien zur Untersuchung morphologischer Ver{\"a}nderungen der Neurone. Zus{\"a}tzlich folgten immunhistochemische und molekulargenetische Untersuchungen des Gb3-Rezeptors (CD77), des transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1)-Kanals, des spannungsgesteuerten Natrium-Kanals 1.8 (Nav1.8), des Calcitonin Gene related peptide (CGRP), des Neurofilaments 200 (NF200) sowie von Isolectin B4 (IB4) an kryokonservierten und kultivierten Spinalganglienneuronen. In Verhaltenstestungen konnten eine {\"U}berempfindlichkeit gegen{\"u}ber mechanischen und Hitze-Stimuli sowie ein vermindertes K{\"a}lteempfinden festgestellt werden. Es zeigte sich eine reduzierte IENFD in Fußsohlen sowie eine Vergr{\"o}ßerung der neuronalen Fl{\"a}che in Spinalganglien von Fabry-ko-M{\"a}usen. Die immunhistochemischen Untersuchungen ergaben eine erh{\"o}hte CD77- und TRPV1-Immunreaktivit{\"a}t sowie eine erniedrigte NF200-Immunreaktivit{\"a}t in Fabry-ko-M{\"a}usen; Untersuchungen hinsichtlich der Immunreaktivit{\"a}t von Nav1.8 ergaben keine Unterschiede. Molekulargenetisch konnte neben einer verminderten Nav1.8-Expression in jungen Fabry-ko-M{\"a}usen keine Unterschiede festgestellt werden. Die Ergebnisse der Verhaltenstestungen sowie die verminderte IENFD bei Fabry-ko-M{\"a}usen entsprechen klinischen Befunden bei Fabry-Patienten. Erstmals konnte in dieser Arbeit eine Vergr{\"o}ßerung der Neuronenfl{\"a}che in Fabry-ko-M{\"a}usen quantitativ nachgewiesen und eine vermehrte Immunreaktivit{\"a}t von TRPV1 und CD77 festgestellt werden. Bei fehlendem Nachweis eines geschlechtsspezifischen Unterschieds der Ergebnisse, konnte ein Einfluss des weiblichen Geschlechts auf den Ph{\"a}notyp des M. Fabry ausgeschlossen werden.
Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass die von Oshima et al. entwickelte Fabry-ko-Maus ein suffizientes Model zur Erforschung des M. Fabry darstellt. Weiterhin r{\"u}cken sie TRPV1 und spannungsgesteuerte Natriumkan{\"a}le weiter in den Fokus der Untersuchung Fabry-assoziierten Schmerzes und k{\"o}nnen aufgrund der hohen Anzahl an Versuchstieren und dem Vergleich mit Wurfgeschwistern als Grundlage f{\"u}r weitere Studien dienen.}, subject = {Fabry-Krankheit}, language = {de} } @phdthesis{Weis2018, author = {Weis, Jessica}, title = {Innervation von Schweißdr{\"u}sen bei Patienten mit Morbus Parkinson}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161505}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, pages = {97}, year = {2018}, abstract = {Die Forschung auf dem Gebiet der Parkinson-Erkrankung erlebt einen großen Wandel. Eindeutig ist mittlerweile, dass es zu kurz gefasst w{\"a}re diese Erkrankung auf die motorischen Symptome zu beschr{\"a}nken. In den letzten Jahren wurde durch intensive Forschung bewiesen, dass der idiopathische M. Parkinson eine multisystemische Erkrankung ist, welche verschiedene Teile des Nervensystems betreffen kann. Um die zugrundeliegende Pathophysiologie und die Beteiligung des autonomen Nervensystems bei M. Parkinson n{\"a}her zu untersuchen, wurden f{\"u}r diese Studie 30 Patienten mit idiopathischem M. Parkinson, 19 Patienten mit atypischem Parkinsonsyndrom und 30 gesunde Probanden am Universit{\"a}tsklinikum W{\"u}rzburg und an der Paracelsus-Elena-Klinik Kassel rekrutiert. Um Beeintr{\"a}chtigungen von groß-und kleinkalibrigen Nervenfasern einsch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen, wurden eine Neurografie des N. suralis sowie eine quantitativ sensorische Testung durchgef{\"u}hrt. Zur Bewertung einer m{\"o}glichen toxischen Komponente von Levodopa gegen{\"u}ber einer direkten Sch{\"a}digung peripherer Nerven durch p-α-Synuclein wurden am Vitamin B12 Stoffwechsel beteiligte Proteine im Blut bestimmt. Alle Patienten und Probanden erhielten Hautbiopsien an Unterschenkel, Oberschenkel, R{\"u}cken und Finger, um anschließend eine immunhistochemische Aufarbeitung der Pr{\"a}parate durchf{\"u}hren zu k{\"o}nnen. Einerseits wurde die Beteiligung somatosensibler Nervenfasern mithilfe der Ausz{\"a}hlung intraepidermaler Nervenfasern (PGP 9.5) bewertet. Andererseits wurden die Schweißdr{\"u}sen auf Pathologien der sympathischen Nervenfasern (VIP, TH, SP, CGRP) und der sudomotorischen Synapsen (SNCA, Synaptophysin, SNAP 25) untersucht. Weiterhin wurde versucht p-α-Synuclein, als Biomarker der Parkinson-Erkrankung, in der Haut nachzuweisen. Positive Ergebnisse konnten hinsichtlich pathologischer Prozesse an den Synapsen erzielt werden. Es zeigte sich sowohl eine Reduktion von nativem α-Synuclein (Unterschenkel, p=0,009 und R{\"u}cken, p=0,013), Synaptophysin (Unterschenkel, p=0,007) als auch SNAP 25 (Unterschenkel, p=0,023) an den untersuchten Schweißdr{\"u}sen der Patientengruppe. Bei der Untersuchung von SNAP 25 zeigte sich des Weiteren eine negative Korrelation zwischen der SNAP 25 Dichte im Unterschenkel und p-α-Synuclein (p=0,007). Bei der Suche nach p-α-Synuclein wurden beinahe 72\% der Parkinson-Patienten positiv getestet, wohingegen keiner der gesunden Probanden p-α-Synuclein in der Haut zeigte. Weiterhin konnte bei 75\% der positiv getesteten Patienten mit Multisystematrophie p-α-Synuclein an somatosensiblen Nervenfasern des subepidermalen Plexus nachgewiesen werden, wohingegen es bei den M. Parkinson Patienten nur 13\% waren. Die Ergebnisse der zugrundeliegenden Arbeit zeigen, dass die Hautbiopsie als fr{\"u}hdiagnostisches Mittel und in der Differentialdiagnose ein hohes Potenzial hat. Die Erforschung von Pathologien an Synapsen wird in der Zukunft an großer Bedeutung gewinnen und scheint ein wichtiger Ansatz, um die Pathophysiologie des M. Parkinson genauer zu verstehen. Die Hautbiopsie k{\"o}nnte dabei von Vorteil sein, da sich Pathologien in vivo untersuchen lassen und man nicht auf Ergebnisse von Autopsien angewiesen ist.}, subject = {Parkinson-Krankheit}, language = {de} } @phdthesis{Hartmann2017, author = {Hartmann, Jasmin}, title = {Neuroprotektion in der Fr{\"u}hphase nach Subarachnoidalblutung: Untersuchung potenzieller Therapieformen im Tiermodell}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-153936}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Ausgehend von der Hypothese, dass die in dieser Arbeit eingesetzten Substanzen Natriumnitroprussid, Magnesium und Clazosentan aus pathophysiologischen {\"U}berlegungen dem in der Fr{\"u}hphase nach SAB auftretenden Perfusionsdefizit entgegenwirken und neuroprotektive Wirkung entfalten k{\"o}nnen, hat diese Arbeit das Ziel verfolgt, konkrete Therapieans{\"a}tze zu entwickeln, die f{\"u}r die Behandlung der fr{\"u}hen Durchblutungsst{\"o}rung nach einer SAB geeignet sein k{\"o}nnten. Ebenso sollte das neuroprotektive Potenzial dieser Substanzen, bei denen es sich um klinisch bereits getestete Medikamente handelt, evaluiert werden. Hierzu wurden drei Versuchsreihen unternommen, die folgende Ergebnisse erbrachten: Die Gabe des NO-Donators Natriumnitroprussid erwies sich als die zerebrale Perfusion in der Fr{\"u}hphase nach SAB signifikant steigernd. Damit einhergehend zeigte sich eine signifikante Reduktion der neuronalen Sch{\"a}digung im Hippocampus. Insgesamt legt diese Arbeit also das therapeutische Potential dieser Substanz f{\"u}r die Fr{\"u}hphase nach SAB nahe. F{\"u}r Magnesium konnte im Rahmen dieser Arbeit kein perfusionssteigernder Effekt festgestellt werden. Die hier erhobenen Daten weisen allerdings auf ein m{\"o}gliches neuroprotektives Potential dieser Substanz hin, sodass weitere Studien gr{\"o}ßeren Umfangs angestrebt werden sollten, um eine neuroprotektive Wirkung verifizieren zu k{\"o}nnen. Von dem ETA-Antagonisten Clazosentan wurden drei Dosierungen auf ihr neuroprotektives und perfusionssteigerndes Potential hin getestet. Hinsichtlich des perfusionssteigernden Effektes erwies sich die Maximaldosis zwar als deutlich {\"u}berlegen, verfehlte jedoch zu den Zeitpunkten 120, 150 und 180 Minuten nach SAB knapp das Signifikanzniveau. Ein neuroprotektives Potential kann auf Grundlage einer knappen Signifikanz in der H\&E-F{\"a}rbung vermutet, aber nicht sicher konstatiert, werden. Das Ziel dieses gr{\"o}ßer angelegten Projekts ist die Entwicklung einer Kombinationstherapie aus unterschiedlichen Methoden und Medikamenten. Basierend auf den hier vorgestellten Ergebnissen kommen von den in dieser Arbeit untersuchten Substanzen insbesondere der NO-Donator Natriumnitroprussid, aber auch der ETA-Antagonist Clazosentan in Frage. Als m{\"o}gliche Kombinationspartner k{\"o}nnten Prostazyklin-Agonisten oder Thrombozytenaggregationshemmer eingesetzt werden. Daneben sind die Anwendung einer moderaten Hypothermie sowie die Gabe hyperonkotischer L{\"o}sungen therapeutische Ans{\"a}tze, die im weiteren Verlauf dieses Projekts untersucht werden.}, subject = {Neurochirurgie}, language = {de} } @phdthesis{Schubert2017, author = {Schubert, Anna-Lena}, title = {Untersuchung potenzieller Biomarker in Haut- und Nervenbiopsaten von Patienten mit schmerzhaften und schmerzlosen Polyneuropathien}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-153254}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Polyneuropathien sind eine {\"a}tiologisch heterogene Erkrankung des peripheren Nervensystems. In bis zu 30\% der F{\"a}lle ist eine Zuordnung zu einem bestimmten PNP Subtyp auch nach aufw{\"a}ndiger und zum Teil invasiver Diagnostik nicht m{\"o}glich. Bislang fehlt ein diagnostischer Biomarker bei PNP, der z.B. bei der Unterscheidung zwischen einzelnen diagnostischen Subgruppen oder entz{\"u}ndlichen und nicht-entz{\"u}ndlichen Erkrankungsformen helfen k{\"o}nnte. In einer prospektiven Studie mit insgesamt 97 Patienten mit Neuropathien verschiedenster {\"A}tiologie und 17 gesunden Kontrollpersonen erstellten wir Genexpressionsprofile von inflammatorischen Markern und Markern der Regeneration peripherer Nerven in Haut- und N. suralis-Biopsaten. Es wurden Inflammationsmarker (TAC1, CRMP2, AIF1, IL-6) und Marker, die in die Regeneration peripherer Nerven involviert sind (SCD, Netrin-1, DCC, UNC5H2, NEO1, Netrin-G1, Netrin-G2), mittels qRT-PCR untersucht. Alle Patienten erhielten eine N. suralis-Biopsie und/oder eine Hautbiopsie von Ober- beziehungsweise Unterschenkel. Weder in den Haut- noch in den N. suralis-Biopsaten konnten Unterschiede in der Genexpression dieser Marker zwischen einzelnen diagnostischen Subgruppen gefunden werden. Der Inflammationsmarker AIF1 war jedoch in Patienten-Hautproben sowohl proximal als auch distal h{\"o}her exprimiert als bei gesunden Kontrollpersonen (p < 0,05 bzw. p < 0,01). Zudem fand sich in den Hautproben von PNP-Patienten eine deutlich reduzierte Genexpression von Regenerationsmarkern aus der Netrin-Familie verglichen mit den Hautproben gesunder Probanden (Netrin-1, DCC, UNC5H2, NEO1 sowie Netrin-G1 und G2; p < 0,05 bis p < 0,001). Ferner wies Netrin-1 in distalen Hautproben bei Patienten mit einer entz{\"u}ndlichen PNP eine niedrigere Genexpression auf, als bei Patienten mit einer nicht-entz{\"u}ndlichen Erkrankungsform (p < 0,05). Die Genexpression von NEO1 in distalen Hautproben war bei schmerzloser PNP und gesunden Kontrollpersonen h{\"o}her als bei schmerzhafter PNP (p < 0,05). Sowohl eine Erh{\"o}hung bestimmter Inflammationsmarker als auch eine Verminderung von Regenerationsmarkern peripherer Nerven k{\"o}nnen bei der Pathophysiologie von Polyneuropathien involviert sein. Insbesondere Mitglieder der Netrin-Familie scheinen eine komplexe Rolle f{\"u}r das Axonwachstum, jedoch auch f{\"u}r entz{\"u}ndliche Prozesse zu spielen.}, subject = {Biomarker}, language = {de} } @phdthesis{Hofmann2018, author = {Hofmann, Lukas}, title = {The α-galactosidase A deficient mouse as a model for Fabry disease and the effect of Gb3 depositions on peripheral nociceptive ion channel function}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-158513}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Fabry disease (FD) is an X-linked lysosomal storage disorder with intracellular accumulation of globotriaosylceramide (Gb3) due to α-galactosidase A deficiency. We studied α-galactosidase A knockout mice (GLA KO) as a model for sensory disturbance and pain in FD. Pain associated behavior of young (3 months) and old (≥18 months) GLA KO mice and wildtype (WT) littermates in an inflammatory and a neuropathic pain model was investigated. Furthermore, affective and cognitive behavior was assessed in the na{\"i}ve state and in an inflammatory pain model. Gene and protein expression of pain associated ion channels and Gb3 accumulation in dorsal root ganglion (DRG) neurons was determined. We also performed patch clamp analysis on cultivated DRG neurons and human embryonic kidney 293 (HEK) cells expressing voltage-gated-sodium channel 1.7 (Nav1.7) as an in vitro model of FD. Intracellular Gb3 deposits were modulated using shRNA silencing of α-galactosidase A. After intraplantar injection of complete Freund`s adjuvant (CFA) and chronic constriction injury (CCI) of the right sciatic nerve, old GLA KO mice did not develop heat and mechanical hypersensitivity in contrast to young GLA KO and old WT mice. Additionally, we found no relevant differences between genotypes and age-groups in affective and cognitive behavior in the na{\"i}ve state and after CFA injection. Gene and protein expression analysis provided no explanation for the observed sensory impairment. However, cultured DRG neurons of old GLA KO mice revealed a marked decrease of sodium and Ih-currents compared to young GLA KO and old WT mice. DRG neurons of old GLA KO mice displayed substantial intracellular accumulation of Gb3 compared to young GLA KO and old WT mice. Similar to cultured neurons, sodium currents were also decreased in HEK cells treated with shRNA and consecutively increased intracellular Gb3 deposits compared to the control condition, but could be rescued by treatment with agalsidase-alpha. Our study unveils that, similar to patients with FD, GLA KO mice display age-dependent sensory deficits. However, contrary to patients, GLA KO mice are also protected from hypersensitivity induced by inflammation and nerve lesion due to Gb3-dependent and reversible reduction of neuronal sodium- and Ih-currents. Our data provide evidence for direct Gb3-dependent ion channel impairment in sensory DRG neurons as a potential contributor to sensory dysfunction and pain in FD.}, subject = {Fabry-Krankheit}, language = {en} } @phdthesis{Reinhold2016, author = {Reinhold, Ann-Kristin}, title = {New players in neuropathic pain? microRNA expression in dorsal root ganglia and differential transcriptional profiling in primary sensory neurons}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-140314}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2016}, abstract = {Neuropathic pain, caused by neuronal damage, is a severely impairing mostly chronic condition. Its underlying molecular mechanisms have not yet been thoroughly understood in their variety. In this doctoral thesis, I investigated the role of microRNAs (miRNAs) in a murine model of peripheral neuropathic pain. MiRNAs are small, non-coding RNAs known to play a crucial role in post-transcriptional gene regulation, mainly in cell proliferation and differentiation. Initially, expression patterns in affected dorsal root ganglia (DRG) at different time points after setting a peripheral nerve lesion were studied. DRG showed an increasingly differential expression pattern over the course of one week. Interestingly, a similar effect, albeit to a smaller extent, was observed in corresponding contralateral ganglia. Five miRNA (miR-124, miR-137, miR-183, miR-27b, and miR-505) were further analysed. qPCR, in situ hybridization, and bioinformatical analysis point towards a role for miR-137 and -183 in neuropathic pain as both were downregulated. Furthermore, miR-137 is shown to be specific for non-peptidergic non-myelinated nociceptors (C fibres) in DRG. As the ganglia consist of highly heterocellular tissue, I also developed a neuron-specific approach. Primarily damaged neurons were separated from intact adjacent neurons using fluorescence-activated cell-sorting and their gene expression pattern was analysed using a microarray. Thereby, not only were information obtained about mRNA expression in both groups but, by bioinformatical tools, also inferences on miRNA involvement. The general expression pattern was consistent with previous findings. Still, several genes were found differentially expressed that had not been described in this context before. Among these are corticoliberin or cation-regulating proteins like Otopetrin1. Bioinformatical data conformed, in part, to results from whole DRG, e.g. they implied a down-regulation of miR-124, -137, and -183. However, these results were not significant. In summary, I found that a) miRNA expression in DRG is influenced by nerve lesions typical of neuropathic pain and that b) these changes develop simultaneously to over-expression of galanin, a marker for neuronal damage. Furthermore, several miRNAs (miR-183, -137) exhibit distinct expression patterns in whole-DRG as well as in neuron-specific approaches. Therefore, further investigation of their possible role in initiation and maintenance of neuropathic pain seems promising. Finally, the differential expression of genes like Corticoliberin or Otopetrin 1, previously not described in neuropathic pain, has already resulted in follow-up projects.}, subject = {Schmerzforschung}, language = {en} } @phdthesis{Notz2019, author = {Notz, Quirin Julius}, title = {Der Einfluss von Fingolimod auf die autoreaktive B-Zell-Antwort in einem B-Zell-abh{\"a}ngigen Mausmodell der Multiplen Sklerose}, doi = {10.25972/OPUS-19154}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-191540}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die MP4-induzierte experimentelle autoimmune Encephalomyelitis (EAE) erlaubt eine fokussierte Betrachtung von B-Zellen, die eine wichtige Rolle bei der Pathogenese der Multiplen Sklerose (MS) spielen. Es konnte zum Beispiel gezeigt werden, dass das Vorhandensein von B-Zell-Aggregaten im zentralen Nervensystem (ZNS) von MS-Patienten mit einem aggravierten Krankheitsverlauf assoziiert war. Diese Follikel k{\"o}nnten dabei als ektope lymphatische Strukturen den Immunprozess aktiv gestalten und somit ein therapeutisches Ziel darstellen. In der vorliegenden Studie wurde der Effekt des Sphingosin-1-Phosphat-Rezeptor-Modulators Fingolimod (FTY720) auf die autoreaktive B-Zell-Antwort und speziell die Bildung von B-Zell-Aggregaten im Kleinhirn der MP4-EAE-M{\"a}use untersucht.}, subject = {Multiple Sklerose}, language = {de} } @phdthesis{Schneider2018, author = {Schneider, Katharina}, title = {Nachweis und Analyse von Phospho-Alpha-Synuclein-Ablagerungen in Hautnerven von Patienten mit Morbus Parkinson oder Multisystematrophie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-169694}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Zielsetzung der Studie war es, Ablagerungen des phosphorylierten Alpha-Synucleins in der Haut von Patienten mit Morbus Parkinson und atypischen Parkinson-Syndromen zu untersuchen und deren Auswirkungen auf das periphere Nervensystem zu erforschen. Dazu wurden Hautbiopsien von 92 Patienten mit Morbus Parkinson, 12 Patienten mit MSA und 13 Patienten mit einer Tauopathie sowie 83 gesunden Kontrollpersonen immunhisto-chemisch gef{\"a}rbt und unter dem Mikroskop untersucht. Mit einer Sensitivit{\"a}t von 52 \% f{\"u}r den Morbus Parkinson und 67 \% f{\"u}r die MSA bei hoher Spezifit{\"a}t stellt der Nachweis von Phospho-Alpha-Synuclein in den kleinen Nervenfasern der Haut einen geeigneten Biomarker dar. W{\"a}hrend die Ablagerungen des phosphorylierten Alpha-Synucleins bei Patienten mit Morbus Parkinson eher in autonomen Strukturen nachweisbar waren, fanden sie sich bei Patienten mit MSA eher in sub- und intraepidermal gelegenen Nervenfasern. Phospho-Alpha-Synuclein konnte in allen untersuchten Nervenfasersubtypen nachgewiesen werden, also in CGRP-, SP-, TH- und VIP-positiven Fasern. Bei den in der vorliegenden Studie untersuchten Parkinson-Patienten waren keine Ver{\"a}nderungen in der sensiblen Neurographie des Nervus suralis erkennbar. Die intraepidermale Nervenfaserdichte sowie die Innervation der Schweißdr{\"u}sen waren jedoch teilweise vermindert und auch in der QST zeigten sich Auff{\"a}lligkeiten. Ein Zusammenhang zu dem Vorhandensein von Phospho-Alpha-Synuclein-Ablagerungen konnte jedoch nur f{\"u}r die Innervation der Musculi arrectores pilorum hergestellt werden. Bei der Untersuchung der pathophysiologischen Hintergr{\"u}nde, durch die Phospho-Alpha-Synuclein-Ablagerungen zu Nervenfasersch{\"a}digungen f{\"u}hren, konnten die Hinweise auf eine Beteiligung von axonalen Transportproteinen, Mikrotubuli oder Mitochondrien nicht erh{\"a}rtet werden.}, subject = {Synuclein }, language = {de} } @phdthesis{Leinders2016, author = {Leinders, Mathias}, title = {microRNAs in chronic pain}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-144395}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2016}, abstract = {Chronic pain is a common problem in clinical practice, not well understood clinically, and frequently tough to satisfactorily diagnose. Because the pathophysiology is so complex, finding effective treatments for people with chronic pain has been overall less than successful and typically reduced to an unsatisfactory trial-and-error process, all of which translates into a significant burden to society. Knowledge of the mechanisms underlying the development of chronic pain, and moreover why some patients experience pain and others not, may aid in developing specific treatment regimens. Although nerve injuries are major contributors to pain chronification, they cannot explain the entire phenomenon. Considerable research has underscored the importance of the immune system for the development and maintenance of chronic pain, albeit the exact factors regulating inflammatory reactions remain unclear. Understanding the putative molecular and cellular regulator switches of inflammatory reactions will open novel opportunities for immune modulatory analgesics with putatively higher specificity and less adverse effects. It has become clear that small, non- coding RNA molecules known as microRNAs are in fact potent regulators of many thousands of genes and possibly cross-communicate between cellular pathways in multiple systems acting as so-called "master-switches". Aberrant expression of miRNAs is now implicated in numerous disorders, including nerve injuries as well as in inflammatory processes. Moreover, compelling evidence supports the idea that miRNAs also regulate pain, and in analogy to the oncology field aid in the differential diagnosis of disease subtypes. In fact, first reports describing characteristic miRNA expression profiles in blood or cerebrospinal fluid of patients with distinct pain conditions are starting to emerge, however evidence linking specific miRNA expression profiles to specific pain disorders is still insufficient. The present thesis aimed at first, identifying specific miRNA signatures in two distinct chronic pain conditions, namely peripheral neuropathies of different etiologies and fibromyalgia syndrome. Second, it aimed at identifying miRNA profiles to better understand potential factors that differentiate painful from painless neuropathies and third, study the mechanistic role of miRNAs in the pathophysiology of pain, to pave the way for new druggable targets. Three studies were conducted in order to identify miRNA expression signatures that are characteristic for the given chronic pain disorder. The first study measured expression of miR-21, miR-146a and miR-155 in white blood cells, skin and nerve biopsies of patients with peripheral neuropathies. It shows that peripheral neuropathies of different etiologies are associated with increased peripheral miR-21 and miR-146a, but decreased miR-155 expression. More importantly, it was shown that painful neuropathies have increased sural nerve miR-21 and miR-155 expression, but reduced miR-146a and miR-155 expression in distal skin of painful neuropathies. These results point towards the potential use of miRNAs profiles to stratify painful neuropathies. The seconds study extends these findings and first analyzed the role of miR-132-3p in patients and subsequently in an animal model of neuropathic pain. Interestingly, miR-132-3p was upregulated in white blood cells and sural nerve biopsies of patients with painful neuropathies and in animals after spared nerve injury. Pharmacologically modulating the expression of miR-132-3p dose-dependently reversed pain behavior and pain aversion, indicating the pro-nociceptive effect of miR-132-3p in chronic pain. This study thus demonstrates the potential analgesic impact by modulating miRNA expression. Fibromyalgia is associated with chronic widespread pain and, at least in a subgroup, impairment in small nerve fiber morphology and function. Interestingly, the disease probably comprises subgroups with different underlying pathomechanisms. In accordance with this notion, the third study shows that fibromyalgia is associated with both aberrant white blood cell and cutaneous miRNA expression. Being the first of its kind, this study identified miR-let-7d and its downstream target IGF-1R as potential culprit for impaired small nerve fiber homeostasis in a subset of patients with decreased intra-epidermal nerve fiber density. The work presented in this thesis is a substantial contribution towards the goal of better characterizing chronic pain based on miRNA expression signatures and thus pave the way for new druggable targets.}, subject = {miRNS}, language = {en} } @phdthesis{Werner2014, author = {Werner, Christian}, title = {Effect of autoantibodies targeting amphiphysin or glutamate decarboxylase 65 on synaptic transmission of GABAergic neurons}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-105648}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {The number of newly detected autoantibodies (AB) targeting synaptic proteins in neurological disorders of the central nervous system (CNS) is steadily increasing. Direct interactions of AB with their target antigens have been shown in first studies but the exact pathomecha-nisms for most of the already discovered AB are still unclear. The present study investigates pathophysiological mechanisms of AB-fractions that are associated with the enigmatic CNS disease Stiff person syndrome (SPS) and target the synaptically located proteins amphiphysin or glutamate decarboxylase 65 (GAD65). In the first part of the project, effects of AB to the presynaptic endocytic protein amphiphysin were investigated. Ultrastructural investigations of spinal cord presynaptic boutons in an es-tablished in-vivo passive-transfer model after intrathecal application of human anti-amphiphysin AB showed a defect of endocytosis. This defect was apparent at high synaptic activity and was characterized by reduction of the synaptic vesicle pool, clathrin coated vesi-cles (CCVs), and endosome like structures (ELS) in comparison to controls. Molecular inves-tigation of presynaptic boutons in cultured murine hippocampal neurons with dSTORM microscopy after pretreatment with AB to amphiphysin revealed that marker proteins involved in vesicle exocytosis (synaptobrevin 2 and synaptobrevin 7) had an altered expression in GA-BAergic presynapses. Endophilin, a direct binding partner of amphiphysin also displayed a disturbed expression pattern. Together, these results point towards an anti-amphiphysin AB-induced defective organization in GABAergic synapses and a presumably compensatory rearrangement of proteins responsible for CME. In the second part, functional consequences of SPS patient derived IgG fractions containing AB to GAD65, the rate limiting enzyme for GABA synthesis, were investigated by patch clamp electrophysiology and immunohistology. GABAergic neurotransmission at low and high activity as well as short term plasticity appeared normal but miniature synaptic potentials showed an enhanced frequency with constant amplitudes. SPS patient IgG after preabsorption of GAD65-AB using recombinant GAD65 still showed specific synaptic binding to neu-rons and brain slices supporting the hypothesis that additional, not yet characterized AB are present in patient IgG responsible for the exclusive effect on frequency of miniature potentials. In conclusion, the present thesis uncovered basal pathophysiological mechanisms underlying paraneoplastic SPS induced by AB to amphiphysin leading to disturbed presynaptic architec-ture. In idiopathic SPS, the hypothesis of a direct pathophysiological role of AB to GAD65 was not supported and additional IgG AB are suspected to induce distinct synaptic malfunction.}, subject = {Autoaggressionskrankheit}, language = {en} } @phdthesis{Ruschil2014, author = {Ruschil, Christoph}, title = {Der Einfluss von Autoantik{\"o}rpern gegen Aquaporin 4 bei der Pathogenese der Neuromyelitis optica}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-105787}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Neuromyelitis optica (NMO) ist eine schwerwiegende Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems, deren pathogene Ursache in Zusammenhang mit Autoantik{\"o}rpern gegen Aquaporin 4 (AQP4) steht. In einem intrathekalen Passiv-Transfermodell der Ratte wurden die Auswirkungen von NMO-Immunglobulin (IgG) aus Plasmapheresematerial und rekombinanten Antik{\"o}rpern gegen AQP4 sowie der Effekt von additiver Applikation von humanem Komplement untersucht. NMO-IgG, rekombinante Antik{\"o}rper und modifizierte Antik{\"o}rper ohne F{\"a}higkeit zur Aktivierung der Komplementkaskade waren bei repetitiver Applikation in der Lage, auch ohne additives humanes Komplement NMO-{\"a}hnliche progrediente motorische Symptome zu induzieren. Durch Ko-Injektion von humanem Komplement konnte keine signifikante Exazerbation der Pathologie bewirkt werden. MRT-Studien zeigten lokale Schrankenst{\"o}rungen am Ort der h{\"o}chsten Antik{\"o}rperkonzentration. In histologischen Aufarbeitungen von R{\"u}ckenmarksschnitten zeigten sich lokale Deposition an humanem IgG, ein dazu korrelierender Verlust an AQP4 sowie eine dar{\"u}ber hinausgehende Reduktion des Glutamattransporters EAAT2, w{\"a}hrend GFAP-reaktive Astrozyten tendenziell hypertroph und vermehrt waren. Auch bei additiver Applikation von humanem Komplement wiesen die L{\"a}sionsareale im Gegensatz zu histopathologischen Befunden bei NMO-Patienten und anderen Tiermodellen nur eine geringe Ablagerung von aktivem Komplement und wenig Infiltration durch ED1-positive Makrophagen auf. Da in einem Kontrollexperiment mit intrazerebraler intraparenchymaler Applikation von NMO-IgG die beschriebene additive Zytotoxizit{\"a}t von humanem Komplement reproduziert werden konnte, erscheint die Verwendbarkeit des intrathkalen Modells zur Evaluation der Wirkung von humanem Komplement bei Autoimmunerkrankungen mit intraspinalen Zielepitopen nicht geeignet. Die Ergebnisse lassen sich als Komplement-unabh{\"a}ngige intrinsische Wirkungen von Antik{\"o}rpern gegen AQP4 deuten, die in einer Reduktion der Oberfl{\"a}chenexpresseion von AQP4 und EAAT2 resultieren und zu einer progredienten Myelopathie f{\"u}hren. Neben der bekannten Antik{\"o}rper-induzierten Komplement-abh{\"a}ngigen Zytotoxizit{\"a}t k{\"o}nnten diese Effekte einen bislang nicht beschriebenen zus{\"a}tzlichen Pathomechanismus bei der NMO darstellen.}, subject = {Autoantik{\"o}rper}, language = {de} } @phdthesis{Frank2021, author = {Frank, Franziska}, title = {Ver{\"a}nderung der Ranvier'schen Schn{\"u}rringarchitektur bei Patienten mit diabetischer Neuropathie}, doi = {10.25972/OPUS-21966}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-219668}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {In der Krankheitsentstehung der diabetischen Neuropathie wird die paranodale Demyelinisierung als ein m{\"o}glicher Pathomechanismus diskutiert, wobei Studien mit Gewebeproben von Patienten aufgrund der Invasivit{\"a}t limitiert sind. In der vorliegenden Studie wurden periphere Nervenfasern in Hautbiopsien von Patienten mit diabetischer Neuropathie und in Patienten mit Diabetes mellitus ohne Neuropathie untersucht. Ziel war es, nodale und paranodale Ver{\"a}nderungen, wie eine Dispersion der paranodalen Proteine Caspr und Neurofascin oder der nodalen Na-Kan{\"a}le, zu detektieren und die Proben auf verl{\"a}ngerte Ranvier`sche Schn{\"u}rringe zu untersuchen. Es wurde die Hypothese {\"u}berpr{\"u}ft, dass paranodale Demyelinisierungen bei Patienten mit diabetischer Neuropathie in Hautbiopsien, als minimal-invasive Methode, nachweisbar sind. Hautproben von Patienten mit Diabetes mellitus ohne Neuropathie sollten zudem in einem fr{\"u}hen Krankheitsstadium untersucht werden. F{\"u}r die Untersuchung konnten 35 Patienten mit einer diabetischen Neuropathie, 17 Patienten mit Diabetes mellitus und 31 Kontrollen eingeschlossen werden. Immunfluoreszenzf{\"a}rbungen mit Antik{\"o}rpern gegen Caspr, Neurofascin und Natrium-Kan{\"a}len wurden zur Analyse der Ranvier`schen Schn{\"u}rringarchitektur durchgef{\"u}hrt und ausgewertet. Eine erh{\"o}hte Anzahl an verl{\"a}ngerten Schn{\"u}rringen, als Zeichen einer segmentalen Demyelinisierung, konnte in den Patienten mit diabetischer Neuropathie aber auch in Patienten mit Diabetes mellitus nachgewiesen werden. Weiterhin waren vermehrt Ver{\"a}nderungen der paranodalen Proteine, wie eine Dispersion von Caspr und Neurofascin in den Proben des Fingers der Patienten mit diabetischer Neuropathie sowie eine Dispersion von Neurofascin im Unterschenkel in beiden Patientengruppen nachweisbar. Interessanterweise waren einzelne Ver{\"a}nderungen auch in den gesunden Kontrollen auffindbar. Ver{\"a}nderungen der Schn{\"u}rringarchitektur lassen sich mithilfe der Hautbiopsie nachweisen und quantifizieren. Nodale und paranodale Ver{\"a}nderungen weisen auf demyelinisierende Prozesse in Patienten mit diabetischer Neuropathie hin und finden sich auch bereits in einem fr{\"u}hen Krankheitsstadium.}, subject = {Ranvier-Schn{\"u}rring}, language = {de} } @phdthesis{Real2015, author = {Real, Ruben}, title = {Living with severe motor impairments - from consciousness to quality of life}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-138562}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {The impact of acquired severe motor impairments is pervasive and may lead to a complete loss of communication and voluntary motor control, rendering the patient behaviourally unresponsive. In routine clinical care it may thus be unclear, whether some of these patients are even conscious. Given that finding a cure is unlikely, care focuses on providing the best possible quality of life (QoL), and knowing its predictors might contribute to that aim. Patients who still can communicate often report a high QoL, and several predictors have been identified. However, many instruments used to assess QoL require at least residual verbal and motor abilities. Thus, a method to assess QoL independent of these requirements is desirable. In addition, many instruments assume QoL to be temporarily stable, and little information is available on predictors of instantaneous QoL, i.e. QoL as it fluctuates from moment to moment throughout the day.}, subject = {Myatrophische Lateralsklerose}, language = {en} } @phdthesis{Niedermirtl2015, author = {Niedermirtl, Benedikt Felix}, title = {Untersuchungen zur Neurotoxizit{\"a}t bei {\"O}ffnung der Blut-Nerven-Schranke}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-138046}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die Blut-Nerven-Schranke stellt eine Barriere zwischen den Axonen und dem Gewebe, das sie umgibt, dar. Durch verschiedene Mechanismen wird die intraneurale Hom{\"o}ostase aufrecht erhalten, welche f{\"u}r die Funktion der Axone essentiell ist. Auf der einen Seite stellt die Blut-Nerven-Schranke einen Schutzmechanismus f{\"u}r Nerven dar. Auf der anderen Seite erschwert sie die Applikationen von Pharmaka, z.B. Analgetika, sodass bis dato Lokalan{\"a}sthetika die einzige Substanzklasse darstellen, welche zur gezielten {\"o}rtlichen, analgetischen Therapie in der breiten Verwendung ist. Das Netzwerk der Tight junctions im Perineurium ist eine Schl{\"u}sselkomponente f{\"u}r die Funktion der Blut-Nerven-Schranke. Es konnte experimentell gezeigt werden, dass durch pharmakologische Interaktion mit den Tight Junctions eine Schranken{\"o}ffnung erzielt werden kann. Dieser Effekt wurde durch unsere Arbeitsgruppe nachgewiesen f{\"u}r das von der N-terminalen Schleife des Claudin-1 abgeleitete Peptid C1C2, hypertone Substanzen, wie HTS und den Gewebeplasminogenaktivator tPA. Durch Anwendung solcher Wirkstoffvermittler k{\"o}nnte das Axon f{\"u}r andere Substanzklassen erreichbar werden. Die Fragestellung dieser Arbeit war, ob sich durch die lokale Anwendung dieser Pharmaka am N. ischiadicus von Wistar Ratten toxische Effekte ergeben. Hierzu wurden immunhistochemische F{\"a}rbungen mit einem Anti-CD68- Antik{\"o}rper zur Darstellung von endoneuralen Makrophagen als Zeichen einer lokalen Entz{\"u}ndungsreaktion verwendet. Weiterhin wurden die Nerven mit Hilfe histomorphometrischer Analysen auf morphologische Ver{\"a}nderungen hin untersucht. Keine der untersuchten Substanzen bewirkte eine Zunahme von endoneuralen Makrophagen im Vergleich zur scheinbehandelten Kontrollgruppe. Die Positivkontrolle eines N. ischiadicus nach chronischer Konstriktionsl{\"a}sion (CCI) zeigte hingegen eine massive Vermehrung endoneuraler Makrophagen. Bei der morphometrischen Analyse zeigte sich nur bei der mit tPA behandelten Gruppe eine Abnahme der g-Ratio, welche das Verh{\"a}ltnis von Myelinschicht zu Faserdurchmesser wiederspiegelt. Die anderen Teilaspekte der Untersuchung blieben unauff{\"a}llig. Aus dieser Arbeit kann geschlossen werden, dass sich mit den verwendeten Untersuchungsmethoden f{\"u}r keine der untersuchten Substanzen eine lokal toxische Wirkung nachweisen l{\"a}sst. Um die Aussagekraft bez{\"u}glich der Anwendungssicherheit weiter zu erh{\"o}hen, w{\"a}ren im weiteren Verlauf Versuchsreihen mit Blick auf m{\"o}gliche Langzeitwirkungen und etwaige systemtoxische Wirkungen von besonderer Bedeutung}, subject = {Neurotoxizit{\"a}t}, language = {de} } @phdthesis{Dietz2022, author = {Dietz, Christopher Andreas}, title = {Distinguishing phenotypes of Complex Regional Pain Syndrome}, doi = {10.25972/OPUS-25632}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-256327}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {This work investigated phenotypes of complex regional pain syndrome (CRPS) with special interest in sensory abnormalities. Quantitative sensory testing (QST) was used to assess sensory function. In addition, clinical and sensory differences of fracture and CRPS patients were addressed. Finally, the longitudinal outcome of CRPS patients was part of this thesis.}, language = {en} } @phdthesis{Lintner2022, author = {Lintner, Hannes}, title = {Die Wertigkeit des Liquorbiomarkers CXCL-13 in der Diagnostik der Neuroborreliose und anderer neuroinflammatorischer Erkrankungen}, doi = {10.25972/OPUS-26047}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-260471}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Zu den h{\"a}ufigsten Symptomen der Neuroborreliose z{\"a}hlen Meningopolyradikulitis, lymphozyt{\"a}re Meningitis und eine Beteiligung von Hirnnerven. Die Diagnosestellung erfolgt anhand klinischer Symptomatik, Liquoranalyse und Antik{\"o}rperuntersuchungen von Liquor und Serum. Besonders in der Fr{\"u}hphase der Infektion gestaltet sich die Diagnosesicherung aufgrund der noch fehlenden Antik{\"o}rperreaktion jedoch oftmals sehr schwierig. Die Ergebnisse mehrerer Studien legen nahe, dass CXCL-13 einen wertvollen Beitrag leisten k{\"o}nnte, um diese diagnostische L{\"u}cke zu schließen. Ziel der Studie war es, die Wertigkeit des Liquorbiomarkers CXCL-13 in der Diagnostik der Neuroborreliose und anderer neuroinflammatorischer Erkrankungen anhand eines großen unselektierten Kollektivs zu ermitteln, einen cut-off Wert f{\"u}r die Verwendung im klinischen Alltag zu definieren und die Ergebnisse mit der bestehenden Literatur zu vergleichen. Daf{\"u}r wurden am Klinikum Wels-Grieskirchen {\"u}ber einen Zeitraum von 3 Jahren alle Patienten analysiert, bei denen im Rahmen einer Liquorpunktion die CXCL-13 Konzentration bestimmt wurde. Die Patienten wurden anhand der Hauptdiagnose bei Entlassung in 12 Diagnosegruppen aufgeteilt, f{\"u}r die Einteilung der Neuroborreliose Patienten wurden die Diagnoseleitlinien der DGN herangezogen. Alle Liquorproben wurden routinem{\"a}ßig auf Zellzahl, Gesamteiweiß und Laktat untersucht, die CXCL-13 Konzentration wurde anhand eines enzyme-linked immunsorbent assay (CXCL-13 ELISA, Euroimmun) bestimmt. Unter den 1410 augewerteten Patienten fanden sich 29 F{\"a}lle mit gesicherter Neuroborreliose sowie 9 F{\"a}lle mit wahrscheinlicher/m{\"o}glicher Neuroborreliose. Beide Neuroborreliosegruppen zeigten eine deutlich erh{\"o}hte mediane CXCL-13 Konzentration (554pg/ml bzw. 649pg/ml), in der Gruppe der bakteriellen und Pilzinfektionen (n=6) fand sich ebenfalls ein deutlich erh{\"o}hter Median von 410pg/ml. Alle anderen Gruppen wiesen signifikant niedrigere CXCL-13 Konzentrationen auf (p<0,001), lediglich bei sechs Patienten aus der Gruppe der soliden Tumore, darunter ein kutanes Lymphom und f{\"u}nf hirneigene Tumore, wurden Werte {\"u}ber 500pg/ml gefunden. Anhand einer ROC-Kurve wurde der ideale cut-off f{\"u}r die Diagnose der gesicherten Neuroborreliose errechnet. Dieser lag bei 55,5pg/ml mit einer Sensitivit{\"a}t von 96,6\% (95\% KI 80,4-99,8\%) und einer Spezifit{\"a}t von 94,9\% (95\% KI 93,5-95,9\%). Bei 28 der 29 gesicherten Neuroborreliosef{\"a}lle konnte ein positiver Antik{\"o}rperindex nachgewiesen werden, dies entspricht einer Sensitivit{\"a}t von 96,6\%. Der direkte Erregernachweis mittels PCR wurde bei neun Patienten durchgef{\"u}hrt, er war lediglich in zwei F{\"a}llen positiv, die Sensitivit{\"a}t lag bei 22,2\%. Bei den Patienten mit wahrscheinlicher Neuroborreliose (n=5) war eine Bestimmung des Antik{\"o}rper-Index nicht m{\"o}glich, da entweder nur im Serum oder im Liquor borrelienspezifische Antik{\"o}rper vorlagen. Alle Patienten zeigten eine typische klinische Symptomatik, eine lymphozyt{\"a}re Pleozytose und deutlich erh{\"o}hte CXCL-13 Konzentrationen. Es erfolgte eine antibiotische Therapie mit Ceftriaxon, worauf die Symptomatik rasch r{\"u}ckl{\"a}ufig war. Die Ergebnisse der Studie best{\"a}tigen die hohe Wertigkeit von CXCL-13 f{\"u}r die Diagnose der Neuroborreliose und belegen die {\"U}bertragbarkeit der bisherigen Funde auf ein unselektiertes Patientenkollektiv. Die CXCL-13 Bestimmung ist dem direkten Erregernachweis deutlich {\"u}berlegen, dieser ist aufgrund der niedrigen Sensitivit{\"a}t lediglich als Best{\"a}tigungstest geeignet. Im Vergleich zum borrelienspezifischen Antik{\"o}rper-Index ist CXCL-13 als in etwa ebenb{\"u}rtig anzusehen. Besonders in der Fr{\"u}hphase der Infektion bietet die CXCL-13 Bestimmung aufgrund der Latenzzeit bis zur Nachweisbarkeit von Antik{\"o}rpern jedoch einen deutlichen Vorteil. Zus{\"a}tzlich f{\"a}llt die CXCL-13 Konzentration nach erfolgter Therapie rasch wieder ab, wodurch es sich auch als Verlaufsparameter eignet. Ein positiver Antik{\"o}rper-Index kann {\"u}ber viele Jahre persistieren, weshalb eine Unterscheidung zwischen akuter und abgelaufener Infektion unm{\"o}glich ist. Am sinnvollsten erscheint eine Kombination von CXCL-13 und Antik{\"o}rper-Index, in Verbindung mit der klinischen Pr{\"a}sentation ergibt sich so eine sehr hohe diagnostische Sicherheit in allen Stadien der Erkrankung.}, subject = {Borreliose}, language = {de} } @phdthesis{Karch2022, author = {Karch, Katharina}, title = {Mapping and Neutralization of Antibodies against Neurofascin, Contactin 1, Contactin associated protein 1 and Cortactin}, doi = {10.25972/OPUS-28022}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-280223}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Immune-mediated polyneuropathies like chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy or Guillain-Barr{\´e} syndrome are rare diseases of the peripheral nervous system. A subgroup of patients harbors autoantibodies against nodal or paranodal antigens, associated with a distinct phenotype and treatment response. In a part of patients with pathologic paranodal or nodal immunoreactivity the autoantigens remain difficult or impossible to determine owing to limitations of the used detection approach - usually ELISAs (enzyme-linked-immunosorbent-assays) - and incomplete knowledge of the possible autoantigens. Due to their high-throughput, low sample consumption and high sensitivity as well as the possibility to display many putative nodal and paranodal autoantigens simultaneously, peptide microarray-based approaches are prime candidates for the discovery of novel autoantigens, point-of-care diagnostics and, in addition, monitoring of pathologic autoimmune response. Current applications of peptide microarrays are however limited by high false-positive rates and the associated need for detailed follow-up studies and validation. Here, robust peptide microarray-based detection of antibodies and the efficient validation of binding signals by on-chip neutralization is demonstrated. First, autoantigens were displayed as overlapping peptide libraries in microarray format. Copies of the biochips were used for the fine mapping of antibody epitopes. Next, binding signals were validated by antibody neutralization in solution. Since neutralizing peptides are obtained in the process of microarray fabrications, neither throughput nor costs are significantly altered. Similar in-situ validation approaches could contribute to future autoantibody characterization and detection methods as well as to therapeutic research. Areas of application could be expanded to any autoimmune-mediated neurological disease as a long-term vision.}, subject = {Microarray}, language = {en} } @phdthesis{LauerSchmaltz2022, author = {Lauer-Schmaltz, Sandra}, title = {Durchflusszytometrische Analyse CEACAM1-exprimierender Immunzellen bei Patienten mit Multipler Sklerose}, doi = {10.25972/OPUS-28913}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-289138}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Da die Pathogenese der Multiplen Sklerose (MS) bis heute nicht vollst{\"a}ndig gekl{\"a}rt ist, befassten wir uns mit der Rolle CEACAM1-exprimierender Immunzellen bei Patienten mit MS und untersuchten diese mittels durchflusszytometrischer Untersuchung. Bei CEACAM1 (Carcinoembryonic-antigen-related cell adhesion molecule) handelt es sich um ein Zelladh{\"a}sionsmolek{\"u}l, das sowohl an inter- als auch intrazellul{\"a}ren Signalmechanismen modulatorisch beteiligt ist. Anhand unserer Ergebnisse scheint CEACAM1 keine zentrale Rolle in der Pathogenese der MS zu spielen. Es ließ sich jedoch eine signifikante Erh{\"o}hung CD56+dim NK-Zellen (nat{\"u}rliche Killerzellen) im peripheren Blut von Patienten mit schubf{\"o}rmig remittierender MS feststellen. Dies st{\"u}tzt die These, dass die „dim"-Subpopulation der NK-Zellen eine proinflammatorische Rolle in der Pathogenese der MS einnehmen k{\"o}nnte. Demnach sollte in Zukunft hinsichtlich der Entwicklung neuer Biomarker in der MS der Fokus auf NK-Zellen und Monozyten sowie deren Subpopulationen gerichtet werden.}, subject = {Durchflusscytometrie}, language = {de} } @phdthesis{Aster2023, author = {Aster, Hans-Christoph}, title = {Characterization of subgroups in fibromyalgia syndrome}, doi = {10.25972/OPUS-31304}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-313049}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {The present cumulative dissertation summarizes three clinical studies, which examine subgroups of patients within the fibromyalgia syndrome (FMS). FMS entails chronic pain and associated symptoms, and its pathophysiology is incompletely understood (1). Previous studies show that there is a subgroup of patients with FMS with objective histological pathology of the small nerve fibers of the peripheral nervous system (PNS). Another subgroup of FMS patients does not show any signs of pathological changes of the small nerve fibers. The aim of this dissertation was to compare FMS patients with healthy controls, and these two FMS subgroups for differences in the central nervous system (CNS) in order to explore possible interactions between PNS and the CNS. Regarding the CNS, differences of FMS patients with healthy controls have already been found in studies with small sample sizes, but no subgroups have yet been identified. Another aim of this thesis was to test whether the subgroups show a different response to different classes of pain medication. The methods used in this thesis are structural and functional magnetic resonance imaging (MRI), magnetic resonance diffusion imaging and magnetic resonance spectroscopy. For the evaluation of clinical symptoms, we used standardized questionnaires. The subgroups with and without pathologies of the PNS were determined by skin biopsies of the right thigh and lower leg based on the intraepidermal nerve fiber density (IENFD) of the small nerve fibers. 1) In the first MRI study, 43 female patients with the diagnosis of FMS and 40 healthy control subjects, matched in age and body mass index, were examined with different MRI sequences. Cortical thickness was investigated by structural T1 imaging, white matter integrity by diffusion tensor imaging and functional connectivity within neuronal networks by functional resting state MRI. Compared to the controls, FMS patients had a lower cortical volume in bilateral frontotemporoparietal regions and the left insula, but a higher cortical volume in the left pericalcarine cortex. Compared to the subgroup without PNS pathology, the subgroup with PNS pathology had lower cortical volume in both pericalcarine cortices. Diffusion tensor imaging revealed an increased fractional anisotropy (FA) of FMS patients in corticospinal pathways such as the corona radiata, but also in regions of the limbic systems such as the fornix and cingulum. Subgroup comparison again revealed lower mean FA values of the posterior thalamic radiation and the posterior limb of the left internal capsule in the subgroup with PNS pathology. In the functional connectivity analysis FMS patients, compared to controls, showed a hypoconnectivity between the right median frontal gyrus and the posterior cerebellum and the right crus cerebellum, respectively. In the subgroup comparisons, the subgroup with PNS pathology showed a hyperconnectivity between both inferior frontal gyri, the right posterior parietal cortex and the right angular gyrus. In summary, these results show that differences in brain morphology and functional connectivity exist between FMS patients with and without PNS pathology. These differences were not associated with symptom duration or severity and, in some cases, have not yet been described in the context of FMS. The differences in brain morphology and connectivity between subgroups could also lead to a differential response to treatment with centrally acting drugs. Further imaging studies with FMS patients should take into account this heterogeneity of FMS patient cohorts. 2) Following the results from the first MRI study, drug therapies of FMS patients and their treatment response were compared between PNS subgroups. As there is no licensed drug for FMS in Europe, the German S3 guideline recommends amitriptyline, duloxetine and pregabalin for temporary use. In order to examine the current drug use in FMS patients in Germany on a cross-sectional basis, 156 patients with FMS were systematically interviewed. The drugs most frequently used to treat pain in FMS were non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) (28.9\%), metamizole (15.4\%) and amitriptyline (8.8\%). Pain relief assessed by patients on a numerical rating scale from 0-10 averaged 2.2 points for NSAIDs, 2.0 for metamizole and 1.5 for amitriptyline. Drugs that were discontinued for lack of efficacy and not for side effects were acetaminophen (100\%), flupirtine (91.7\%), selective serotonin reuptake inhibitors (81.8\%), NSAIDs (83.7\%) and weak opioids (74.1\%). Patients were divided into subgroups with and without PNS pathology as determined by skin biopsies. We found no differences in drug use and effect between the subgroups. Taken together, these results show that many FMS patients take medication that is not in accordance with the guidelines. The reduction of symptoms was best achieved with metamizole and NSAIDs. Further longitudinal studies on medication in FMS are necessary to obtain clearer treatment recommendations. 3) Derived from previous pharmacological and imaging studies (with smaller case numbers), there is a hypothesis in the FMS literature that hyperreactivity of the insular cortex may have an impact on FMS. The hyperreactivity seems to be due to an increased concentration of the excitatory neurotransmitter glutamate in the insular cortex of FMS patients. The hypothesis is supported by magnetic resonance spectroscopy studies with small number of cases, as well as results from pharmacological studies with glutamate-inhibiting medication. Studies from animal models have also shown that an artificially induced increase in glutamate in the insular cortex can lead to reduced skin innervation. Therefore, the aim of this study was to compare glutamate and GABA concentrations in the insular cortex of FMS patients with those of healthy controls using magnetic resonance imaging. There was no significant difference of both neurotransmitters between the groups. In addition, there was no correlation between the neurotransmitter concentrations and the severity of clinical symptoms. There were also no differences in neurotransmitter concentrations between the subgroups with and without PNS pathology. In conclusion, our study could not show any evidence of a correlation of glutamate and GABA concentrations with the symptoms of FMS or the pathogenesis of subgroups with PNS pathologies.}, subject = {Fibromyalgie}, language = {en} } @phdthesis{Trautner2022, author = {Trautner, Patrick Pascal}, title = {EMG, Kaukraft und Unterkieferkinematik beim unilateralen Kauen elastischer und spr{\"o}der Testnahrung}, doi = {10.25972/OPUS-27023}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-270230}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war die synchrone Aufzeichnung der EMG-Aktivit{\"a}t aller Kaumuskeln bilateral, zusammen mit der Unterkieferkinematik und der Kaukraft beim Kauen von elastischer und spr{\"o}der Testnahrung. Vierzehn gesunde Erwachsene nahmen erfolgreich an der experimentellen Studie teil, nachdem sie ihr schriftliches Einverst{\"a}ndnis gegeben hatten. Das Studienprotokoll wurde von der Ethikkommission der Medizinischen Fakult{\"a}t der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg genehmigt (Nr.: 132/16_z-mk). Alle Verfahren wurden gem{\"a}ß der Deklaration von Helsinki durchgef{\"u}hrt. Intraorale Kraftmessger{\"a}te wurden verwendet, um die Kr{\"a}fte zu messen und zu kontrollieren, die bei der dynamischen Belastung des Kausystems auftreten, wobei das einseitige Zerkauen von zwei verschiedenen Testnahrungsmitteln simuliert wurde. Die EMG-Signale und das bilaterale EMG-Kokontraktionsmuster aller Kaumuskeln wurden bilateral mittels Oberfl{\"a}chen- und intramuskul{\"a}rer Elektroden aufgezeichnet. Die Unterkieferkinematik wurde mit einem magnetischen Kinesiographen aufgezeichnet. Die dabei gewonnenen Daten dienten der Entwicklung und Validierung eines numerischen Finite-Elemente-Modells (FEM) mit dem Ziel, die Okklusion k{\"u}nstlicher Kaufl{\"a}chen zu optimieren. Die Ergebnisse anderer Studien bez{\"u}glich der Unterschiede zwischen den Kauseiten, den Geschlechtern und der Kauaktivit{\"a}t sowie der H{\"a}rte der Lebensmittel stimmen weitgehend mit unseren Ergebnissen {\"u}berein. Erstmals wurden diese experimentellen Ergebnisse durch eine Studie verifiziert, die alle relevanten Parameter sequentiell und synchron auswertete. Dieser experimentelle Ansatz erm{\"o}glicht es, FEM-Simulationen mit dynamischen Daten des komplexen Kauzyklus zu validieren.}, subject = {Elektromyographie}, language = {de} } @phdthesis{Kilgue2019, author = {Kilgu{\´e}, Alexander Pina}, title = {Untersuchung der Schn{\"u}rringarchitektur in Hautbiopsien von Patienten mit Polyneuropathien}, doi = {10.25972/OPUS-17690}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176900}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Polyneuropathien (PNP) k{\"o}nnen zu einer Reorganisation der nodalen und paranodalen Membranproteine mit in der Folge fehlerhafter Axon-Schwann-Zell-Interaktionen f{\"u}hren. Im Rahmen der Basisdiagnostik einer Polyneuropathie haben sich Hautbiopsien als weniger invasive Erg{\"a}nzung zur Suralisbiopsie mit einem geringen Nebenwirkungsrisiko entwickelt. Die Morphologie dermaler Nervenfasern l{\"a}sst sich mittels Immunohistochemie in der Haut gezielt untersuchen. In der vorliegenden Studie wurde die Hypothese {\"u}berpr{\"u}ft, ob pathologisch auff{\"a}llige Ranvier-Schn{\"u}rringe Hinweise auf Unterschiede bei PNP-Subgruppen und Sch{\"a}digungsmuster liefern. Daneben wurden die Hypothesen {\"u}berpr{\"u}ft, ob Entz{\"u}ndungszellen an myelinisierten Nervenfasern kolokalisiert nachweisbar sind und ob Hautbiopsien einen zus{\"a}tzlichen Nutzen zur PNP-Basisdiagnostik liefern. Von 92 Patienten wurden Hautbiopsien von Finger, Ober-und Unterschenkel wurden entnommen, daraus gewonnene myelinisierte Nervenfasern der Haut wurden mittels immunohistochemischer Antik{\"o}rper-Doppelf{\"a}rbungen analysiert. Neuropathische Sch{\"a}digungsformen vom axonalen und demyelinisierenden Typ zeigten keine signifikante Korrelation mit dem Auftreten von verl{\"a}ngerten Ranvier-Schn{\"u}rringen und der Dispersion charakteristischer paranodaler und nodaler Membranproteine (Neurofascin, Caspr, Pan-Natrium-Kan{\"a}le). Kolokalisierte Entz{\"u}ndungszellen an myelinisierten Nervenfasern bei entz{\"u}ndlichen PNP ließen sich nicht nachweisen. PNP-Subgruppen zeigten keine signifikanten Unterschiede in Hinblick auf eine pathologische nodale oder paranodale Organisation. Der Zusatznutzen von Hautbiopsien in der PNP-Basisdiagnostik kann in Bezug auf die vorliegende Arbeit nur eingeschr{\"a}nkt best{\"a}tigt werden. Da Fingerbiopsien im Vergleich zu Proben aus Ober- und Unterschenkel eine signifikant h{\"o}here Dichte myelinisierter Nervenb{\"u}ndel pro Fl{\"a}che Dermis aufweisen, w{\"a}re es durchaus denkbar, zuk{\"u}nftig prim{\"a}r Fingerbiopsien zu entnehmen um diese auf etwaige pathologische Ver{\"a}nderungen infolge neuropathischer Erkrankungen zu untersuchen. Anamnese, Basisdiagnostik und klinischer Befund erbringen nach wie vor den wichtigsten Beitrag zur PNP-Diagnostik.}, subject = {Polyneuropathie}, language = {de} } @phdthesis{Winter2022, author = {Winter, Carla}, title = {Evaluation der Verwendung von Virtueller Realit{\"a}t (VR) als Erg{\"a}nzung zum Laufbandtraining im Rahmen der Behandlung von Gangst{\"o}rungen bei Patienten mit Multipler Sklerose (MS) und Schlaganfall}, doi = {10.25972/OPUS-28054}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-280544}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Die Rehabilitation von Gangst{\"o}rungen bei Patienten mit MS und Schlaganfall erfolgt h{\"a}ufig mithilfe eines konventionellen Laufbandtrainings. Einige Studien haben bereits gezeigt, dass durch eine Erweiterung dieses Trainings um eine virtuelle Realit{\"a}t die Motivation der Patienten gesteigert und die Therapieergebnisse verbessert werden k{\"o}nnen. In der vorliegenden Studie wurde eine immersive VR-Anwendung (unter Verwendung eines HMD) f{\"u}r die Gangrehabilitation von Patienten evaluiert. Hierbei wurden ihre Anwendbarkeit und Akzeptanz gepr{\"u}ft sowie ihre Kurzzeiteffekte mit einer semi-immersiven Pr{\"a}sentation (unter Verwendung eines Monitors) und mit einem konventionellen Laufbandtraining ohne VR verglichen. Der Fokus lag insbesondere auf der Untersuchung der Anwendbarkeit beider Systeme und der Auswirkungen auf die Laufgeschwindigkeit und Motivation der Benutzer. Im Rahmen einer Studie mit Innersubjekt-Design nahmen zun{\"a}chst 36 gesunde Teilnehmer und anschließend 14 Patienten mit MS oder Schlaganfall an drei experimentellen Bedingungen (VR {\"u}ber HMD, VR {\"u}ber Monitor, Laufbandtraining ohne VR) teil. Sowohl in der Studie mit gesunden Teilnehmern als auch in der Patientenstudie zeigte sich in der HMD-Bedingung eine h{\"o}here Laufgeschwindigkeit als beim Laufbandtraining ohne VR und in der Monitor-Bedingung. Die gesunden Studienteilnehmer berichteten {\"u}ber eine h{\"o}here Motivation nach der HMD-Bedingung als nach den anderen Bedingungen. Es traten in beiden Gruppen keine Nebenwirkungen im Sinne einer Simulator Sickness auf und es wurden auch keine Erh{\"o}hungen der Herzfrequenzen nach den VR-Bedingungen detektiert. Die Bewertungen des Pr{\"a}senzerlebens waren in beiden Gruppen in der HMD-Bedingung h{\"o}her als in der Monitor-Bedingung. Beide VR-Bedingungen erhielten hohe Bewertungen f{\"u}r die Benutzerfreundlichkeit. Die meisten der gesunden Teilnehmer (89 \%) und Patienten (71 \%) pr{\"a}ferierten das HMD-basierte Laufbandtraining unter den drei Trainingsformen und die meisten Patienten k{\"o}nnten sich vorstellen, es h{\"a}ufiger zu nutzen. Mit der vorliegenden Studie wurde eine strukturierte Evaluation der Anwendbarkeit eines immersiven VR-Systems f{\"u}r die Gangrehabilitation gepr{\"u}ft und dieses erstmals in den direkten Vergleich zu einem semi-immersiven System und einem konventionellen Training ohne VR gesetzt. Die Studie best{\"a}tigte die Praktikabilit{\"a}t der Kombination eines Laufbandtrainings mit immersiver VR. Aufgrund ihrer hohen Benutzerfreundlichkeit und der geringen Nebenwirkungen scheint diese Trainingsform besonders f{\"u}r Patienten geeignet zu sein, um deren Trainingsmotivation und Trainingserfolge, wie z. B. die Laufgeschwindigkeit, zu steigern. Da immersive VR-Systeme allerdings nach wie vor spezifische technische Installationsprozeduren erfordern, sollte f{\"u}r die spezifische klinische Anwendung eine Kosten-Nutzen-Bewertung erfolgen.}, subject = {Multiple Sklerose}, language = {de} } @phdthesis{Appeltshauser2018, author = {Appeltshauser, Luise Theresia}, title = {Detektion und Charakterisierung von Autoantik{\"o}rpern gegen paranodale Proteine bei Patienten mit inflammatorischer Polyneuropathie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-169457}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {K{\"u}rzlich wurden bei immunvermittelten Neuropathien Autoantik{\"o}rper gegen Proteine des paranodalen axoglialen Komplexes beschrieben. Deren Charakteristika, Pr{\"a}valenzen, pathophysiologische Relevanz sowie Bedeutung f{\"u}r Diagnostik und Therapie sind jedoch noch nicht abschließend erforscht. In dieser Studie wurden daher Seren und Plasmapheresematerial (PE-Material) von 150 Patienten mit inflammatorischen Neuropathien, n{\"a}mlich 105 mit chronisch inflammatorischer demyelinisierender Polyneuropathie (CIDP), 21 mit Guillain- Barr{\´e}-Syndrom (GBS) und 24 mit multifokaler motorischer Neuropathie (MMN), welche etablierte diagnostische Kriterien der jeweiligen Krankheit erf{\"u}llen, sowie 74 Kontrollen mittels immunhistochemischen F{\"a}rbungen an murinen Zupfnervenpr{\"a}paraten und/oder ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) auf Autoantik{\"o}rper gegen die paranodalen Proteine Caspr, Contactin-1 und Neurofascin- 155 untersucht. Bei positivem Ergebnis wurde deren Spezifit{\"a}t mittels immunhistochemischen F{\"a}rbungen an transfizierten HEK (Human embryonic kidney)- 293-Zellen und Pr{\"a}inkubationsversuchen best{\"a}tigt. Es wurden die IgG-Subklassen und die Antik{\"o}rpertiter bestimmt und das Komplementbindungsverhalten unter Zugabe von intraven{\"o}sen Immunglobulinen (IVIG) mit zellbasierten und ELISA-basierten Methoden analysiert. Klinische Merkmale und das Therapieansprechen Antik{\"o}rper-positiver Patienten wurden ermittelt und mit den experimentellen Ergebnissen in Zusammenhang gesetzt. IgG-Autoantik{\"o}rper gegen Contactin-1 konnten bei vier Patienten mit CIDP nachgewiesen werden, IgG-Autoantik{\"o}rper gegen Caspr bei einem Patienten mit CIDP und einer Patientin mit GBS. Es konnten keine weiteren Autoantik{\"o}rper bei CIDP-Patienten, GBS-Patienten, MMN-Patienten oder bei den Kontrollen detektiert werden. Die Pr{\"a}valenz von Autoantik{\"o}rpern gegen axogliale paranodale Proteine liegt somit in dieser Studie bei jeweils 4,76\% bei CIDP und GBS und 0\% bei MMN. Die Antik{\"o}rper geh{\"o}rten bei Patienten in der akuten Erkrankungsphase (zwei der CIDP-Patienten mit Anti-Contactin-1-Autoantik{\"o}rpern und eine GBS-Patientin mit Anti-Caspr-Autoantik{\"o}rpern) haupts{\"a}chlich den Subklassen IgG1 und IgG3 an, bei Patienten in der chronischen Phase (zwei der CIDP-Patienten mit Anti-Contactin-1-Autoantik{\"o}rpern, ein CIDP-Patient mit Anti-Caspr-Autoantik{\"o}rpern) {\"u}berwog die Subklasse IgG4. Experimentell kam es zur Komplementbindung und -aktivierung abh{\"a}ngig vom Gehalt der Subklassen IgG1-3, nicht aber IgG4; diese konnte durch die Zugabe von IVIG dosisabh{\"a}ngig gemindert werden. Alle Autoantik{\"o}rper-positiven CIDP-Patienten zeigten einen GBS-artigen Beginn mit einer schweren motorischen Beteiligung. Anti-Contactin-1-positive Patienten kennzeichnete klinisch zus{\"a}tzlich das Vorkommen einer Ataxie und eines Tremors, Anti-Caspr-positive Patienten das Vorkommen starker neuropathischer Schmerzen. Elektrophysiologisch standen neben Hinweisen auf eine Leitungsst{\"o}rung Zeichen einer axonalen Sch{\"a}digung im Vordergrund. Als histopathologisches Korrelat lagen eine nodale Architekturst{\"o}rung und ein Axonverlust vor. Die Patienten zeigten nur in der Anfangsphase der Erkrankung ein Ansprechen auf IVIG. Bei drei CIDP-Patienten mit IgG4-Autoantik{\"o}rpern (zwei Patienten mit Anti-Contactin-1-Antik{\"o}rpern und ein Patient mit Anti-Caspr-Antik{\"o}rpern) wurde eine Therapie mit Rituximab durchgef{\"u}hrt. Diese f{\"u}hrte zu einer Titerreduktion und zur zeitgleichen klinischen und elektrophysiologischen Befundbesserung bei zwei Patienten. Die in dieser Arbeit angewandten Screeningmethoden f{\"u}hrten zum erfolgreichen Nachweis von Autoantik{\"o}rpern gegen paranodale axogliale Proteine. Die Patienten mit positivem Autoantik{\"o}rpernachweis definieren eine kleine Untergruppe mit {\"a}hnlichen klinischen Merkmalen im Kollektiv der Patienten mit inflammatorischen Polyneuropathien. Histopathologische Merkmale sowie das Therapieansprechen auf antik{\"o}rperdepletierende Therapie sprechen in Kombination mit den Ergebnissen weiterer Studien zu paranodalen Autoantik{\"o}rpern f{\"u}r eine pathogenetische Relevanz der Autoantik{\"o}rper. Mit einem charakteristischen, am Schn{\"u}rring ansetzenden Pathomechanismus k{\"o}nnten Neuropathien mit Nachweis von paranodalen Autoantik{\"o}rpern der k{\"u}rzlich eingef{\"u}hrten Entit{\"a}t der Nodo-Paranodopathien angeh{\"o}ren. Die Komplementaktivierung und das Therapieansprechen der Patienten auf IVIG stehen m{\"o}glicherweise in Zusammenhang mit der pr{\"a}dominanten IgG-Subklasse. Diese k{\"o}nnte auch in Bezug auf die Chronifizierung eine Rolle spielen. Der Nachweis von Autoantik{\"o}rpern gegen paranodale Proteine hat wohlm{\"o}glich in Zukunft direkte Konsequenzen auf das diagnostische und therapeutische Prozedere bei Patienten mit CIDP und GBS; weitere klinische und experimentelle Daten aus gr{\"o}ßeren, prospektiven Studien sind jedoch zum weiteren Verst{\"a}ndnis und zur Charakterisierung dieser Entit{\"a}t notwendig.}, subject = {Polyneuropathie}, language = {de} } @phdthesis{Hartmannsberger2021, author = {Hartmannsberger, Beate}, title = {The pathogenicity and origin of auto-antibodies in chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy and the identification of cutaneous biomarkers in Charcot-Marie-Tooth 1A patients}, doi = {10.25972/OPUS-21145}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-211451}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Peripheral neuropathies can severely affect patients. Causes for the disease are diverse but can be classified into two main groups, acquired and hereditary. Examples for these two types are chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy (CIDP) and Charcot-Marie-Tooth disease type 1A (CMT1A). CIDP has an estimated prevalence of about 1-9:100 000. In this pathogenetically hetereo- geneous patient group about 5-10\% show auto-antibodies against the node of Ranvier and present with distinct symptoms. Treatment with rituximab - a monoclonal antibody that deletes CD20 + B cells - has been shown to be effective in a majority of auto-antibody as- sociated CIDP cases. This suggests that B cells and the produced auto-antibodies might be pathogenic. Previous studies delivered evidence that auto-antibodies alone can induce nerve damage. In this study, the aim was to investigate the pathomechanism of auto-antibodies in vivo and their exact origin: For the analysis of the pathogenicity of auto-antibodies, passive transfer experiments on Lewis rats were performed with whole IgG from a patient with anti-contactin-1 (CNTN1) IgG4 auto-antibodies. IgG was infused through an intrathe- cal catheter targeting the thoracic/lumbar region of the spine over a long-term, 3-week period. In a previous study of our group, the IgG from the same patient has been re- ported to have mild pathogenic effects when applied intraneurally into the sciatic nerve of Lewis rats. In this study however, binding of auto-antibodies to nerve roots could not be detected. Neither evaluation of electrophysiological properties after the injection period nor motor and sensory skills tested throughout the injection period showed differences when compared to animals infused with control IgG. This suggests that in the chronic intrathecal protocol anti-CNTN1 auto-antibodies did not have a pathogenic effect. In peripheral blood, four B cell subsets capable to produce antibodies were previously described: memory B cells, plasmablasts (PBs), B1 cells and CD20 + CD38 hi cells. For the identification of the B cell subsets that produce auto-antibodies, purification and sort protocols as well as an enzyme-linked immuno spot (ELISpot) assay for IgG and IgM were established successfully. Since unstimulated B cell subsets produced very small amounts of IgG and IgM, peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were stimulated with IL-2 and R848 for 72 h prior to sorting. While the memory B cell frequency decreased after stimulation, the frequency of CD20 + CD38 hi cells increased and the overall number of antibody-secreting cells was increased. When stimulating patient PBMCs for 10 days though, detection of anti-neurofascin-155 (NF155) auto-antibodies in supernatants by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was possible in two out of three patient samples. Even though cell sorting was feasible after 10 days of stimulation, detection of auto-antibodies could not be accomplished using antigen-specific ELISpot. Although the implementation of the cell sorting and purification protocol was successful, further adjustments of the antigen-specific ELISpot need to be performed. However, we could show that after 10 days of stimulation auto-antibody detection is possible by ELISA which helps to pre-screen if patient PBMC contain auto-reactive B cells. CMT1A has an estimated prevalence of 1:5000 and is caused by a duplication of the peripheral myelin protein 22 kDa (PMP22) gene. Patients suffer from distal weakness and muscle wasting leading even to wheelchair-dependency in some cases. Although different treatment options for CMT1A have been tested in previous clinical trials, none of them have been successful. In this study, the aim was to identify objective and reproducible outcome measures that assess the actual nerve damage in a large cohort of CMT1A patients by analyzing a series of parameters. Glabrous skin samples were collected from 48 CMT1A, 7 CIDP and 16 small fiber neuropathy patients and 45 healthy controls. 40-µm cryosections from the lateral part of the index finger were double-labeled using immunoflu- orescence to investigate cutaneous innervation. The disease severity which was assessed using the Charcot-Marie-Tooth Neuropathy Score version 2 (CMTNSv2) and ranged between mild to severe (3-27) correlated with age in CMT1A patients. Furthermore, the intraepidermal nerve fiber density (IENFD) was reduced in CMT1A patients in comparison to controls and correlated negatively with the disease severity. In controls however, the IENFD correlated inversely with age. Meissner corpuscle density tended to be reduced and correlated inversely with age in CMT1A patients. This was not observed in healthy controls though. Compared to controls, Merkel cell density was also reduced in CMT1A, while the fraction of denervated Merkel cell was increased and correlated with age. Further differences were revealed concerning the node of Ranvier. Paranodes were shortened and the fraction of long nodes was decreased in CMT1A patients compared to controls. These data suggest that the IENFD, the Meissner corpuscle and Merkel cell densities are possible candidates for outcome measures as they are associated with disease severity or age of patients. However, a reliable statement about the suitability as a marker for disease progression can not be made in this study since only six CMT1A patients agreed to give a follow-up biopsy two years later.}, language = {en} } @phdthesis{Braun2021, author = {Braun, Alexandra}, title = {Psychosocial and somatic resilience factors of patients with fibromyalgia syndrome (FMS)}, doi = {10.25972/OPUS-24280}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-242809}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Background: In recent years, health care has increasingly become the focus of public interest, politics, health insurance companies, and research. This includes the development of therapeutic concepts that can respond individually to patients' resources in order to improve coping with chronic diseases. Research into psychosocial and biological resilience factors is very important and the basic objective of the present work. I studied patients with fibromyalgia syndrome (FMS), who suffer among others from chronic pain, fatigue, sleep and gastrointestinal problems. This patient cohort is characterized by a pronounced heterogeneity in terms of clinical outcome, degree in disability and coping. FMS has a prevalence of 3 - 8 \% in the Western population and has a significant socio-economic impact. Validated psychosocial resilience factors include optimism, humor, coherence, self-efficacy, awareness with one's own resources and the ability to apply them profitably (coping), and a healthy social environment with positive relationships. Studies in patients with cancer revealed religiosity as positive and negative factor on the health outcome, but there is little data on religious aspects of pain resilience. Various genetic polymorphisms and anti-inflammatory cytokines are known as biological resilience factors. Various microRNA (miRNA) were detected to contribute to resilience in the context of stress and psychiatric disorders. Objective: The underlying research question of this work is to understand the factors that make some FMS patients resilient and others not, even though they suffer from the same disease. The long-term aim was to understand mechanisms and influencing factors of resilience to design preventive and resource-oriented therapies for FMS patients. Material and Methods: Three studies examined religious, physiological, biological, and psychosocial factors which may contribute to resilience in FMS patients. Study one combined data of questionnaires, a psychosocial interview, and regression analyses to investigate the relevance of religiosity for coping and resilience. Study two examined variance explaining factors and defined clusters among FMS patients by their differences in coping, pain phenotype and disability. The factor analysis used variables derived from questionnaires and qPCR of cytokines in white blood samples (WBC) of patients and healthy controls. Study three assessed cluster-wise miRNA signatures which may underly differences in behaviour, emotional and physiological disability, and resilience among patient clusters. A cluster-specific speculative model of a miRNA-mediated regulatory cycle was proposed and its potential targets verified by an online tool. Results: The data from the first study revealed a not very religious patient cohort, which was rather ambivalent towards the institution church, but described itself as a believer. The degree of religiosity played a role in the choice of coping strategy but had no effect on psychological parameters or health outcomes. The coping strategy "reinterpretation", which is closely related iv to the religious coping "reappraisal", had the highest influence on FMS related disability. Cognitive active coping strategies such as reappraisal which belongs to religious coping had the highest effect on FMS related disability (resilience) and could be trained by a therapist. Results from the second study showed high variances of all measured cytokines within the patient group and no difference between patient and control group. The high dispersion indicated cluster among patients. Factor analysis extracted four variance-explaining factors named as affective load, coping, pain, and pro-inflammatory cytokines. Psychological factors such as depression were the most decisive factors of everyday stress in life and represented the greatest influence on the variance of the data. Study two identified four clusters with respective differences in the factors and characterized them as poorly adapted (maladaptive), well adapted (adaptive), vulnerable and resilient. Their naming was based on characteristics of both resilience concepts, indicated by patients who were less stress-sensitive and impaired as a personal characteristic and by patients who emerged as more resilient from a learning and adaptive process. The data from the variance analysis suggests that problem- and emotion-focused coping strategies and a more anti-inflammatory cytokine pattern are associated with low impairment and contribute to resilience. Additional favorable factors include low anxiety, acceptance, and persistence. Some cluster-specific intervention proposals were created that combine existing concepts of behavioral and mindfulness therapies with alternative therapies such as vitamin D supplementation and a healthy intestinal flora. The results of the third study revealed lower relative gene expression of miR103a-3p, miR107, and miR130a-3p in the FMS cohort compared to the healthy controls with a large effect size. The adaptive cluster had the highest gene expression of miR103a-3p and tendentially of miR107, which was correlated with the subscale score "physical abuse" of the trauma questionnaire. Further correlations were found in particular with pain catastrophizing and FMS-related disability. MiR103a-3p and miR107 form a miRNA-family. Based on this, we proposed a miR103a/107 regulated model of an adaptive process to stress, inflammation and pain by targeting genetic factors which are included in different anti-inflammatory and stress-regulating pathways. Conclusion: All three studies provide new insights into resilience in FMS patients. Cognitive coping (reappraisal/reinterpretation) plays a central role and thus offers therapeutic targets (reframing in the context of behavioral therapy). Religosity as a resilience factor was only partially valid for our patient cohort. Basically, the use of resource-oriented therapy in large institutions still requires research and interdisciplinary cooperation to create a consensus between the humanities, natural sciences and humanism.}, subject = {Resilienz}, language = {en} } @phdthesis{Kuzkina2020, author = {Kuzkina, Anastasia}, title = {Dermal α-synuclein oligomers and aggregates in Parkinson's disease}, doi = {10.25972/OPUS-20436}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-204369}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Lewy bodies and Lewy neurites are neuropathological hallmarks of Parkinson's disease (PD). These depositions in the brain mostly consist of aggregated α-synuclein (α-syn) phosphorylated at Ser129. A number of studies reported detection of phosphorylated α-syn (p-α-syn) in the dermal nerve fibers in Parkinson's disease. The objective of this study was to investigate whether pathological α-syn accumulations detected in the skin represent aggregated protein. A number of methods aimed at detecting α-syn oligomers and aggregates were first tested and optimized on the brain samples in PD and normal control. These methods included proximity ligation assay (PLA), PET-blot, immunohistochemical (IHC) stains with α-syn aggregate (5G4) or oligomer specific (ASyO5) antibodies and a stain against native α-syn (syn211) after proteinase K (PK) digestion. Subsequently, the most specific methods (stains with 5G4, ASyO5 and syn211 after PK digestion) were studied in two separate patient and control cohorts. Anti-p-α-syn stain was performed in parallel. Single sections from at least 2 biopsy sites from 44 patients and 22 controls (cohort 1) as well as serial sections of 4 biopsy sites from 27 patients and 5 controls (cohort 2) were systematically studied for presence of aggregated and oligomeric α-syn. In total, 5G4 positive deposits were found in 24\% (cohort 1) and 37\% (cohort 2), ASyO5 positive lesions in 17,7\% (cohort 1) and 33\% (cohort 2), syn211 positive lesions after PK digestion in 38,7\% (cohort 1) and 48\% (cohort 2) of cases. There was a major overlap among positivity for a particular staining on the patient level and in most cases, the same nerve fiber was found to be positive for all 4 markers in neighboring sections. Among the skin biopsies which contained p-α-syn accumulation, 59\% were also PK resistant, 41\% were 5G4 positive and 45\% were ASyO5 positive. The samples belonging to normal controls did not show any positive signal in either of the newly established stainings or in the anti-p-α-syn staining. Using 3 distinct IHC methods, α-syn oligomers and aggregates were detectable in the majority of p-α-syn positive skin biopsies. This finding supports the hypothesis that α-syn aggregation occurs in the peripheral (i.e. dermal) nerves and can be specifically detected using skin biopsy.}, subject = {Parkinson-Krankheit}, language = {en} } @phdthesis{Rauschenberger2021, author = {Rauschenberger, Vera}, title = {Stiff-person syndrome - Pathophysiological mechanisms of glycine receptor autoantibodies}, doi = {10.25972/OPUS-20958}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-209588}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {The Stiff-person syndrome (SPS) is a rare autoimmune disease that is characterized by symptoms including stiffness in axial and limb muscles as well as painful spasms. Different variants of SPS are known ranging from moderate forms like the stiff-limb syndrome to the most severe form progressive encephalomyelitis with rigidity and myoclonus (PERM). SPS is elicited by autoantibodies that target different pre- or postsynaptic proteins. The focus of the present work is on autoantibodies against the glycine receptor (GlyR). At start of the present thesis, as main characteristic of the GlyR autoantibody pathology, receptor cross-linking followed by enhanced receptor internalization and degradation via the lysosomal pathway was described. If binding of autoantibodies modulates GlyR function and therefore contributes to the GlyR autoantibody pathology has not yet been investigated. Moreover, not all patients respond well to plasmapheresis or other treatments used in the clinic. Relapses with even higher autoantibody titers regularly occur. In the present work, further insights into the disease pathology of GlyRα autoantibodies were achieved. We identified a common GlyRα1 autoantibody epitope located in the far N-terminus including amino acids A1-G34 which at least represent a part of the autoantibody epitope. This part of the receptor is easily accessible for autoantibodies due to its location at the outermost surface of the GlyRα1 extracellular domain. It was further investigated if the glycosylation status of the GlyR interferes with autoantibody binding. Using a GlyRα1 de-glycosylation mutant exhibited that patient autoantibodies are able to detect the de-glycosylated GlyRα1 variant as well. The direct modulation of the GlyR analyzed by electrophysiological recordings demonstrated functional alterations of the GlyR upon autoantibody binding. Whole cell patch clamp recordings revealed that autoantibodies decreased the glycine potency, shown by increased EC50 values. Furthermore, an influence on the desensitization behavior of the receptor was shown. The GlyR autoantibodies, however, had no impact on the binding affinity of glycine. These issues can be explained by the localization of the GlyR autoantibody epitope. The determined epitope has been exhibited to influence GlyR desensitization upon binding of allosteric modulators and differs from the orthosteric binding site for glycine, which is localized much deeper in the structure at the interface between two adjacent subunits. To neutralize GlyR autoantibodies, two different methods have been carried out. Transfected HEK293 cells expressing GlyRα1 and ELISA plates coated with the GlyRα1 extracellular domain were used to efficiently neutralize the autoantibodies. Finally, the successful passive transfer of GlyRα1 autoantibodies into zebrafish larvae and mice was shown. The autoantibodies detected their target in spinal cord and brain regions rich in GlyRs of zebrafish and mice. A passive transfer of human GlyRα autoantibodies to zebrafish larvae generated an impaired escape behavior in the animals compatible with the abnormal startle response in SPS or PERM patients.}, subject = {Glycinrezeptor}, language = {en} } @phdthesis{Schuerger2022, author = {Sch{\"u}rger, Christina Rayka}, title = {Netrin-1 und seine Rezeptoren beeinflussen die Tight Junction Expression bei neuropathischen Schmerzen}, doi = {10.25972/OPUS-29690}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-296901}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Der Zusammenhang von neuropathischem Schmerz mit einer gest{\"o}rten Blut-Nerven- Schranke (BNS) ist bekannt. Die BNS wird durch Tight Junction Proteine (TJP) gebildet. Netrin-1 (Ntn1) hat je nach Rezeptorbindung verschiedene Effekte auf TJP und somit auf die Barriereeigenschaften. In dieser Arbeit wurde im Tiermodell (Chronic Constriction Injury-CCI) untersucht, ob Netrin-1 einen Einfluss auf die BNS hat und die Wirkung der Rezeptoren Unc5b und Neogenin-1 beleuchtet. Es wurde untersucht, ob der barrierestabilisierende Netrin-1- Spiegel auch von neuropathischen Schmerzen, im Speziellen durch „Chronic Regional Pain Syndrom" (CRPS), beeinflusst wird. M{\"a}nnl. Wistar-Ratten wurde lokal Unc5b Antik{\"o}rper injeziert oder nach Netrin-1 Gabe der Neogeninrezeptor durch lokale Neogenin-1-siRNA Injektion geblockt. Die mRNA Expression von Ntn1, seine Rezeptoren sowie der TJP (Claudine-Cldn) wurde mittels q- PCR untersucht. Netrin-1 wurde im Rattennerven mittels Western Blot bestimmt. Die Netrin-1-Spiegel im Plasma von CRPS Patient*innen und Kontrollen wurde mittels ELISA bestimmt. Im Rattenmodell war die Ntn1 vermehrt exprimiert, die Proteinexpression mittels Western Blot tendenziell vermindert. Die Claudinexpression war nach CCI herabreguliert. Netrin-1-Injektion steigerte die Expression von Cldn5 und 19. Der Netrin-1-Rezeptor UNC5B wird bei Neuropathie verst{\"a}rkt und Neogenin-1 vermindert exprimiert. Die Expression von Cldn 12 und Cldn19 war bei Blockade des Unc5b Rezeptors gesteigert und bei Blockade des Neogenin-1 Rezeptors tendenziell vermindert. Im Plasma von CRPS Patient*innen zeigte sich ein verminderter Netrin-1- Spiegel. Die Ergebnisse der vorliegenden Experimente legen nahe, dass Netrin-1 {\"u}ber die Stabilisierung der Blut-Nerven-Schranke einen lindernden Effekt auf neuropathische Schmerzen hat und sich auch die Expression dieses Proteins durch CRPS ver{\"a}ndert.}, subject = {Komplexes regionales Schmerzsyndrom}, language = {de} } @phdthesis{Seager2022, author = {Seager, Anna}, title = {Die ur{\"a}mische Neuropathie - ein Vitamin-B\(_{12}\)-Mangel?}, doi = {10.25972/OPUS-29109}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-291094}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Eine Vielzahl von Patienten mit fortgeschrittener, beziehungsweise dialysepflichtiger Niereninsuffizienz entwickeln eine Polyneuropathie. Die Pathogenese der ur{\"a}mischen Neuropathie (UN) ist nicht gekl{\"a}rt, sodass auf der Suche nach dem Pathomechanismus auch ein Vitamin-B12-Mangel diskutiert werden muss, da dieser {\"a}hnliche Symptome wie die UN hervorrufen kann. Ziel dieser Studie war es, den Zusammenhang zwischen den Parametern des Vitamin-B12-Stoffwechsels und der UN darzustellen. In einer prospektiven Studie mit insgesamt 54 teilnehmenden Patienten wurden diese vor und nach einer Vitamin-B12-Substitution laborchemisch untersucht. Zudem erhielten die Patienten neben einer klinischen Untersuchung eine elektroneurographische Diagnostik des N. suralis und des N. tibialis, sowie eine QST-Untersuchung.}, subject = {Ur{\"a}mie}, language = {de} } @phdthesis{Kreul2023, author = {Kreul, Lukas}, title = {Behandlungswechsel von Agalsidase beta zu Agalsidase alfa bei Morbus Fabry}, doi = {10.25972/OPUS-31311}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-313113}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Die lysosomale Speichererkrankung Morbus Fabry wird X-chromosomal rezessiv vererbt und f{\"u}hrt durch eine Mutation des α-Galactosidase A-Gens zu einer fehlerhaften Kodierung des α-Galactosidase A Enzyms. Die folgliche Akkumulation von Glykosphingolipiden, vorwiegend Gb-3 und Lyso-Gb-3 in den Lysosomen der Zellen verschiedener Organe sorgen dort f{\"u}r irreversible Sch{\"a}digungen. Klinisch werden von klassisch betroffenen M{\"a}nnern, bis zu nicht klassisch und teilweise v{\"o}llig asymptomatischen Frauen, eine Vielzahl an unterschiedlichen Ph{\"a}notypen detektiert. Insbesondere die Zellen des Herzens, der Niere, des Gef{\"a}ßsystems, des Nervensystems und auch der Cornea sind betroffen. Deshalb stellen die Krankheitsbilder der Herzinsuffizienz, fortschreitendes Nierenversagen und cerebrovaskul{\"a}re Ereignisse keine Seltenheit dar. Neben der im Jahr 2001 zugelassenen Enzymersatztherapie, besteht seit 2016 die M{\"o}glichkeit einer Chaperontherapie mit Migalastat f{\"u}r bestimmte Genotypen. Aktuell sind f{\"u}r die ERT die Produkte Agalsidase alfa (Replagal) mit einer Dosis von 0,2 mg/kg KG und Agalsidase beta (Fabrazyme) mit einer Dosis von 1,0 mg/kg KG beziehungsweise 0,3 mg/kg KG verf{\"u}gbar. Der perfekte Therapiebeginn und die optimale Dosis sind Gegenstand aktueller Forschung. Nachdem von 2009 bis 2012 ein Agalsidase beta Lieferengpass bestand, mussten viele Patienten unter Agalsidase beta Therapie auf Agalsidase alfa umgestellt werden. Bisherige Studien deuteten bei einem Wechsel zu Agalsidase alfa auf eine Abnahme der eGFR und eine Zunahme Fabry bezogener Schmerzen hin. Außerdem wurde bei einem Zur{\"u}ckwechseln zu Agalsidase beta ein Sinken der Plasma Lyso-Gb-3 Spiegel beobachtet. Da jedoch die Langzeiteffekte dieser Therapieumstellung noch unbeleuchtet waren, war es nun an der Zeit, mit dieser Arbeit Langzeitfolgen klinischer Stabilit{\"a}t und Sicherheit bei Patienten unter Dosisumstellung von Agalsidase alfa zu Agalsidase beta („switch") und solchen mit folgendem Zur{\"u}ckwechseln auf Agalsidase beta („re-switch") zu untersuchen. Von den 89 Studienteilnehmern aus drei verschiedenen Fabry Zentren in Deutschland zu Beginn konnten 78 Patienten am Ende des > 80 monatigen Bobachtungszeitraumes mit einer Baseline und zwei Follow-up Untersuchungen analysiert werden. Die Zuteilung zu den drei Gruppen „re-switch", „switch" und „regular Agalsidase beta" erfolgte je nach individuellem Therapieplan. Der Fokus der Studie lag auf den Langzeitdaten der Nierenfunktion, klinischen Symptomen und Ereignissen und der Plasma Lyso-Gb-3 Entwicklung. Patienten der „re-switch" Gruppe starteten zur Baseline mit den schlechtesten eGFR Werten. W{\"a}hrend die eGFR der Teilnehmer mit regul{\"a}rer Dosis stabil schien, verzeichnete sich in den „switch" und „re-switch" Gruppen eine signifikante Abnahme. Der eGFR-R{\"u}ckgang war dabei bei den „switch" Patienten am st{\"a}rksten. Im Geschlechtervergleich zeigten die M{\"a}nner aller drei Gruppen j{\"a}hrlich signifikante eGFR Einbußen zum zweiten Follow-up. Unterschiede in ernsthaften klinischen Ereignissen der Gruppen wurden nicht beobachtet. Gastrointestinale Beschwerden und Fabry bezogene Schmerzen verschlimmerten sich in der „re-switch" Gruppe nach Wechsel zu Agalsidase alfa und konnten durch Zur{\"u}ckwechseln zu Agalsidase beta wieder gebessert werden. Nachdem die Lyso-Gb-3 Spiegel der „switch" Gruppe konstant am h{\"o}chsten waren, konnten diese bei den „re-switch" Patienten nach einem Zur{\"u}ckwechseln zu Agalsidase beta signifikant gesenkt werden. Korrespondierend mit den vorherigen Studien konnte best{\"a}tigt werden, dass ein Wechsel von Agalsidase beta zu Agalsidase alfa im Allgemeinen sicher ist. Da aus den Daten nicht geschlussfolgert werden kann, dass Agalsidase beta das bessere Medikament ist, sollte die Wahl des Enzympr{\"a}parates nach wie vor auf individueller Basis erfolgen. Dennoch suggerieren die Daten eine bessere biochemische Antwort unter h{\"o}heren Enzymdosen, nach einem Zur{\"u}ckwechseln zu Agalsidase beta. Eine repr{\"a}sentative Optimierung der Nierenfunktion vor allem bei den M{\"a}nnern gelang nicht. Die Symptomverbesserung war am ehesten auf einen dosisabh{\"a}ngigen Enzymeffekt f{\"u}r die Beseitigung von Gb-3 Einschl{\"u}ssen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Obwohl auch f{\"u}r die Reinigung von Gb-3 Einschl{\"u}ssen der Niere eine solche Wirkung nachgewiesen wurde, deutet der signifikante Verlust der Nierenfunktion der M{\"a}nner auf einen bereits gestarteten inflammatorischen Prozess hin, welcher auch durch h{\"o}here Dosen unbeeinflusst blieb. Eine L{\"o}sung k{\"o}nnte eine fr{\"u}here, noch vor dem Beginn der Inflammation startende ERT-Initiierung sein. Diese {\"U}berlegung und m{\"o}gliche anti-inflammatorische Therapiestrategien sollten mit zuk{\"u}nftigen Studien gekl{\"a}rt werden.}, subject = {Fabry-Krankheit}, language = {de} } @phdthesis{Erbacher2023, author = {Erbacher, Christoph}, title = {Systemic and local mechanisms of small fiber pathology in female patients with fibromyalgia syndrome}, doi = {10.25972/OPUS-29020}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-290203}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Fibromyalgia syndrome (FMS) is a largely heterogeneous chronic pain syndrome of unclear pathophysiology, which lacks objective diagnostics and specific treatment. An immune-related shift towards a pro-inflammatory profile is discussed at a systemic level. Small fiber pathology (SFP) and local participation of non-neuronal skin cells like keratinocytes in cutaneous nociception are potential peripheral contributors. Small RNAs, particularly microRNAs (miRs) and newly described tRNA fragments (tRFs) act as posttranscriptional key regulators of gene expression and may modulate systemic and peripheral cell pathways. On cellular level, the exact mechanisms of keratinocyte-intraepidermal nerve fiber (IENF) interaction in the skin are insufficiently understood. Via small RNA sequencing and quantitative real-time PCR, we investigated miR and tRF signatures in whole blood cells and skin biopsy-derived keratinocytes of female FMS patients versus healthy controls. We applied gene target prediction analysis to uncover underlying cellular pathways affected by dysregulated small RNAs. Altered FMS small RNAs from blood were compared with their expression in disease controls, i.e. Parkinson`s patients and patients with major depression and chronic pain. Association of SFP with small RNAs was investigated via correlation with clinical parameter. To explore keratinocyte-nerve fiber interactions with high relevance for SFP and cutaneous nociception, we adapted a super-resolution array tomography (srAT) approach and expansion microscopy (ExM) for human skin samples. Further, we created a fully human 2D co-culture model of primary keratinocytes and induced pluripotent stem cell derived sensory neurons. Blood miR deregulation indicated systemic modulation of immune processes exerted by CholinomiRs and by miRs targeting the FoxO signaling pathway. Short sized tRFs were associated with mRNA metabolism and splicing. This supports the hypothesis of an inflammatory/autoimmunity component in FMS. Expression of blood small RNAs in FMS were discriminative against disease controls, highlighting their potential as objective biomarker. Blood small RNAs were predominantly upregulated and correlations between miR and clinical parameter reflected rather pain in general than SFP. In FMS keratinocytes, a downregulation of miRs and tRFs was evident. Pathways for adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK), adherens junction, and focal adhesion were predicted to be affected by miRs, while tRFs may influence proliferation, migration, and cell growth. Similar to blood miRs, altered miRs in keratinocytes correlated mostly with widespread pain and pain severity parameter. TRFs were partially associated with more severe IENF loss. Small RNAs in FMS keratinocytes may modulate pathways that define how keratinocytes interact with each other and with IENF. These interactions include nerve fiber ensheathment, a conserved epithelial mechanism, which we visualize in human epidermis and a fully human co-culture model. Additionally, we revealed plaques of connexin 43, a pore forming protein involved in intercellular communication, at keratinocyte- nerve fiber contact sites. Objective quantification of these morphological findings in FMS and other diseases with SFP may inherit diagnostic value similar to IENF density. We provide evidence for distinct miR and tRF signatures in FMS with implications for systemic immune regulation and local cell-cell interaction pathways. In the periphery we explored novel keratinocyte-nerve fiber interactions relevant for SFP and cutaneous nociception.}, subject = {Fibromyalgiesyndrom}, language = {en} } @phdthesis{Messinger2023, author = {Messinger, Julia}, title = {Die Effekte von IVIG auf die Antik{\"o}rperbindung und Komplementablagerung bei Anti-Neurofascin-positiver Nodo-Paranodopathie}, doi = {10.25972/OPUS-32110}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-321109}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Autoantik{\"o}rper gegen nodo-paranodale Proteine des Ranvier'schen Schn{\"u}rrings wie Neurofascin-155 (NF-155), Contactin-1 und Caspr wurden in der Literatur bei Patienten/Patientinnen mit Immunneuropathien beschrieben. Bei zwei bis zehn Prozent der Patienten/Patientinnen mit Immunneuropathien k{\"o}nnen Autoantik{\"o}rper gegen Isoformen des Neurofascin detektiert werden. Patienten/Patientinnen mit Autoantik{\"o}rpern gegen NF-155 weisen gemeinsame klinische Merkmale auf, unter anderem einen schweren Verlauf mit subakutem Beginn, vorwiegend motorischen Defiziten, Tremor und einem schlechten Ansprechen auf eine Therapie mit intraven{\"o}sen Immunglobulinen (IVIG). Ein Grund f{\"u}r Letzteres k{\"o}nnte sein, dass es sich {\"u}berwiegend um Autoantik{\"o}rper der Subklasse IgG4 handelt, die als anti-inflammatorisch gelten und kein Komplement aktivieren. Neben der IgG4-Subklasse k{\"o}nnen bei manchen Erkrankten auch die proinflammatorischen IgG-Subklassen 1 bis 3 nachgewiesen werden. Bei der Anti-Pan-Neurofascin (155/140/186) Polyneuropathie zeigt sich klinisch h{\"a}ufig ein fulminanter Ph{\"a}notyp mit IgG3 Pr{\"a}dominanz. Das Ziel dieser Studie war, die Autoantik{\"o}rper-induzierte Komplementablagerung zu detektieren, sowie die Rolle der IgG Subklasse und die Effekte von IVIG auf Antik{\"o}rperbindung, Komplementaktivierung und Effektorfunktionen zu untersuchen. Hierzu wurde das Serum von 212 Probanden/-innen mit der Verdachtsdiagnose einer entz{\"u}ndlichen Neuropathie auf Autoantik{\"o}rper gegen NF-155 mittels ELISA und Bindungsversuchen an M{\"a}usezupfnerven gescreent. Im Fall eines positiven Ergebnisses dienten zellbasierte Bindungsversuche mit NF-155-transfizierten HEK-293- Zellen als Best{\"a}tigungstest. Die Effekte unterschiedlicher IVIG Konzentrationen auf die Antik{\"o}rperbindung und Komplementablagerung wurden in ELISA, Komplementbindungsassays und zellbasierten Verfahren getestet. Außerdem wurde mithilfe von LDH-Zytotoxizit{\"a}tsmessungen die Komplement-induzierte Zelllyse sowie die Effekte von IVIG untersucht. Klinische Daten wurden retrospektiv ausgewertet. F{\"u}nf Patienten/Patientinnen mit hohen Autoantik{\"o}rpertitern gegen NF-155 und ein Patient mit Anti-Pan-Neurofascin Autoantik{\"o}rpern konnten in der Studie detektiert werden. Der Patient mit Autoantik{\"o}rpern gegen alle drei Isoformen des Neurofascins und IgG3-Pr{\"a}dominanz zeigte die deutlichste Komplementablagerung. Bei drei Patienten/Patientinnen, die IgG1, IgG2 und IgG4 aufwiesen, war eine Aktivierung des Komplementsystems zu beobachten, w{\"a}hrend bei zwei Patienten mit pr{\"a}dominanter IgG4-Antik{\"o}rpersubklasse keine Komplementablagerung nachweisbar war. Bei Letzteren war eine Therapie mit IVIG in der Vorgeschichte erfolglos, w{\"a}hrend es bei zwei der Patienten/Patientinnen mit anderen IgG-Subklassen und Komplementbindung unter IVIG Therapie zu einer m{\"a}ßigen bis deutlichen Symptombesserung in der Akutphase kam. Eine Koinkubation mit IVIG f{\"u}hrte in den ELISA basierten und zellbasierten Versuchen zu keinem Effekt auf die Autoantik{\"o}rperbindung an das Zielantigen, jedoch zu einer deutlichen Reduktion der Antik{\"o}rper-vermittelten Komplementbindung. Diese Reduktion war sowohl bei Koinkuabtion von IVIG mit dem Komplementfaktor C1q als auch bei Pr{\"a}inkubation von IVIG vor C1q Gabe zu sehen. Bei zwei der Patienten/Patientinnen mit hohen Komplementablagerungen konnte eine erh{\"o}hte Zytotoxizit{\"a}t nachgewiesen werden, welche bei Zugabe von IVIG verringert wurde. Schlussfolgernd ist die Autoantik{\"o}rper-induzierte Komplementablagerung abh{\"a}ngig von der pr{\"a}dominanten IgG Subklasse. IVIG f{\"u}hrt zu einer deutlichen, konzentrationsabh{\"a}ngigen Reduktion der Komplementablagerung, sowie m{\"o}glicher zytotoxischer Effektorfunktionen wie die Zytolyse myelinisierter Schwannzellen oder Nervenaxonen. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnte die Subklassenanalyse von Erkrankten das Therapieansprechen auf IVIG vorhersagen und sollte daher eine wichtige Rolle in der Diagnostik der Nodo-Paranodopathie spielen. IVIG sowie andere {\"u}ber das Komplementsystem wirkende Therapeutika k{\"o}nnen in der Behandlung der schwer betroffenen Patienten/Patientinnen, insbesondere bei Anti-Pan-Neurofascin positiver Neuropathie, in Betracht gezogen werden.}, subject = {Komplement }, language = {de} } @phdthesis{Spitzel2023, author = {Spitzel, Marlene}, title = {The impact of inflammation, hypoxia, and vasculopathy on pain development in the α-galactosidase A mouse model of Morbus Fabry}, doi = {10.25972/OPUS-34579}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-345794}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Fabry disease (FD), an X-linked lysosomal storage disorder, is caused by variants in the gene α-galactosidase A (GLA). As a consequence, the encoded homonymous enzyme GLA is not produced in sufficient amount or does not function properly. Subsequently, globotriaosylceradmide (Gb3), the target substrate of GLA, starts accumulating in several cell types, especially neurons and endothelial cells. FD patients suffer from multiorgan symptoms including cardiomyopathy, nephropathy, stroke, and acral burning pain. It is suggested that the impact of pathological Gb3 accumulation, inflammatory and hypoxic processes, and vasculopathy are contributing to the specific FD pain phenotype. Thus, we investigated the role of inflammation, hypoxia, and vasculopathy on molecular level in dorsal root ganglia (DRG) of the GLA knockout (KO) mouse model. Further, we investigated pain-like characteristics of GLA KO mice at baseline (BS), after capsaicin administration, and after repeated enzyme replacement therapy (ERT) administration for a period of 1.5 years. Acquired data showed disturbances in immune response markers represented by downregulated inflammation-associated genes and lower numbers of CD206+ macrophages in DRG of GLA KO mice. Hypoxic mechanisms were active in DRG of GLA KO mice reflected by increased gene expression of hypoxia- and DNA damage-associated targets, higher numbers of hypoxia-inducible factor 1α-positive (HIF1α+) and carbonic anhydrase 9-positive (CA9+) neurons in DRG of GLA KO mice, and DRG neuronal HIF1α cytosolic-nuclear translocation in GLA KO mice. Vascularization in DRG of GLA KO mice was reduced including lower numbers of blood vessel branches and reduced total blood vessel length. Pain-like behavior of the GLA KO mouse model revealed no mechanical hypersensitivity at BS but age-dependent heat hyposensitivity, which developed also age-matched wild type (WT) mice. Capsaicin administration under isoflurane anesthesia did not elicit the development of nocifensive behavior in GLA KO mice after mechanical or heat stimulation. Repeated ERT administration did not show a clear effect in GLA KO mice in terms of restored heat hyposensitivity to BS paw withdrawal latencies. In summary, we demonstrated the impact of disturbed immune response markers, active hypoxic mechanisms, and reduced vascularization on molecular FD pathophysiology.}, subject = {Fabry-Krankheit}, language = {en} }