@phdthesis{Simann2015,
  author    = {Simann, Meike},
  title     = {Aufkl{\"a}rung der Effekte von Fibroblasten-Wachstumsfaktor 1 und 2 auf die Adipogenese und Osteogenese von prim{\"a}ren humanen Knochenmark-Stroma-Zellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119322},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Regulating and reverting the adipo-osteogenic lineage decision of trabecular human bone marrow stromal cells (hBMSCs) represents a promising approach for osteoporosis therapy and prevention. Fibroblast growth factor 1 (FGF1) and its subfamily member FGF2 were scored as lead candidates to exercise control over lineage switching processes (conversion) in favor of osteogenesis previously. However, their impact on differentiation events is controversially discussed in literature. Hence, the present study aimed to investigate the effects of these FGFs on the adipogenic and osteogenic differentiation and conversion of primary hBMSCs. Moreover, involved downstream signaling mechanisms should be elucidated and, finally, the results should be evaluated with regard to the possible therapeutic approach. This study clearly revealed that culture in the presence of FGF1 strongly prevented the adipogenic differentiation of hBMSCs as well as the adipogenic conversion of pre-differentiated osteoblastic cells. Lipid droplet formation was completely inhibited by a concentration of 25 ng/µL. Meanwhile, the expression of genetic markers for adipogenic initiation, peroxisome proliferator-activated receptor gamma 2 (PPARg2) and CCAAT/enhancer binding protein alpha (C/EBPa), as well as subsequent adipocyte maturation, fatty acid binding protein 4 (FABP4) and lipoprotein lipase (LPL), were significantly downregulated. Yet, the genetic markers of osteogenic commitment and differentiation were not upregulated during adipogenic differentiation and conversion under FGF supplementation, not supporting an event of osteogenic lineage switching. Moreover, when examining the effects on the osteogenic differentiation of hBMSCs and the osteogenic conversion of pre-differentiated adipocytic cells, culture in the presence of FGF1 markedly decreased extracellular matrix (ECM) mineralization. Additionally, the gene expression of the osteogenic marker alkaline phosphatase (ALP) was significantly reduced and ALP enzyme activity was decreased. Furthermore, genetic markers of osteogenic commitment, like the master regulator runt-related transcription factor 2 (RUNX2) and bone morphogenetic protein 4 (BMP4), as well as markers of osteogenic differentiation and ECM formation, like collagen 1 A1 (COL1A1) and integrin-binding sialoprotein (IBSP), were downregulated. In contrast, genes known to inhibit ECM mineralization, like ANKH inorganic pyrophosphate transport regulator (ANKH) and osteopontin (OPN), were upregulated. ANKH inhibition revealed that its transcriptional elevation was not crucial for the reduced matrix mineralization, perhaps due to decreased expression of ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1 (ENPP1) that likely annulled ANKH upregulation. Like FGF1, also the culture in the presence of FGF2 displayed a marked anti-adipogenic and anti-osteogenic effect. The FGF receptor 1 (FGFR1) was found to be crucial for mediating the described FGF effects in adipogenic and osteogenic differentiation and conversion. Yet, adipogenic conversion displayed a lower involvement of the FGFR1. For adipogenic differentiation and osteogenic differentiation/conversion, downstream signal transduction involved the extracellular signal-regulated kinases 1 and 2 (ERK1/2) and the mitogen-activated protein kinase (MAPK)/ERK kinases 1 and 2 (MEK1/2), probably via the phosphorylation of FGFR docking protein FGFR substrate 2a (FRS2a) and its effector Ras/MAPK. The c-Jun N-terminal kinase (JNK), p38-MAPK, and protein kinase C (PKC) were not crucial for the signal transduction, yet were in part responsible for the rate of adipogenic and/or osteogenic differentiation itself, in line with current literature. Taken together, to the best of our knowledge, our study was the first to describe the strong impact of FGF1 and FGF2 on both the adipogenic and osteogenic differentiation and conversion processes of primary hBMSCs in parallel. It clearly revealed that although both FGFs were not able to promote the differentiation and lineage switching towards the osteogenic fate, they strongly prevented adipogenic differentiation and lineage switching, which seem to be elevated during osteoporosis. Our findings indicate that FGF1 and FGF2 entrapped hBMSCs in a pre-committed state. In conclusion, these agents could be applied to potently prevent unwanted adipogenesis in vitro. Moreover, our results might aid in unraveling a pharmacological control point to eliminate the increased adipogenic differentiation and conversion as potential cause of adipose tissue accumulation and decreased osteoblastogenesis in bone marrow during aging and especially in osteoporosis.},
  subject      = {Mesenchymzelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Munkert2017,
  author    = {Munkert, Tobias},
  title     = {Knochenmarker bei Osteoporose und Analyse von Serumparametern},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-155168},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Die Diagnose der Osteoporose st{\"u}tzt sich auch heute noch auf die radiologische Messung der Knochendichte (National Institutes of Health, 2000, National Osteoporosis Foundation, 2013, Dachverband Osteologie e. V., 2009a). Seine klinische Wertigkeit erreicht aber auch dieses Verfahren nur in gemeinsamer Betrachtung mit anderen klinischen Risikofaktoren. Mit dieser Methode ist es m{\"o}glich Frakturrisiken abzusch{\"a}tzen, die aktuelle Knochendichte zu bestimmen und Therapieverl{\"a}ufe zu dokumentieren. Radiologisch werden diese Ver{\"a}nderungen jedoch erst nach 12 bis 24 Monaten sichtbar (Delmas et al., 2000). Ein wichtiges Ergebnis dieser Arbeit ist die Best{\"a}tigung der Tatsache, dass ein relevanter Anteil von Frakturen sich bereits bei PatientInnen mit Osteopenie oder sogar mit normaler Knochendichte ereignet, was sowohl f{\"u}r Frauen als auch f{\"u}r M{\"a}nner gilt. Pathologische Knochendichtever{\"a}nderungen finden sich jedoch nicht nur bei Osteoporose, sondern auch bei Erkrankungen wie beispielsweise Hyper- und Hypoparathyreoidismus, Hypophosphatasie, TIO, Rachitis und Morbus Paget. Ziel dieser Arbeit war zun{\"a}chst die Erstellung einer Datenbank aus vorliegenden Serumproben und die Analyse statistischer Zusammenh{\"a}nge zwischen den ermittelten Parametern. Es konnten f{\"u}r Osteoporosen typische signifikante Zusammenh{\"a}nge zwischen dem Alter und den T-Werten an Wirbels{\"a}ule und H{\"u}fte ermittelt werden. Durch ver{\"a}nderte PTH-, AP- und 25(OH)-Vitamin D3-Konzentrationen kann erh{\"o}hter Knochenumbau erkannt werden (Jakob, 2007). In dieser Arbeit errechnete signifikante Zusammenh{\"a}nge wie beispielsweise zwischen AP und NTx deuten auf erh{\"o}hten Knochenumbau hin, wodurch R{\"u}ckschl{\"u}sse auf Erkrankungen wie beispielsweise Morbus Paget oder Knochenmetastasen gezogen werden k{\"o}nnen. Diese und andere Ergebnisse dieser Arbeit erscheinen f{\"u}r das Kollektiv einer osteoporotischen Spezialsprechstunde schl{\"u}ssig. Der hier ermittelte Prozentsatz pathologischer Laborwerte im Gesamtkollektiv beweist auch, dass es sinnvoll und {\"o}konomisch ist, bei entsprechend osteologischer Fragestellung die betreffenden Parameter zu untersuchen, da sich sehr h{\"a}ufig relevante differentialdiagnostische Fragestellungen ergeben. In weiterf{\"u}hrenden Untersuchungen soll auf diese Datenbank zur{\"u}ckgegriffen und Serumkollektive extrahiert bzw. analysiert werden. Diese k{\"o}nnen anschließend f{\"u}r genauere Untersuchungen (ELISA) auf weitere Parameter verwendet werden, um Zusammenh{\"a}nge zwischen knochenrelevanten Parametern und Knochenerkrankungen darzustellen. Um dies jedoch zu belegen, sind zus{\"a}tzliche Untersuchungen mit weiteren Knochenmarkern wie OC, CTX, BAP in {\"a}hnlichen Kollektiven n{\"o}tig. Es sollten hierf{\"u}r zudem Serumproben und Knochendichtemessungen {\"u}ber l{\"a}ngere Zeitr{\"a}ume (idealerweise zehn Jahre) analysiert werden, um m{\"o}glichst genaue Ergebnisse zu erhalten und um m{\"o}gliche Fremdeinfl{\"u}sse erkennen zu k{\"o}nnen (Delmas et al., 2000). Zuk{\"u}nftig w{\"a}re es mit dieser Methode m{\"o}glich, fr{\"u}hzeitig sensitives Risikoassessment zu betreiben, pathologische Knochenver{\"a}nderungen und deren Ursachen zu diagnostizieren und vor Auftreten klinischer Symptome gezielt pr{\"a}ventive Therapiemaßnahmen einzuleiten.},
  subject      = {Osteoporose},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kramer2021,
  author    = {Kramer, Lisa Sophie},
  title     = {Charakterisierung des Einflusses von Estrogenrezeptoren auf mechanoresponsive Reporter},
  doi       = {10.25972/OPUS-22270},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-222709},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Osteoporose wird definiert als erworbene, generalisierte Skeletterkrankung, die durch eine verminderte Knochenfestigkeit und einen pathologischen Knochenverlust charakterisiert wird. Durch die St{\"o}rung der Mikroarchitektur kommt es zu strukturellen und funktionellen Defiziten im Sinne von Fragilit{\"a}tsfrakturen. Mechanische Stimulation erh{\"a}lt die Gewebemasse und stimuliert deren kontinuierliche Anpassung. {\"O}strogene spielen bei der Entwicklung, dem Wachstum und der Regeneration des Knochens eine bedeutende Rolle und wirken {\"u}ber Bindung an die {\"O}strogenrezeptoren ER und ER in bestimmten Zielgeweben. {\"O}strogenrezeptoren sind unver{\"a}ndert sehr geeignete Targets f{\"u}r die Entwicklung von Medikamenten im Rahmen der Osteoporosetherapie wie z.B. die selektiven {\"O}strogen-Rezeptor-Modulatoren (SERMs). Die molekulare Kl{\"a}rung der Einfl{\"u}sse von ER und ER ist unver{\"a}ndert von großer klinischer Bedeutung. Die Herstellung stabiler Zelllinien mit {\"U}berexpression von Reportergenkonstrukten und Rezeptoren kann dabei hilfreich sein. In dieser Arbeit wurde eine stabile Zelllinie mit {\"U}berexpression von ERβ etabliert, die unterschiedliche Wirkung von ER und ER wurden analysiert und die Effekte von zyklischer Dehnung auf Reportergenexpression unter der Kontrolle von mechanosensitiven responsiven Elementen wurden charakterisiert.},
  subject      = {{\"O}strogene},
  language  = {de}
}