@phdthesis{Engel2019,
  author    = {Engel, Jakob},
  title     = {Untersuchung der Korrelation von Genotyp und Ph{\"a}notyp bei der Hypophosphatasie},
  doi       = {10.25972/OPUS-18175},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-181751},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die Arbeit zeigt, dass die Symptome der HPP sehr variabel und unterschiedlich stark auftreten k{\"o}nnen. Dies erschwert die klinische Diagnosestellung der Erkrankung. Nahezu alle Patienten berichteten von starken Knochen-, Gelenk,- und Muskelschmerzen, von Karies und Parodontose sowie von vermehrten Frakturen, die zum Teil weitere chronische Schmerzen und Wiederholungsfrakturen erzeugen. Eine deutlich verminderte Leistungsf{\"a}higkeit im Vergleich zu Gleichaltrigen wurde ebenso h{\"a}ufig angegeben. Es konnte keine eindeutige Ph{\"a}notyp -  Genotyp Korrelation gefunden werden, allerdings geben die Daten einen deutlichen Hinweis, dass Patienten mit zwei Mutationen am st{\"a}rksten symptomatisch betroffen sind. Ebenfalls konnten keine Unterschiede zwischen dominant negativen Mutationen und nicht dominant negativen Mutationen gefunden werden.},
  subject      = {Hypophosphatasie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Vogt2020,
  author    = {Vogt, Marius Lothar},
  title     = {Klinisches und diagnostisches Spektrum der p{\"a}diatrischen Hypophosphatasie : eine retrospektive Auswertung der Daten von 50 Patienten},
  doi       = {10.25972/OPUS-20407},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-204076},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die Hypophosphatasie (HPP) ist eine seltene, angeborene Knochen- und Systemerkrankung, welche Patienten allen Alters betrifft. Verursacht wird die Erkrankung durch Mutationen im ALPL-Gen, welches f{\"u}r die gewebeunspezifische Alkalische Phosphatase codiert und mit einem Funktionsverlust des Enzyms einhergeht. Die Auspr{\"a}gung der klinischen Symptomatik ist sehr heterogen und reicht von milden und unspezifischen bis hin zu potenziell lebensbedrohlichen Symptomen, was die korrekte Diagnose zus{\"a}tzlich erschwert und verz{\"o}gert. Um das Verst{\"a}ndnis der p{\"a}diatrischen HPP zu verbessern und die Dauer von Symptombeginn bis zur korrekten Diagnose zu verk{\"u}rzen, haben wir den Verlauf der Erkrankung anhand einer retrospektiven Aufarbeitung der Daten von 50 p{\"a}diatrischen HPP Patienten, die in den letzten 25 Jahren an der Universit{\"a}ts-Kinderklinik in W{\"u}rzburg vorstellig waren, untersucht. Diese Ergebnisse best{\"a}tigen den klinischen Eindruck der HPP als chronische Systemerkrankung, welche aufgrund ihrer unspezifischen klinischen Pr{\"a}sentation oftmals nur mit zeitlicher Verz{\"o}gerung diagnostiziert wird. Dieser Verz{\"o}gerung kommt insbesondere im Hinblick auf die 2015 zur Behandlung der p{\"a}diatrischen HPP zugelassenen Enzymersatztherapie mit dem Wirkstoff Asfotase alfa eine besondere Bedeutung zu, da die Patienten von einer fr{\"u}hzeitigen Diagnose und einem damit einhergehenden fr{\"u}hzeitigen Beginn der Behandlung profitieren k{\"o}nnen. Diese Ergebnisse tragen einen Teil dazu bei, das Bewusstsein und die Kenntnis der Erkrankung zu verbessern, um so die die Zeitspanne zwischen Symptombeginn und Diagnosestellung zu verk{\"u}rzen und die medizinische Versorgung der Patienten zu verbessern.},
  subject      = {Hypophosphatasie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Melms2019,
  author    = {Melms, Hannah},
  title     = {Charakterisierung und Analyse mesenchymaler Stammzellen dentalen Ursprungs mit Fokus auf die dentalen Aspekte der Hypophosphatasie - Etablierung eines in vitro Modells -},
  doi       = {10.25972/OPUS-18984},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-189844},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Im seltenen Krankheitsbild der Hypophosphatasie (HPP) treten aufgrund der Fehlfunktion der Gewebe-unspezifischen Alkalischen Phosphatase (tissue-nonspecific alkaline phosphatase, TNAP) skelettale und dentale Symptome in sehr variabler Auspr{\"a}gung auf. Der vorzeitige Verlust von Milchz{\"a}hnen ist das zahnmedizinische Leitsymptom und in vielen F{\"a}llen ein erstes Anzeichen dieser Erkrankung. In dieser Arbeit wurde ein in vitro Modell der HPP etabliert und der Fokus auf die dentalen Aspekte dieser Erkrankung gelegt. Hierzu wurden mesenchymale Stammzellen (MSCs) aus Bereichen analysiert, die bei einer Erkrankung von dieser Mineralisierungsst{\"o}rung betroffen sind. Es wurden dentale Stammzellen aus der Pulpa (dental pulp stem cells, DPSCs) und dem parodontalen Ligament (periodontal ligament stem cells, PDLSCs) isoliert und im Vergleich zu Stammzellen aus dem Knochenmark (bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs) charakterisiert. Um den Einfluss der Spendervariabilit{\"a}t zu reduzieren, wurden aus dem gesamten dentalen Probenmaterial nur vollst{\"a}ndige Probenpaare aus DPSCs und PDLSCs von 5 Spendern f{\"u}r die vergleichenden Analysen verwendet. Die dentalen MSCs konnten somit paarweise direkt miteinander verglichen werden. DPSCs gelten seit ihrer Entdeckung von Gronthos et al. im Jahr 2000 als geeignete Quelle f{\"u}r die Stammzellgewinnung mit vielversprechenden Anwendungsm{\"o}glichkeiten im Bereich des Tissue Engineering und der regenerativen muskuloskelettalen Medizin. PDLSCs sind aufgrund der parodontalen Problematik der HPP von besonderem Interesse in dieser Arbeit. Die Isolation von Stammzellen aus Pulpa und PDL konnte mit dem Nachweis der sogenannten Minimalkriterien f{\"u}r MSCs best{\"a}tigt werden. In diesem durch Enzyminhibition mit Levamisol induzierten in vitro Modell der HPP wurde die TNAP-abh{\"a}ngige Genexpression, die Enzym-Aktivit{\"a}t und das osteogene Differenzierungspotenzial an diesen drei Mineralisierungs-assoziierten MSCs untersucht. Die erweiterte Genexpressionsanalyse in Kooperation mit der Core Unit Systemmedizin der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg mit einer RNA-Sequenzierung der PDLSCs ergab interessante Einblicke in die differentielle Genexpression nach der TNAP-Inhibition w{\"a}hrend der osteogenen Differenzierung und Ansatzpunkte f{\"u}r weitere Analysen. Die beobachteten Genregulationen waren nach dem derzeitigen Verst{\"a}ndnis pathologischer Zusammenh{\"a}nge nachvollziehbar und simulierten in vitro HPP-relevante Signalwege repr{\"a}sentativ. Insbesondere die signifikante Genregulation von P2X7 und DMP1, sowie Zusammenh{\"a}nge aus dem Wnt-Signalweg zeigen hinsichtlich der dentalen Aspekte der HPP neue Ansatzpunkte auf. Die erh{\"o}hte P2X7-Expression in diesem in vitro HPP-Modell scheint mit der Parodontitis-Problematik der HPP zu korrelieren und verdeutlicht unter anderem die multifaktorielle {\"A}tiologie und Pathogenese der Parodontitis. Die Tatsache, dass die experimentellen Beobachtungen in Einklang mit dem klinischen Bild der HPP gebracht werden k{\"o}nnen, best{\"a}tigt die Relevanz des hier etablierten in vitro Modells. Zusammenfassend konnten anhand dieses in vitro Modells der HPP neue Aspekte aufgedeckt werden, die nicht nur im Hinblick auf die dentale Problematik der HPP aufschlussreich sind.},
  subject      = {Hypophosphatasie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Momper2021,
  author    = {Momper, Laurent},
  title     = {Interaktion der Schl{\"u}sselenzyme der Mineralisierung (AP, ENPP1, AnkH, PHOSPHO1) im Phosphatstoffwechsel in vitro},
  doi       = {10.25972/OPUS-23852},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-238529},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die Enzyme TNSALP (Tissue Non-Specific Alkaline Phosphatase), ENPP1 (Ectonucleotide Pyrophosphatase/Phosphodiesterase 1) und ANKH (Ankylosis, progressive human homolog) bilden zusammen eine zentrale Regulierungseinheit f{\"u}r den Pyrophosphat (PPi)-Stoffwechsel der Zelle [1, 2]. St{\"o}rungen dieses genau geregelten Prozesses resultieren in schwerwiegenden Erkrankungen, wie z.B. bei der Hypophosphatasie [3]. Dieser meist autosomal rezessiv vererbten Erkrankung liegt eine durch genetische Mutationen beeintr{\"a}chtigte Funktion der TNSALP zugrunde, wodurch sich die PPi- Konzentration im Microenvironment der Zelle erh{\"o}ht. Diese kann im Knochengewebe zu schweren Mineralisierungsst{\"o}rungen f{\"u}hren [1, 2]. Andere Krankheiten, mit erniedrigten PPi- Konzentrationen, werden mit pathologischen Verkalkungen in verschiedensten Geweben in Verbindung gebracht [4, 5]. Diese gehen unter anderem auf genetische Defekte von ENPP1 zur{\"u}ck[4]. Auch der Mevalonat-Pathway tr{\"a}gt zur Komposition des Microenvironments bez{\"u}glich der Hom{\"o}ostase von Phosphaten bei [6, 7]. Hier bestehen auch medizinisch relevante Einflussm{\"o}glichkeiten, zum Beispiel durch Bisphosphonate, bei der sogenannten Volkskrankheit Osteoporose. In dieser Arbeit wurden die Auswirkungen einer PPi-Belastung auf die in vitro Mineralisierung von Mesenchymalen Stammzellen untersucht, wobei Modulatoren der Enzymaktivit{\"a}t f{\"u}r ALP und ENPP1 und der Aktivit{\"a}t des PPi-Kanals ANKH sowie des Mevalonatstoffwechsels zum Einsatz kamen (PPi, Pyridoxalphosphat (PLP), Probenecid, Vitamin D, PPADS (Pyridoxalphosphat-6-azophenyl-2',4'-disulfid S{\"a}ure) und ß-γmeATP (ß-γ Methylentriphosphat)). Die Resultate zeigen, dass die Modulation der PPi-Konzentration bei der osteogenen Differenzierung von hMSCs in vitro keine eindeutigen Effekte bewirkt. Geringe {\"A}nderungen des Genexpressionsmusters sind letztlich nicht auszuschliessen, blieben jedoch aufgrund der hohen Spendervariabilit{\"a}t durch eine erh{\"o}hte Anzahl von Experimenten zu beweisen. Diese Arbeit zeigt insgesamt eine unerwartet geringe Auswirkung einer exogenen und endogenen Modulation der PPi-Konzentration sowohl mit Blick auf die rein physikalischen Ph{\"a}nomene der Mineralisierung, als auch mit Blick auf die untersuchte Genregulation der wichtigsten beteiligten Proteine, was m{\"o}glicherweise die hohe Kompensationskapazit{\"a}t der Systeme unter physiologischen Bedingungen reflektiert. Untersuchungen auf proteomischer Ebene, besonders mit Blick auf die Prozessierung von Polypeptiden mit Mineralisierungs-modulierender Wirkung w{\"u}rden m{\"o}glicherweise genaueren Einblick vermitteln. Eine genauere Untersuchung der Einfl{\"u}sse von ENPP1 erscheint f{\"u}r die Zukunft vielversprechend. Allerdings treten hier, besonders auch durch die verwendeten Hemmstoffe der ENPP1, die Ph{\"a}nomene der Vernetzung des Stoffwechsels der Phosphate (inklusive ATP und seiner Metabolite) mit dem Purinergen Signalling deutlich zutage. Diese Vernetzung generiert durch ihre Komplexit{\"a}t sowohl klinisch als auch zellbiologisch/biochemisch erhebliche Interpretationsprobleme, die zuk{\"u}nftige Arbeiten aufl{\"o}sen m{\"u}ssen. Dabei sollte besondere Aufmerksamkeit auf zwei f{\"u}r HPP-PatientInnen klinisch in Zukunft potentiell bedeutsame Ergebnisse gelegt werden, die m{\"o}glicherweise ung{\"u}nstigen Auswirkungen einer Therapie mit Probenecid auf die ALPL Expression und die Steigerung der ALPL Expression unter Hemmstoffen des Enzyms ENPP1. 1. Dympna Harmey, L.H., Sonoko Narisawa, Kirsten A. Johnson, Robert Terkeltaub, Jos{\´e} Luis Mill{\´a}n, Concerted Regulation of Inorganic Pyrophosphate and osteopontin by Akp2, Enpp1 and Ank. American Journal of Pathology, 2003. 164, No. 4: p. 1199-1209. 2. Manisha C Yadav, A.M.S.S., Sonoko Narisawa, Carmen Huesa, Marc D McKee, Colin Farquharson, Jos{\´e} Luis Mill{\´a}n, Loss of Skeletal Mineralization by the Simultaneous Ablation of PHOSPHO1 and Alkaline Phosphatase Function: A Unified Model of the Mechanisms od Initiation of Skeletal Calcification. Journal of Bone and Mineral Research, 2011. 26, No2: p. 286-297. 3. Beck, C., Hypophosphatasia. Klin Padiatr, 2009: p. 219-226. 4. Harmey, D.e.a., Concerted Regulation of Inorganic Pyrophosphate and Osteopontin by Akp2, Enpp1, and Ank. American Journal of Pathology, 2004. 164: p. 1199-1209. 5. Peter N{\"u}rnberg, H.T., David Chandler et all, Heterozygous mutations in ANKH, the human ortholog of the mouse progressive ankylosis gene, result in craniometaphyseal dysplasia. Nature Genetics, May 2001. 28: p. 37-41. 6. L{\"o}ffler, P., Heinrich, ed. Biochemie \& Pathobiochemie. Vol. 8. 2007, Springer Verlag. 7. Joseph L. Goldstein, M.S.B., Regulation of the mevalonate Pathway. Nature Genetics, 1990. 343: p. 425-430.},
  subject      = {Hypophosphatasie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{PaulusverhRehling2023,
  author    = {Paulus [verh. Rehling], Sofia},
  title     = {CRISPR/Cas9-basierte Etablierung Alkalischer Phosphatase-defizienter odontogener Zelllinien zur Analyse der dentalen Aspekte der Hypophosphatasie},
  doi       = {10.25972/OPUS-24349},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-243491},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Die Hypophosphatasie (HPP) ist eine seltene Erberkrankung, welche durch compound-heterozygote oder dominant negative heterozygote Mutationen des ALPL Gens zu einem Funktionsverlust der gewebeunspezifischen Alkalischen Phosphatase (TNAP) f{\"u}hrt. Die daraus resultierenden Mineralisierungsst{\"o}rungen betreffen sowohl den Knochen als auch in milderen Auspr{\"a}gungsformen die Z{\"a}hne und den Zahnhalteapparat. Das zahnmedizinische Leitsymptom und in vielen F{\"a}llen das erste Anzeichen der HPP ist dabei der vorzeitige Verlust der Milchz{\"a}hne ohne physiologische Wurzelresorption. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene TNAP defiziente immortalisierte Zellen des parodontalen Ligaments (PDL) mittels der CRISPR/Cas9 Methode generiert und anschließend f{\"u}nf Zelllinien charakterisiert. Die dabei entstandenen Mutationen variierten von einer moderaten heterozygoten Punktmutation zu einer schwerwiegenden homozygoten Deletion eines einzelnen Nukleotids, welche in einem vorzeitigen Stopcodon resultierte. Analysen der ALPL Expression (qPCR), TNAP Aktivit{\"a}tsmessungen (CSPD Assay) und TNAP F{\"a}rbungen zeigten einen signifikanten R{\"u}ckgang in allen TNAP-defizienten Zelllinien mit einer starken Korrelation zwischen der Restaktivit{\"a}t und dem Ausmaß der Mutation, welche in Einklang mit der komplexen Genotyp-Ph{\"a}notyp Korrelation bei HPP zu bringen ist. Das Potential der osteogenen Differenzierung der hTERT PDL Zellen wurde in der homozygot mutierten Zelllinie komplett unterdr{\"u}ckt. M{\"o}gliche Mechanismen des vorzeitigen Zahnverlustes bei HPP Patienten ist die geminderte Formation und Mineralisation des Wurzelzements und die fehlerhafte Insertion der parodontalen Fasern. Die hier erstmalig etablierten Zellkulturmodelle liefern ein valides spenderunabh{\"a}ngiges in vitro Modell der HPP, welches dazu beitragen kann, die molekularbiologischen Zusammenh{\"a}nge der dentalen Aspekte der Hypophosphatasie zu ergr{\"u}nden und daraus gegebenenfalls neue Therapieans{\"a}tze abzuleiten.},
  subject      = {Hypophosphatasie},
  language  = {de}
}