@phdthesis{Ryma2022, author = {Ryma, Matthias}, title = {Exploiting the Thermoresponsive Properties of Poly(2-oxazoline)s for Biofabrication}, doi = {10.25972/OPUS-24746}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-247462}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {In this thesis, non-modified POx, namely PnPrOx and PcycloPrOx, with an LCST in the physiological range between 20 and 37°C have been utilized as materials for three different biofabrication approaches. Their thermoresponsive behavior and processability were exploited to establish an easy-to-apply coating for cell sheet engineering, a novel method to create biomimetic scaffolds based on aligned fibrils via Melt Electrowriting (MEW) and the application of melt electrowritten sacrificial scaffolds for microchannel creation for hydrogels. Chapter 3 describes the establishment of a thermoresponsive coating for tissue culture plates. Here, PnPrOx was simply dissolved in water and dried in well plates and petri dishes in an oven. PnPrOx adsorbed to the surface, and the addition of warm media generated a cell culture compatible coating. It was shown that different cell types were able to attach and proliferate. After confluency, temperature reduction led to the detachment of cell sheets. Compared to standard procedures for surface coating, the thermoresponsive polymer is not bound covalently to the surface and therefore does not require specialized equipment and chemical knowledge. However, it should be noted that the detachment of the cell layer requires the dissolution of the PnPrOx-coating, leading to possible polymer contamination. Although it is only a small amount of polymer dissolved in the media, the detached cell sheets need to be washed by media exchange for further processing if required. ...}, subject = {Thermoresponsive Polymere}, language = {en} } @phdthesis{Feisel2022, author = {Feisel, Sarah}, title = {Die Begr{\"u}ndung der Keimblatttheorie durch Christian Heinrich Pander 1817 in W{\"u}rzburg: Der Weg naturphilosophisch gepr{\"a}gter Embryologieforschung zur rationalen Wissenschaft}, doi = {10.25972/OPUS-25681}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-256811}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Christian Heinrich Pander begr{\"u}ndete 1817 in W{\"u}rzburg die Keimblatttheorie. Zu seinen Erkenntnissen gelangte er durch Studien am H{\"u}hnerembryo. Beim Erlernen und bei der Durchf{\"u}hrung der wissenschaftlichen Methodik mit dem Mikroskop unterst{\"u}tzte ihn der W{\"u}rzburger Professor und Naturforscher Ignaz D{\"o}llinger maßgeblich. Neben der Aufarbeitung der wissenschaftlichen Methodik und den hieraus neu gewonnenen Erkenntnissen besch{\"a}ftigt sich diese Arbeit ebenso mit der Aufarbeitung naturphilosophischer Motive in den naturwissenschafts-historischen Kontext der Embryologie-Geschichte des fr{\"u}hen 19. Jahrhunderts gesetzt.}, subject = {Embryologie}, language = {de} } @phdthesis{Vix2022, author = {Vix, Patrick}, title = {Die Rolle des Zelladh{\"a}sionsmolek{\"u}ls Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule-1 (CEACAM1) bei der lymphogenen Metastasierung des Prostatakarzinoms (PCa)}, doi = {10.25972/OPUS-29002}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-290021}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Der epithelialen Pr{\"a}senz des Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule-1 (CEACAM1) in Prostatadr{\"u}sen wird eine tumorsupprimierende Funktion zugeschrieben. Maligne Ver{\"a}nderungen des Prostatadr{\"u}senepithels bei einem PCa f{\"u}hren zu einer Abnahme der epithelialen CEACAM1-Expression, zu einem Verlust der Zellpolarit{\"a}t und zu einer erh{\"o}hten Zellproliferation (prostatische intraepitheliale Neoplasie (PIN)). W{\"a}hrend des PIN-Stadiums exprimieren benachbarte Blut- und Lymphgef{\"a}ße CEACAM1. CEACAM1 selbst wirkt pro-angiogen und stimuliert die Gef{\"a}ßneubildung und auch die Neubildung von Lymphgef{\"a}ßen, Lymphangiogenese. Seine Rolle in der Tumor-Lymphangiogenese und dadurch bedingten Metastasierung von Tumoren wurde bisher nicht ausreichend gekl{\"a}rt. Ziel dieser Arbeit war es, die Rolle von CEACAM1 bei der lymphogenen PCa-Metastasierung anhand von immunhistochemischen (IHC) Analysen am humanem PCa-Prostata- und Lymphknoten-(LN)-Gewebe, sowie im Mausmodell zu analysieren. Laut den Immunfluoreszenzanalysen traten in den PIN-Arealen signifikant mehr CEACAM1-positive Blut- und Lymphgef{\"a}ße auf, als in den darauffolgenden Tumorstadien. Weiter wurde eine CEACAM1-Expression in LN-Sinusgewebe bereits bei Niedrig-Risiko-Patienten (pN0) detektiert. Diese fr{\"u}he CEACAM1-Expression trat auch in den LN im PCa-Mausmodell auf. Weiter wurde im LN-Gewebe von „Hoch-Risiko"-Patienten (pN1) eine luminale CEACAM1-Expression innerhalb der aus Tumorzellen bestehenden Dr{\"u}sen beobachtet, die mit der CEACAM1-Expression in nativen Prostatadr{\"u}sen vergleichbar ist. Auch das angiogen-aktivierte Gef{\"a}ßendothel von pN0- und pN1-LN war CEACAM1-positiv. Bei Hoch-Risiko-Patienten (pN1) nahmen die CEACAM1-positiven Blut- und Lymphgef{\"a}ße im Tumorstroma mit zunehmender Dedifferenzierung des Gewebes ab. Die CEACAM1/PSA-Doppelimmun-fluoreszenzanalysen ergaben eine heterogene Expression der beiden Marker bei Intermediate-risk-Patienten und mit zunehmender Dedifferenzierung des Tumorgewebes einen epithelialen Verlust der CEACAM1-Expression in den PSA-positiven G3-Tumordr{\"u}sen. Das Fehlen von PSA in pN0-LN und die nachweisbare Expression von PSA in pN1-LN best{\"a}tigten PSA als geeigneten PCa-Zellmarker in LN. In pN1-LN ohne Dr{\"u}senbildung traten Zellansammlungen mit einer nach außen gerichteten CEACAM1-positiven Front und einem im Zentrum liegenden PSA-positiven Bereich auf. Diese Befunde belegen einen Zusammenhang zwischen der endothelialen CEACAM1-Expression im Sinus und der Mikrometastasierungswahrscheinlichkeit im pN0-LN-Gewebe von PCa-Patienten. Potentiell l{\"a}sst sich daher im Niedrig-Risiko-PCa-Patientenkollektiv {\"u}ber eine CEACAM1-Bestimmung in LN das Risiko f{\"u}r eine Metastasierung fr{\"u}hzeitig erkennen.}, language = {de} } @phdthesis{Kern2022, author = {Kern, Anna}, title = {Vaskularisierung von humanen neuralen Organoiden mit mesodermalen Progenitorzellen}, doi = {10.25972/OPUS-29111}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-291116}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Viele Organoide sind bisher nur stark vereinfachte Modelle der Originalgewebe, da sie nur aus dem Gewebsparenchym bestehen. Um neurale Organoide n{\"a}her an das Originalgewebe zu bringen, ist ein wichtiger Schritt mesenchymale Anteile zu integrieren. In dieser Arbeit war die wichtige Fragenstellung, ob neurale Organoide sich mit mesodermalen Progenitorzellen zu einem gemeinsamen Gewebe vereinigen lassen. Um die Generierung von neuro-mesenchymalen Organoiden zu erreichen, wurden geeignete Differenzierungsprotokolle zur Erzeugung neuroepithelialer und mesodermaler Aggregate aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen etabliert. Anschließend wurden die Sph{\"a}roide vereinigt und eingehend histologisch charakterisiert. Dar{\"u}ber hinaus wurde die Organoidentwicklung unter dem Einfluss von Hypoxie analysiert. Um die Organoide anschaulich mit der tats{\"a}chlichen Embryogenese vergleichen zu k{\"o}nnen, wurden Schnitte von H{\"u}hnerembryonen angefertigt. Die neuro-mesenchymalen Organoide wurden insgesamt 280 Tage kultiviert und an verschieden Zeitpunkten untersucht. Die hier pr{\"a}sentierten Daten zeigen, dass die erzeugten neuro-mesenchymalen Organoide viele Aspekte der nat{\"u}rlichen Embryogenese in Zellkultur nachahmen k{\"o}nnen. So wurde die Ausbildung neuralrohr{\"a}hnlicher Strukturen, die von einem perineuralen Gef{\"a}ßplexus umgeben sind, gezeigt. Des Weiteren wurde eine Interaktion von Astrozyten/radiale Gliazellen mit dem entstehenden Gef{\"a}ßnetz beobachtet. Schließlich zeigten sich das Einwandern von mikrogliaartigen Zellen aus dem mesenchymalen Organoidteil in das Nervengewebe. Diese Arbeit bildet die Basis f{\"u}r die Generierung neuro-mesenchymaler Organoide als realistisches Modellsystem f{\"u}r die Entwicklung des Nervensystems. Solche Modellsysteme k{\"o}nnen f{\"u}r die Erforschung von Krankheiten, Toxizit{\"a}tsstudien sowie Medikamententests verwendet werden.}, subject = {Organoid}, language = {de} } @phdthesis{Upcin2022, author = {Upcin, Berin}, title = {Contribution of vascular adventitia-resident progenitor cells to new vessel formation in \(ex\) \(vivo\) 3D models}, doi = {10.25972/OPUS-25507}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-255070}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Ongoing research to fight cancer, one of the dominant diseases of the 21st century has led to big progress especially when it comes to understanding the tumor growth and metastasis. This includes the discovery of the molecular mechanisms of tumor vascularization, which is critically required for establishment of tumor metastasis. Formation of new blood vessels is the first step in tumor vascularization. Therefore, understanding the molecular and cellular basis of tumor vascularization attracted a significant effort studying in biomedical research. The blood vessels for supplying tumor can be formed by sprouting from pre-existing vessels, a process called angiogenesis, or by vasculogenesis, that is de novo formation of blood vessels from not fully differentiated progenitor cell populations. Vasculogenic endothelial progenitor cells (EPCs) can either be activated from populations in the bone marrow reaching the pathological region via the circulation or they can be recruited from local reservoirs. Neovessel formation influences tumor progression, hence therapeutic response model systems of angiogenesis/vasculogenesis are necessary to study the underlying mechanisms. Although, initially the research in this area focused more on angiogenesis, it is now well understood that both angiogenesis and postnatal vasculogenesis contribute to neovessel formation in adult under both most pathological as well as physiological conditions. Studies in the last two decades demonstrate that in addition to the intimal layer of fully differentiated mature endothelial cells (ECs) and various smaller supplying vessels (vasa vasorum) that can serve as a source for new vessels by angiogenesis, especially the adventitia of large and medium size blood vessels harbors various vascular wall-resident stem and progenitor cells (VW-SPCs) populations that serve as a source for new vessels by postnatal vasculogenesis. However, little is known about the potential role of VW-SPCs in tumor vascularization. To this end, the present work started first to establish a modified aortic ring assay (ARA) using mouse aorta in order to study the contribution of vascular adventitia-resident VW-SPCs to neovascularization in general and in presence of tumor cells. ARA is already established an ex vivo model for neovascularization allows to study the morphogenetic events of complex new vessel formation that includes all layers of mature blood vessels, a significant advantage over the assays that employ monolayer endothelial cell cultures. Moreover, in contrast to assays employing endothelial cells monocultures, both angiogenic and vasculogenic events take place during new vessel formation in ARA although the exact contribution of these two processes to new vessel formation cannot be easily distinguished in conventional ARA. Thus, in this study, a modified protocol for the ARA (mdARA) was established by either removing or keeping the aortic adventitia in place. The mdARA allows to distinguish the role of VW-SPCs from those of other aortic layers. The present data show that angiogenic sprouting from mature aortic endothelium was markedly delayed when the adventitial layer was removed. Furthermore, the network between the capillary-like sprouts was significantly reduced in absence of aortic adventitia. Moreover, the stabilization of new sprouts by assembling the NG2+ pericyte-like cells that enwrapped the endothelial sprouts from the outside was improved when the adventitial layer remained in place. Next, mimicking the tumor-vessel adventitia-interaction, multicellular tumor spheroids (MCTS) and aortic rings (ARs) with or without adventitia of C57BL/6-Tg (UBC-GFP) mice were confronted within the collagen gel and cultured ex vivo. This 3D model enabled analysis of the mobilization, migration and capillary-like sprouts formation by VW-SPCs within tumor-vessel wall-interface in comparison to tumor-free side of the ARs. Interestingly, while MCTS preferred the uptake of single vascular adventitia-derived cells, neural spheroids were directly penetrated by capillary-like structures that were sprouted from the aortic adventitia. In summary, the model established in this work allows to study new vessel formation by both postnatal vasculogenesis and angiogenesis under same conditions. It can be applied in various mouse models including reporter mouse models, e.g. Cxcr1 CreER+/mTmG+/- mice, in which GFP-marked macrophages of the vessel wall were directly observed as they mobilized from their niche and migrated into collagen gel. Another benefit of the model is that it can be used for testing different factors such as small molecules, growth factors, cytokines, and drugs with both pro- and anti-angiogenic/vasculogenic effects.}, language = {en} }