@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{Kleefeldt2020,
  author    = {Kleefeldt, Florian},
  title     = {Einfluss von CEACAM1 auf die endotheliale Funktion},
  doi       = {10.25972/OPUS-20172},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-201726},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Dem Endothel, welches die luminale Oberfl{\"a}che aller Blutgef{\"a}ße auskleidet, kommt eine wichtige Barrierefunktion zwischen Blut und Gewebe zu. Nur durch eine bedarfsgerechte Justierung dieser Barriere, die den Durchtritt von Molek{\"u}len und Zellen reguliert, kann die Gewebehom{\"o}ostase aufrechterhalten werden. Dabei ist das Endothel nicht nur passive Barriere, sondern auch an dieser dynamischen Regulation aktiv beteiligt. St{\"o}rungen oder Fehlregulationen dieser Prozesse f{\"u}hren zu Pathologien, z.B. Arteriosklerose. Es ist seit l{\"a}ngerem bekannt, dass Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule-1 (CEACAM1), ein Mitglied der Immunglobulin-Superfamilie, die Bildung und Morphogenese neuer Blutgef{\"a}ße beeinflusst. Die spontane Entwicklung kleiner Arteriosklerose-{\"a}hnlicher L{\"a}sionen in CEACAM1 knockout (Cc1-/-) M{\"a}usen zeigt, dass CEACAM1 auch f{\"u}r die Hom{\"o}ostase ausgereifter Blutgef{\"a}ße von Bedeutung ist. Ziel dieser Dissertationsarbeit war daher, den Einfluss von CEACAM1 auf wesentliche Aspekte der Endothelfunktion in Aorten in situ bzw. in Endothelzellkulturen in vitro zu analysieren. Es konnte zun{\"a}chst gezeigt werden, dass CEACAM1-defiziente Endothelzellen im Vergleich zu Wildtyp (WT) Endothelzellen eine rundlichere Zellmorphologie mit meanderf{\"o}rmigen Zellgrenzen und interzellul{\"a}ren L{\"u}cken aufweisen. Diese morphologischen Unterschiede stimmen mit Befunden in situ an Aorten von WT und Cc1-/- M{\"a}usen {\"u}berein. Weiterhin wurde eine Translokation der endothelialen NO-Synthase (eNOS) von der Zellmembran in den peri-nukle{\"a}ren Bereich bei CEACAM1-Defizienz festgestellt. Die erhobenen Daten bieten zwei m{\"o}gliche Erkl{\"a}rungen daf{\"u}r. Einerseits k{\"o}nnte CEACAM1 durch Interaktion mit eNOS als Membrananker fungieren. Daneben wiesen CEACAM1-defiziente Endothelzellen eine erh{\"o}hte Expression des Enzyms APT1 auf, welches eNOS depalmitoyliert. Die daraus resultierende, ebenfalls nachgewiesene geringere Palmitoylierung k{\"o}nnte auch zur verminderten Membran-lokalisation von eNOS beitragen. Zur endothelialen Funktion geh{\"o}rt, die Adh{\"a}sion von Blutzellen an die Gef{\"a}ßwand weitestgehend zu beschr{\"a}nken. CEACAM1-defiziente Endothelzellen zeigten im Vergleich zu WT Endothelzellen eine verst{\"a}rkte Adh{\"a}sivit{\"a}t gegen{\"u}ber murinen und humanen Monozyten. {\"A}hnliche Unterschiede wurden f{\"u}r Aortenexplantate aus WT und Cc1-/- M{\"a}usen festgestellt. Dies ist einerseits mit einer verst{\"a}rkten Expression des Zelladh{\"a}sionsmolek{\"u}ls ICAM-1 bei CEACAM1-Defizienz erkl{\"a}rbar. Dar{\"u}ber hinaus vermittelt die Glykokalyx anti-adh{\"a}sive Eigenschaften. Aus Vorbefunden war bekannt, dass die endotheliale Glykokalyx in der Aorta von Cc1-/- M{\"a}use reduziert ist. Im Rahmen dieser Arbeit konnte dies auf eine verst{\"a}rkte Expression der Glykokalyx-degradierenden Enzyme MMP9, Chondroitinase sowie Hyaluronidase-2 in Cc1-/- Endothelzellen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Eine erh{\"o}hte Permeabilit{\"a}t stellt einen Indikator f{\"u}r ein dysfunktionales Endothel, eines der initialen Schritte in der Pathogenese der Arteriosklerose, dar. Zur Analyse der aortalen Permeabilit{\"a}t wurde ein modifizierter Miles-Assay etabliert. Unter Verwendung etablierter muriner Arteriosklerosemodelle konnte gezeigt werden, dass dieser Assay eine St{\"o}rung der vaskul{\"a}ren Permeabilit{\"a}t bereits vor Auftreten makroskopischer Ver{\"a}nderungen zuverl{\"a}ssig detektiert. Im Rahmen der folgenden Analysen an WT und Cc1-/- M{\"a}usen zeigte sich ein altersabh{\"a}ngiger Effekt von CEACAM1 auf die Gef{\"a}ßpermeabilit{\"a}t: Aorten von 3 Monate alten Cc1-/- M{\"a}use wiesen eine im Vergleich zum WT erh{\"o}hte Gef{\"a}ßpermeabilit{\"a}t auf, welche wahrscheinlich Folge einer verz{\"o}gerten Gef{\"a}ßreifung ist. Im Alter von 9 Monaten zeigte sich dagegen ein entgegengesetztes Bild. Dies wurde auf eine verst{\"a}rkte Expression des die Barriere sch{\"a}digenden Inflammationsmediators TNF-α in 9 Monate alten WT M{\"a}usen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. Außerdem modulierte CEACAM1 die TNF-α-vermittelte Lockerung der endothelialen Barriere, indem es die Phosphorylierung von Adherens Junction Proteinen beeinflusste. Basal stabilisierte CEACAM1 die endotheliale Barriere durch Hemmung der Phosphorylierung von Caveolin-1, welches Adherens Junctions destabilisiert. Unter Einfluss von TNF-α war CEACAM1 verst{\"a}rkt im Bereich von Adherens Junctions lokalisiert und rekrutierte dort Src-Kinase. Src-Kinase wiederum destabilisierte Adherens Junctions durch Phosphorylierung von β-Catenin, was in verst{\"a}rkter Gef{\"a}ßpermeabilit{\"a}t resultierte. Dagegen f{\"u}hrte TNF-α in CEACAM1-defizienten Endothelzellen zu einer Dephosphorylierung von Caveolin-1 und β-Catenin, wodurch Adherens Junctions und damit die endotheliale Barriere stabilisiert wurden. Diese CEACAM1-abh{\"a}ngige differenzielle Regulation der Stabilit{\"a}t von Adherens Junctions unter TNF-α tr{\"a}gt wahrscheinlich maßgeblich zu den Unterschieden der vaskul{\"a}ren Permeabilit{\"a}t in 3 bzw. 9 Monate alten WT und Cc1-/- M{\"a}usen bei. Zusammenfassend konnte im Rahmen dieser Arbeit nachgewiesen werden, dass CEACAM1 zentrale Funktionen des Endothels und hier{\"u}ber die Hom{\"o}ostase reifer Gef{\"a}ße beeinflusst. Da eine Expression von CEACAM1 auch in arteriosklerotischen Plaques nachgewiesen werden konnte, soll in weiteren Untersuchungen auch der Beitrag von CEACAM1 zur arteriosklerotischen Plaquebildung analysiert werden.},
  subject      = {Endothel},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kristen2023,
  author    = {Kristen, Alexander Kurt},
  title     = {Effekt von β-Hydroxybutyrat und Acetoacetat auf die Proliferationsaktivit{\"a}t und die Strahlensensibilit{\"a}t von Kolonkarzinomzellen mit unterschiedlichem p53-Status},
  doi       = {10.25972/OPUS-32706},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-327068},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Die ketogene Di{\"a}t besitzt ein breites m{\"o}gliches therapeutisches Spektrum und aufgrund der induzierten Ketonk{\"o}rper in der Theorie auch antiproliferative sowie antiinflammatorische Wirkmechanismen. Ziel dieser Arbeit war es, die Wirkung der Ketonk{\"o}rper β-Hydroxybutyrat und Acetoacetat auf Kolonkarzinomzellen in vitro zu untersuchen. Hierf{\"u}r wurden Proliferation, Koloniebildung, Gen- und Proteinexpression von drei verschiedenen Zelllinien analysiert. Um einen m{\"o}glichen Zusammenhang der Ketonk{\"o}rperwirkung und dem p53-Status zu pr{\"u}fen, wurden Zelllinien mit unterschiedlichem p53-Status eingesetzt. Etwaige Effekte der Ketonk{\"o}rper auf die Strahlensensibilit{\"a}t der Zellen wurden ebenfalls untersucht. Um m{\"o}glichst tumorphysiologische Bedingungen herzustellen, wurden die Versuche nicht nur unter normoxischen Bedingungen (21 \% Sauerstoff), sondern parallel unter 1,5 \% Sauerstoffkonzentration durchgef{\"u}hrt. In den Tests zur Proteinexpression konnte festgestellt werden, dass die Expression von p53 nicht durch die Zugabe von Ketonk{\"o}rpern beeinflusst wird. Die Proteinexpression von p21 und p27 war unabh{\"a}ngig von der Expression von p53. Die Analyse der Genexpression beweist, dass die untersuchten Zelllinien sowohl die Monocarboxylattransporter (MCTs) exprimieren, {\"u}ber welche die Ketonk{\"o}rper aufgenommen werden k{\"o}nnen, als auch die G-Protein- gekoppelten Rezeptoren, {\"u}ber welche die Ketonk{\"o}rper auf die Signalketten wirken k{\"o}nnen. Ein hemmender Einfluss der Ketonk{\"o}rper auf die Zellproliferation ließ sich im WST-8-Test f{\"u}r die Zelllinie HT-29 unter Zugabe von 3-OHB in Kombination mit LiAcAc nachweisen. Nach Strahlenbehandlung stellten sich die Zelllinien CaCo-2 und HT-29 bei Betrachtung der Kurzzeitproliferation weitgehend strahlenresistent dar. Bei Untersuchung der Langzeitproliferation mittels Koloniebildungstest zeigte sich jedoch auch hier eine zytotoxische Wirkung der ionisierenden Strahlung. F{\"u}r die Zelllinie CaCo2 konnte zudem durch Zugabe von LiAcAc allein und in Kombination mit 3-OHB eine signifikante Reduktion der Koloniebildung nach Bestrahlung mit 2 Gy festgestellt werden. Zusammenfassend weisen die durchgef{\"u}hrten Versuche darauf hin, dass die Ketonk{\"o}rper unabh{\"a}ngig vom p53-Status in alle untersuchten Kolonkarzinomzellen aufgenommen und verwertet werden k{\"o}nnen. Ein allgemein synergistischer Effekt zwischen ionisierender Strahlung und den Ketonk{\"o}rpern konnte nicht eindeutig nachgewiesen werden. Die Zugabe der Ketonk{\"o}rper f{\"u}hrte weder zu einer Proliferationsanregung noch zur Reduktion der Strahlensensitivit{\"a}t, so dass hier von einer klinischen Unbedenklichkeit ausgegangen werden kann. Fortf{\"u}hrende klinische Studien sind notwendig, um die in vivo Effekte zu untersuchen.},
  subject      = {Ketonk{\"o}rper},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kuhn2021,
  author    = {Kuhn, Anja},
  title     = {Rekrutierung von Stromazellen aus gef{\"a}ßwandresidenten Vorl{\"a}uferzellen w{\"a}hrend der Tumorgenese},
  doi       = {10.25972/OPUS-22431},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-224315},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Tumore bestehen nicht nur aus malignen Zellen, sondern ebenfalls aus einer Vielzahl an nicht tumorigenen Zellen, die den Tumor auf vielf{\"a}ltige Weise unterst{\"u}tzen und den Tumor vor therapeutischen Maßnahmen sch{\"u}tzen. Die Frage der Herkunft dieser Zellen insbesondere in einem nicht vaskularisierten Tumor ist daher auch f{\"u}r die Entwicklung zuk{\"u}nftiger Therapeutika relevant. In dieser Arbeit wurde eine Methode etabliert, die im dreidimensionalen Raum die Untersuchung des Einflusses von Tumorzellen auf die vaskul{\"a}re Adventitia am Model der Mausaorta erm{\"o}glicht. Dazu erfolgte die Einbettung von Alginatbeads aus verschiedenen Tumorzelllinien in eine gemeinsame Kollagenmatrix mit murinen Aortenringen. W{\"a}hrend des zehnt{\"a}gigem Versuchszeitraums wurde die Aussprossung von Zellen aus den Aortenringen beobachtet und quantifiziert. Es wurde festgestellt, dass die Auswanderung w{\"a}hrend des Versuchszeitraums zunimmt und dass die Konfrontation mit der Zytokinmischung der Tumorzellen zu einer st{\"a}rkeren Aussprossung f{\"u}hrt, als die Stimulation mit VEGF oder keine Stimulation. Eine gerichtete Auswanderung der Zellen in Richtung der Tumorbeads konnte nicht nachgewiesen bzw. best{\"a}tigt werden. Kapill{\"a}re Aussprossungen waren nur in geringem Ausmaß zu beobachten. Bei Charakterisierung der ausgewanderten Zellen mittels immunhistochemischer F{\"a}rbungen waren keine F4/80-positiven und nur einzelne CD34-positive Zellen zu finden. CD31-positive Endothelzellen stellten die Mehrheit der ausgewanderten Zellen bei Tumorzellkonfrontation. Perizyten, die mit dem Marker NG2 gef{\"a}rbt wurden, stellten eine Mehrheit der migrierten Zellen bei allen Bedingungen. Die in dieser Arbeit etablierte Methode des Aortenring-Bead-Konfrontationsassays erm{\"o}glicht es, in Echtzeit den Einfluss von Tumorzellen auf die Gef{\"a}ßwand im dreidimensionalen Raum zu beobachten. Der Aortenring-Bead-Konfrontationsassay bietet eine Vielzahl an Variationsm{\"o}glichkeiten und stellt daher eine vielversprechende M{\"o}glichkeit dar, die L{\"u}cke zwischen zweidimensionalen in vitro-Experimenten und kostenintensiven in vivo-Versuchen zu schließen.},
  subject      = {Stroma},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Loeffler2023,
  author    = {L{\"o}ffler, Miriam},
  title     = {Bestimmung der optimalen Positionierung eines Kirschner-Drahtes zur tempor{\"a}ren Transfixation des AC-Gelenks bei der operativen Behandlung der AC-Sprengung},
  doi       = {10.25972/OPUS-32874},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-328742},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Die AC-Sprengung ist eine weit verbreitete Verletzung des Schulterg{\"u}rtels und am h{\"a}ufigsten auf einen Sportunfall vorwiegend junger M{\"a}nner zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Die optimale Therapie wird kontrovers diskutiert, keine der rund 150 OP-Methoden hat sich bisher als den anderen {\"u}berlegen erwiesen. Allerdings gelten Operationen, bei denen das AC-Gelenk tempor{\"a}r durch eine intramedull{\"a}re Schienung per Kirschner-Draht ruhiggestellt wird, als sehr zuverl{\"a}ssig. Sie sind aufgrund einer sehr variablen Anatomie jedoch auch f{\"u}r erfahrene Operateure technisch anspruchsvoll. Ziel dieser Arbeit ist es daher, mithilfe der gewonnenen Kenntnisse zur idealen Lage eines K-Drahtes das operative Vorgehen zur tempor{\"a}ren Transfixation des ACGs k{\"u}nftig durch eine gezieltere Platzierung zu erleichtern, somit die Operationsmethode zu optimieren und folglich das Outcome zu verbessern. F{\"u}r diese Arbeit wurden bereits vorliegende anonymisierte computertomographische Daten gesunder AC-Gelenke nach ihrer physiologischen Anatomie sowie der Lage eines virtuell ideal platzierten transartikul{\"a}ren K-Drahtes ausgewertet. Hierf{\"u}r wurden CT-Daten von insgesamt 66 Schultern herangezogen, der Epidemiologie der AC-Sprengung entsprechend waren hiervon 59 Patienten und 7 Patientinnen zuzuordnen. Die erhobenen Daten zeigen, dass die Lage des Eintrittspunktes idealerweise durch den orthogonalen Abstand des Drahtes zur Acromionspitze definiert wird und durchschnittlich 12,89 mm betr{\"a}gt. Er ist prim{\"a}r abh{\"a}ngig von der K{\"o}rpergr{\"o}ße und kann daher pr{\"a}operativ anhand einer Regressionsgeraden individuell f{\"u}r jeden Patienten bestimmt werden. Der Drahtverlauf sollte prim{\"a}r durch Zielen auf den markierten Austrittspunkt definiert werden. Das Absch{\"a}tzen der Bohrrichtung anhand von Winkeln erscheint nahezu unm{\"o}glich. Die Drahtl{\"a}nge bel{\"a}uft sich im Mittel auf 58,06 mm. Je kleiner der AC-Winkel ist, desto steiler und auch k{\"u}rzer zeigt sich der Drahtverlauf. Die Lage des Austrittspunktes korreliert ebenfalls signifikant mit dem AC-Winkel und kann daher nach erfolgter Winkelmessung im R{\"o}ntgenbild anhand einer Regressionsgeraden abgelesen werden. Der mithilfe der Daten ermittelte Austrittspunkt eines ideal platzierten K-Drahtes befindet sich durchschnittlich auf H{\"o}he des lateralen Claviculawinkels und somit auf H{\"o}he der CC-B{\"a}nder. Bei der nur geringen Fallzahl weiblicher Patienten besteht eine noch eingeschr{\"a}nkte Aussagekraft bez{\"u}glich geschlechtsabh{\"a}ngiger Lageunterschiede. Nach bisher vorliegenden Daten kann eine geschlechtsunabh{\"a}ngige OP-Planung erfolgen. Relevante ACG-Typ abh{\"a}ngige Lageunterschiede konnten ebenfalls nicht festgestellt werden, eine pr{\"a}operative Bestimmung des anatomischen ACG-Typs ist daher nicht erforderlich. Die erhobenen Daten deuten darauf hin, dass die ideale Drahtplatzierung unter Einhaltung aller Drahtlagekriterien nicht immer m{\"o}glich ist. Betroffen sind kleine Patienten (Grenzwert: 158,6 cm K{\"o}rpergr{\"o}ße), bei denen der Mindestabstand zur Acromionspitze nicht sichergestellt werden kann. Zudem besteht bei Patienten mit einem kleinen AC-Winkel (Grenzwert: 156,2°) das Risiko, die Mindestdrahtl{\"a}nge innerhalb der Clavicula zu unterschreiten. In diesen F{\"a}llen muss entweder dezent von der idealen Drahtlage abgewichen oder auf ein alternatives OP-Verfahren ausgewichen werden.},
  subject      = {Akromioklavikulargelenk},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Loew2021,
  author    = {L{\"o}w, Kornelia},
  title     = {Identifizierung und Charakterisierung koronarer Gef{\"a}ßwand-residenter Stammzellen},
  doi       = {10.25972/OPUS-22340},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-223402},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit gelang es die Bedeutung sowie die Aktivierung und Mobilisierung der koronaren Gef{\"a}ßwand-residenten Stammzellen bei der Angiogenese des Herzgewebes mittels Cardiac Angiogenesis Assay pr{\"a}zise zu charakterisieren und beeinflussende Faktoren zu identifizieren.},
  subject      = {Vorl{\"a}uferzelle},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mekala2019,
  author    = {Mekala, SubbaRao},
  title     = {Generation of cardiomyocytes from vessel wall-resident stem cells},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-146046},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Myocardial infarction (MI) is a major cause of health problems and is among the leading deadly ending diseases. Accordingly, regenerating functional myocardial tissue and/or cardiac repair by stem cells is one of the most desired aims worldwide. Indeed, the human heart serves as an ideal target for regenerative intervention, because the capacity of the adult myocardium to restore itself after injury or infarct is limited. Thus, identifying new sources of tissue resident adult stem or progenitor cells with cardiovascular potential would help to establish more sophisticated therapies in order to either prevent cardiac failure or to achieve a functional repair. Ongoing research worldwide in this field is focusing on a) induced pluripotent stem (iPS) cells, b) embryonic stem (ES) cells and c) adult stem cells (e. g. mesenchymal stem cells) as well as cardiac fibroblasts or myofibroblasts. However, thus far, these efforts did not result in therapeutic strategies that were transferable into the clinical management of MI and heart failure. Hence, identifying endogenous and more cardiac-related sources of stem cells capable of differentiating into mature cardiomyocytes would open promising new therapeutic opportunities. The working hypothesis of this thesis is that the vascular wall serves as a niche for cardiogenic stem cells. In recent years, various groups have identified different types of progenitors or mesenchymal stem cell-like cells in the adventitia and sub-endothelial zone of the adult vessel wall, the so called vessel wall-resident stem cells (VW-SCs). Considering the fact that heart muscle tissue contains blood vessels in very high density, the physiological relevance of VW-SCs for the myocardium can as yet only be assumed. The aim of the present work is to study whether a subset of VW-SCs might have the capacity to differentiate into cardiomyocyte-like cells. This assumption was challenged using adult mouse aorta-derived cells cultivated in different media and treated with selected factors. The presented results reveal the generation of spontaneously beating cardiomyocyte-like cells using specific media conditions without any genetic manipulation. The cells reproducibly started beating at culture days 8-10. Further analyses revealed that in contrast to several publications reporting the Sca-1+ cells as cardiac progenitors the Sca-1- fraction of aortic wall-derived VW-SCs reproducibly delivered beating cells in culture. Similar to mature cardiomyocytes the beating cells developed sarcomeric structures indicated by the typical cross striated staining pattern upon immunofluorescence analysis detecting α-sarcomeric actinin (α-SRA) and electron microscopic analysis. These analyses also showed the formation of sarcoplasmic reticulum which serves as calcium store. Correspondingly, the aortic wall-derived beating cardiomyocyte-like cells (Ao-bCMs) exhibited calcium oscillations. This differentiation seems to be dependent on an inflammatory microenvironment since depletion of VW-SC-derived macrophages by treatment with clodronate liposomes in vitro stopped the generation of Ao bCMs. These locally generated F4/80+ macrophages exhibit high levels of VEGF (vascular endothelial growth factor). To a great majority, VW-SCs were found to be positive for VEGFR-2 and blocking this receptor also stopped the generation VW-SC-derived beating cells in vitro. Furthermore, the treatment of aortic wall-derived cells with the ß-receptor agonist isoproterenol or the antagonist propranolol resulted in a significant increase or decrease of beating frequency. Finally, fluorescently labeled aortic wall-derived cells were implanted into the developing chick embryo heart field where they became positive for α-SRA two days after implantation. The current data strongly suggest that VW-SCs resident in the vascular adventitia deliver both progenitors for an inflammatory microenvironment and beating cells. The present study identifies that the Sca-1- rather than Sca-1+ fraction of mouse aortic wall-derived cells harbors VW-SCs differentiating into cardiomyocyte-like cells and reveals an essential role of VW-SCs-derived inflammatory macrophages and VEGF-signaling in this process. Furthermore, this study demonstrates the cardiogenic capacity of aortic VW-SCs in vivo using a chimeric chick embryonic model.},
  subject      = {Herzmuskelzelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Michelbach2023,
  author    = {Michelbach, Peter},
  title     = {Struktur und 3D-Organisation der Kapillarwand-assoziierten Zellen im murinen Myokard},
  doi       = {10.25972/OPUS-32763},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-327634},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Herzkreislauferkrankungen sind weit verbreitet und nicht nur eine große Belastung f{\"u}r die Betroffenen, sondern auch f{\"u}r das Gesundheitssystem. Die Folgen von Herzkreislauferkrankungen wie z.B. Myokardinfarkt und koronare Herzkrankheit stellen weltweit die h{\"a}ufigste Todesursache dar. Pr{\"a}vention, fr{\"u}hzeitige Erkennung und konsequente Behandlung sind daher von großer Bedeutung. Um das Verst{\"a}ndnis f{\"u}r die Pathophysiologie zu f{\"o}rdern und ferner Therapieans{\"a}tze ausfindig zu machen, ist es notwendig, nicht nur die Herzmuskelzellen im Blick zu haben, sondern auch die Komponenten des Herzmuskelstromas, die deren Funktion beeinflussen k{\"o}nnen. Das Verst{\"a}ndnis und die Rekonstruktion des kardialen Gewebes auf ultrastruktureller Ebene, sowie die Charakterisierung und Wechselwirkungen der verschiedenen Zellen des Herzens haben deshalb das Interesse vieler Forschergruppen geweckt. Das Ziel dieser Arbeit war die detaillierte ultrastrukturelle Analyse kardialer Perizyten, Endothelzellen sowie Kapillarwand-assoziierter Zellen und deren Kontakte im Arbeitsmyokard der Maus mittels verschiedener elektronenmikroskopischer Methoden. Zu Beginn der Arbeit wurde die transmissionselektronenmikroskopische Probenaufbereitung optimiert und ein modifiziertes Protokoll zur hervorragenden Kontrastierung der biologischen Membranen und zum bestm{\"o}glichen Erhalt der Ultrastruktur etabliert. Die optimierte Probenaufbereitung bot dann die ideale Grundlage f{\"u}r die Generierung elektronenmikroskopischer Datens{\"a}tze mittels serieller Block-Face Rasterelektronenmikroskopie (SBF-SEM) und anschließender Erzeugung dreidimensionaler Modelle der Mikrovaskulatur des Arbeitsmyokards der Maus. Die detaillierte ultrastrukturelle Analyse in drei Dimensionen offenbart neue morphologische Merkmale der kardialen Mikrovaskulatur und zeigt, dass die kardialen Perizyten vereinzelt Forts{\"a}tze abgeben, die mit den Endothelzellen assoziiert sind. Dadurch entsteht nicht nur eine perizyt{\"a}re-endotheliale Einheit, die von derselben Basallamina umschlossen wird. Die Rekonstruktion zeigt ebenfalls, dass die Kapillarwand-assoziierten Zellen sehr groß und weit verzweigt sind und nicht von der die Perizyten und Endothelzellen umgebenden Basallamina umschlossen werden. Sie stehen an vereinzelten Stellen in direktem Kontakt mit den Endothelzellen. Immunelektronenmikroskopische Analysen zeigen, dass die Kapillarwand-assoziierten Zellen sowohl CD34-positiv als auch CD44-positiv sind. Gr{\"o}ßer angelegte Studien zur weiteren dreidimensionalen Analyse z.B. in der Intima einer Arteriole k{\"o}nnten zur weiteren Charakterisierung der Perizyten und der Kapillarwand-assoziierten Zellen beitragen und sogar eine Einteilung m{\"o}glich machen. Eine Beteiligung von Perizyten im Rahmen des kardialen Remodeling nach einem Myokardinfarkt wurde bereits nachgewiesen. Außerdem spielen die Membranproteine CD34 und CD44 eine wichtige Rolle in der H{\"a}matopoese und auch der Angiogenese. In Zukunft k{\"o}nnten sich auch daraus interessante neue Ans{\"a}tze f{\"u}r gezielte Therapien nach einem Myokardinfarkt ergeben.},
  subject      = {Perizyt},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mott2023,
  author    = {Mott, Kristina},
  title     = {Regulation of platelet biogenesis in the native and myeloablated bone marrow niche},
  doi       = {10.25972/OPUS-28963},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-289630},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Megakaryocytes (MKs) are the largest cells of the hematopoietic system and the precursor cells of platelets. During proplatelet formation (PPF) bone marrow (BM) MKs extent large cytoplasmic protrusions into the lumen of sinusoidal blood vessels. Under homeostatic conditions PPF occurs exclusively in the direction of the sinusoid, while platelet generation into the marrow cavity is prevented. So far, the mechanisms regulating this process in vivo are still not completely understood, especially when PPF is deregulated during disease. This thesis investigated the mechanisms of PPF in native BM and after myeloablation by total body irradiation (TBI). First, we have identified a specialized type of BM stromal cells, so called CXCL12-abundant reticular (CAR) cells, as novel possible regulators of PPF. By using complementary high-resolution microscopy techniques, we have studied the morphogenetic events at the MK/vessel wall interface in new detail, demonstrating that PPF formation preferentially occurs at CAR cell-free sites at the endothelium. In the second part of this thesis, we analyzed the processes leading to BM remodeling in response to myeloablation by TBI. We used confocal laser scanning microscopy (CLSM) to study the kinetic of radiation-triggered vasodilation and mapped extracellular matrix (ECM) proteins after TBI. We could demonstrate that collagen type IV and laminin α5 are specifically degraded at BM sinusoids. At the radiation-injured vessel wall we observed ectopic release of platelet-like particles into the marrow cavity concomitantly to aberrant CAR cell morphology, suggesting that the balance of factors regulating PPF is disturbed after TBI. ECM proteolysis is predominantly mediated by the matrix metalloproteinase MMP9, as revealed by gelatin-zymography and by a newly established BM in situ zymography technique. In transgenic mice lacking MMP9 vascular recovery was delayed, hinting towards a role of MMP9 in vessel reconstitution after myeloablation. In a third series of experiments, we studied the irradiated BM in the context of hematopoietic stem cell transplantation (HSCT). By using mice as BM donors that ubiquitously express the fluorescent reporter protein dsRed we tracked engraftment of donor cells and especially MKs in the recipient BM. We found a distinct engraftment pattern and cluster formation for MKs, which is different from other blood cell lineages. Finally, we assessed platelet function after TBI and HSCT and were the first to demonstrate that platelets become massively hyporeactive, particularly upon stimulation of the collagen receptor GPVI. In summary, our findings shed light on the processes of PPF during health and disease which will help to develop treatments for aberrant thrombopoiesis.},
  subject      = {Knochenmark},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Nadernezhad2024,
  author    = {Nadernezhad, Ali},
  title     = {Engineering approaches in biofabrication of vascularized structures},
  doi       = {10.25972/OPUS-34589},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-345892},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Biofabrication technologies must address numerous parameters and conditions to reconstruct tissue complexity in vitro. A critical challenge is vascularization, especially for large constructs exceeding diffusion limits. This requires the creation of artificial vascular structures, a task demanding the convergence and integration of multiple engineering approaches. This doctoral dissertation aims to achieve two primary objectives: firstly, to implement and refine engineering methods for creating artificial microvascular structures using Melt Electrowriting (MEW)-assisted sacrificial templating, and secondly, to deepen the understanding of the critical factors influencing the printability of bioink formulations in 3D extrusion bioprinting. In the first part of this dissertation, two innovative sacrificial templating techniques using MEW are explored. Utilizing a carbohydrate glass as a fugitive material, a pioneering advancement in the processing of sugars with MEW with a resolution under 100 microns was made. Furthermore, by introducing the "print-and-fuse" strategy as a groundbreaking method, biomimetic branching microchannels embedded in hydrogel matrices were fabricated, which can then be endothelialized to mirror in vivo vascular conditions. The second part of the dissertation explores extrusion bioprinting. By introducing a simple binary bioink formulation, the correlation between physical properties and printability was showcased. In the next step, employing state-of-the-art machine-learning approaches revealed a deeper understanding of the correlations between bioink properties and printability in an extended library of hydrogel formulations. This dissertation offers in-depth insights into two key biofabrication technologies. Future work could merge these into hybrid methods for the fabrication of vascularized constructs, combining MEW's precision with fine-tuned bioink properties in automated extrusion bioprinting.},
  subject      = {3D-Druck},
  language  = {en}
}