@phdthesis{Egenolf2020, author = {Egenolf, Nadine}, title = {Multidimensionale morphologische und elektrophysiologische Analyse von Patienten mit Small Fiber Neuropathie}, doi = {10.25972/OPUS-20293}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-202938}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Die Small Fiber Neuropathie (SFN) bildet eine Untergruppe der sensiblen Neuropathien, bei der die Aδ- und C-Fasern betroffen sind. Die Patienten berichten v.a. von brennenden Schmerzen und Dys{\"a}sthesien, seltener auch von autonomen Funktionsst{\"o}rungen. Bei fehlendem Goldstandard und normalen Nervenleitungsstudien ist die Diagnostik erschwert, da selbst nach Spezialuntersuchungen wie Hautstanzbiopsie und quantitativer sensorischer Testung (QST) viele Patienten trotz typischer Anamnese der Diagnosestellung entgehen. Wir rekrutierten 55 Patienten und 31 gesunde Kontrollen. Nach neurologischer Untersuchung und Ausschluss einer Polyneuropathie mittels Elektroneurographie wurden bei allen Studienteilnehmern Hautstanzbiopsien am Ober- und Unterschenkel zur Ermittlung der intraepidermalen Nervenfaserdichte (IENFD) entnommen sowie eine QST zur Funktionspr{\"u}fung der kleinen Nervenfasern durchgef{\"u}hrt. Die Studienteilnehmer wurden zudem mit cornealer confocaler Mikroskopie (CCM) und der Ableitung Schmerz-assoziierter evozierter Potentiale (PREP) untersucht. Zur autonomen Testung erfolgte die Messung der Schweißproduktion mittels quantitativem sudomotorischem Axonreflextest (QSART). Die neurologische Untersuchung zeigte in 55\% der Patienten Hinweise auf eine Kleinfaserpathologie. Die distale IENFD war bei 62\% der Patienten reduziert, die QST bei 22\% der Patienten auff{\"a}llig. Die PREP Latenzen waren in der Patientengruppe l{\"a}nger als bei den Kontrollen, die Amplituden niedriger. Bei der cornealen Innervation zeigte sich eine Reduktion der Nervenfaserdichte, Nervenfaserl{\"a}nge und Nervenastdichte. Die in QSART gemessenen Parameter zeigten sich zu 86\% unauff{\"a}llig. W{\"a}hrend nach klinischer Untersuchung, Hautbiopsie und QST in 53\% der F{\"a}lle in 2 von 3 Untersuchungen eine Pathologie der kleinen Fasern festgestellt werden konnte, stieg die Rate bei zus{\"a}tzlicher Anwendung von PREP und CCM auf 80\% (ohne Ber{\"u}cksichtigung von QST). Zusammenfassend sollten die klinische Untersuchung und die Hautstanzbiopsie bei allen Patienten mit Verdacht auf SFN erfolgen. PREP und CCM sind unter den verf{\"u}gbaren zus{\"a}tzlichen Untersuchungen diagnostisch am wertvollsten. Wichtig ist allerdings, dass bei fehlendem Goldstandard eine SFN auch bei unauff{\"a}lligen Tests nicht ausgeschlossen werden kann. Zus{\"a}tzlich k{\"o}nnen die Mikroneurographie und die genetische Analyse wertvolle Hinweise auf eine Kleinfaserfunktionsst{\"o}rung und deren Pathophysiologie geben.}, subject = {Neuropathischer Schmerz}, language = {de} } @article{LendersHennermannKurschatetal.2016, author = {Lenders, Malte and Hennermann, Julia B. and Kurschat, Christine and Rolfs, Arndt and Canaan-K{\"u}hl, Sima and Sommer, Claudia and {\"U}{\c{c}}eyler, Nurcan and Kampmann, Christoph and Karabul, Nesrin and Giese, Anne-Katrin and Duning, Thomas and Stypmann, J{\"o}rg and Kr{\"a}mer, Johannes and Weidemann, Frank and Brand, Stefan-Martin and Wanner, Christoph and Brand, Eva}, title = {Multicenter Female Fabry Study (MFFS) - clinical survey on current treatment of females with Fabry disease}, series = {Orphanet Journal of Rare Diseases}, volume = {11}, journal = {Orphanet Journal of Rare Diseases}, number = {88}, doi = {10.1186/s13023-016-0473-4}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166543}, year = {2016}, abstract = {Background The aim of the present study was to assess manifestations of and applied treatment concepts for females with Fabry disease (FD) according to the current European Fabry Guidelines. Methods Between 10/2008 and 12/2014, data from the most recent visit of 261 adult female FD patients from six German Fabry centers were retrospectively analyzed. Clinical presentation and laboratory data, including plasma lyso-Gb3 levels were assessed. Results Fifty-five percent of females were on enzyme replacement therapy (ERT), according to recent European FD guidelines. Thirty-three percent of females were untreated although criteria for ERT initiation were fulfilled. In general, the presence of left ventricular hypertrophy (LVH) seemed to impact more on ERT initiation than impaired renal function. In ERT-na{\"i}ve females RAAS blockers were more often prescribed if LVH was present rather than albuminuria. Affected females with missense mutations showed a similar disease burden compared to females with nonsense mutations. Elevated plasma lyso-Gb3 levels in ERT-na{\"i}ve females seem to be a marker of disease burden, since patients showed comparable incidences of organ manifestations even if they were ~8 years younger than females with normal lyso-Gb3 levels. Conclusion The treatment of the majority of females with FD in Germany is in line with the current European FD guidelines. However, a relevant number of females remain untreated despite organ involvement, necessitating a careful reevaluation of these females.}, language = {en} } @article{NorrmenFigliaLebrunJulienetal.2014, author = {Norrmen, Camilla and Figlia, Gianluca and Lebrun-Julien, Frederic and Pereira, Jorge A. and Tr{\"o}tzm{\"u}ller, Martin and K{\"o}feler, Harald C. and Rantanen, Ville and Wessig, Carsten and van Deijk, Anne-Lieke F. and Smit, August B. and Verheijen, Mark H. G. and R{\"u}egg, Markus A. and Hall, Michael N. and Suter, Ueli}, title = {mTORC1 Controls PNS Myelination along the mTORC1-RXR gamma-SREBP-Lipid Biosynthesis Axis in Schwann Cells}, series = {Cell Reports}, volume = {9}, journal = {Cell Reports}, number = {2}, issn = {2211-1247}, doi = {10.1016/j.celrep.2014.09.001}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-114847}, pages = {646-660}, year = {2014}, abstract = {Myelin formation during peripheral nervous system (PNS) development, and reformation after injury and in disease, requires multiple intrinsic and extrinsic signals. Akt/mTOR signaling has emerged as a major player involved, but the molecular mechanisms and downstream effectors are virtually unknown. Here, we have used Schwann-cell-specific conditional gene ablation of raptor and rictor, which encode essential components of the mTOR complexes 1 (mTORC1) and 2 (mTORC2), respectively, to demonstrate that mTORC1 controls PNS myelination during development. In this process, mTORC1 regulates lipid biosynthesis via sterol regulatory element-binding proteins (SREBPs). This course of action is mediated by the nuclear receptor RXRg, which transcriptionally regulates SREBP1c downstream of mTORC1. Absence of mTORC1 causes delayed myelination initiation as well as hypomyelination, together with abnormal lipid composition and decreased nerve conduction velocity. Thus, we have identified the mTORC1-RXR gamma-SREBP axis controlling lipid biosynthesis as a major contributor to proper peripheral nerve function.}, language = {en} } @article{HermSchurigMartineketal.2019, author = {Herm, Juliane and Schurig, Johannes and Martinek, Martin R. and H{\"o}ltgen, Reinhard and Schirdewan, Alexander and Kirchhof, Paulus and Wieczorek, Marcus and P{\"u}rerfellner, Helmut and Heuschmann, Peter U. and Fiebach, Jochen B. and Haeusler, Karl Georg}, title = {MRI-detected brain lesions in AF patients without further stroke risk factors undergoing ablation - a retrospective analysis of prospective studies}, series = {BMC Cardiovascular Disorders}, volume = {19}, journal = {BMC Cardiovascular Disorders}, doi = {10.1186/s12872-019-1035-1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-201226}, pages = {58}, year = {2019}, abstract = {Background Atrial fibrillation (AF) without other stroke risk factors is assumed to have a low annual stroke risk comparable to patients without AF. Therefore, current clinical guidelines do not recommend oral anticoagulation for stroke prevention of AF in patients without stroke risk factors. We analyzed brain magnetic resonance imaging (MRI) imaging to estimate the rate of clinically inapparent ("silent") ischemic brain lesions in these patients. Methods We pooled individual patient-level data from three prospective studies comprising stroke-free patients with symptomatic AF. All study patients underwent brain MRI within 24-48 h before planned left atrial catheter ablation. MRIs were analyzed by a neuroradiologist blinded to clinical data. Results In total, 175 patients (median age 60 (IQR 54-67) years, 32\% female, median CHA\(_2\)DS\(_2\)-VASc = 1 (IQR 0-2), 33\% persistent AF) were included. In AF patients without or with at least one stroke risk factor, at least one silent ischemic brain lesion was observed in 4 (8\%) out of 48 and 10 (8\%) out of 127 patients, respectively (p > 0.99). Presence of silent ischemic brain lesions was related to age (p = 0.03) but not to AF pattern (p = 0.77). At least one cerebral microbleed was detected in 5 (13\%) out of 30 AF patients without stroke risk factors and 25 (25\%) out of 108 AF patients with stroke risk factors (p = 0.2). Presence of cerebral microbleeds was related to male sex (p = 0.04) or peripheral artery occlusive disease (p = 0.03). Conclusion In patients with symptomatic AF scheduled for ablation, brain MRI detected silent ischemic brain lesions in approximately one in 12 patients, and microbleeds in one in 5 patients. The prevalence of silent ischemic brain lesions did not differ in AF patients with or without further stroke risk factors.}, language = {en} } @phdthesis{Hillerer2001, author = {Hillerer, Claudia}, title = {MR-Protonen-Spektroskopie des Linsenkerns bei idiopathischen Handdystonien}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1182401}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Die Pathogenese der idiopathischen Handdystonie ist bis heute nicht abschließend gekl{\"a}rt. Verschiedene Befunde sprechen f{\"u}r eine L{\"a}sion der Basalganglien, insbesondere des Linsenkerns. Insbesondere bildgebende Verfahren wie MRT, Sonographie, PET oder SPECT, und Untersuchungen bei sekund{\"a}ren Dystonieformen weisen in diese Richtung. Trotz vielfacher Anstrengungen, den zugrunde liegenden Pathomechanismus aufzudecken, ist es bis heute noch nicht gelungen, ein einheitliches anatomisches oder biochemisches Korrelat f{\"u}r die St{\"o}rung verantwortlich zu machen: So bieten einige pathoanatomische Studien Hinweise auf Zellverlust und Gliose im Striatum, andere zeigten Ver{\"a}nderungen in der Konzentration verschiedener Neurotransmitter. J{\"u}ngere Untersuchungen lassen einen gest{\"o}rten Komplex I der mitochondrialen Atmungskette vermuten. Da die {\"A}tiologie der Dystonien bisher letztlich nicht gekl{\"a}rt ist, bietet die Protonenspektroskopie die M{\"o}glichkeit, Stoffwechselver{\"a}nderungen sowie {\"A}nderungen der Gewebszusammensetzung und der Konzentrationen darin enthaltener Stoffe zu untersuchen und so Hypothesen zur Genese der idiopathischen Dystonie herauszuarbeiten. Wir untersuchten 14 Patienten mit idiopathischem Schreibkrampf und 11 gesunde, altersentsprechende Probanden, die nachweislich an keiner zentral-neurologischen Erkrankung litten. Zur Messung wurde eine Standard-Kopfspule ( 1,5 T Ganzk{\"o}rper MR-Tomograph, Siemens Magnetom Vision, Erlangen) verwendet. Die Spektrenerhebung erfolgte mit Hilfe einer PRESS-Sequenz (TR= 1365 ms, TE= 135 ms), das Voxel war auf das Gebiet des Linsenkerns zentriert. Die anhand der Spektren ermittelten Metabolitenverh{\"a}ltnisse von NAA:Cho, NAA:Crea, Cho:Crea und Lac:Crea ergaben keine statistisch signifikante Seitendifferenz innerhalb der Patientengruppe, auch ein Vergleich zwischen Patienten- und Kontrollgruppe blieb ohne statistische Differenz (p>0,05). Somit konnten durch die Protonenspektroskopie keine Ver{\"a}nderungen der Metabolitenkonzentrationen bei der idiopathischen Handdystonie festgestellt werden. Es ergibt sich damit kein Hinweis darauf, daß idiopathischen Dystonien ein meßbarer Verlust von Neuronen, eine damit einhergehende sekund{\"a}re Gliose oder eine meßbare St{\"o}rung des Energiehaushalts, sei es durch erh{\"o}hte Umsatzraten oder eine fehlerhafte oxidative Phosphorylierung, zugrunde liegt. Eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung dieser unauff{\"a}lligen Befunde bei Dystoniepatienten k{\"o}nnte die Annahme einer St{\"o}rung des Stoffwechsels in nur wenigen Neuronen bieten, was sich der Sensitivit{\"a}t der Methode entziehen kann. Denkbar sind auch Konzentrations{\"a}nderungen von Neurotransmittern, Einlagerungen von Schwermetallen (z.B.Kupfer), Ver{\"a}nderungen der oxidativen Phosphorylierung oder {\"A}nderungen der Rezeptordichte. Generalisierte Dystonien m{\"u}ßten eine eventuell vorhandene Pathologie am deutlichsten aufweisen und w{\"a}ren deshalb ebenfalls ein interessantes Krankheitsbild. Die spektroskopische Untersuchung gestaltet sich aber wegen des bei dieser Form zu erwartenden erh{\"o}hten Auftretens von Bewegungsartefakten schwierig. Auch das Verwenden ver{\"a}nderter Meßparameter (TE, TR) oder einer h{\"o}heren Tesla-Zahl bei einem gr{\"o}ßeren Patientenkollektiv w{\"a}re zur weiteren Abkl{\"a}rung anzustreben. Insbesondere sollten Schreibkrampf-Patienten mit Hilfe der funktionellen MR-Spektroskopie w{\"a}hrend des Auftretens dystoner Verkrampfungen oder auch w{\"a}hrend der Durchf{\"u}hrung willk{\"u}rlicher Fingerbewegungen untersucht werden. Bisher latente Ver{\"a}nderungen k{\"o}nnten sich dann, unter der so erzeugten motorischen Aktivierung, manifestieren.}, language = {de} } @article{PoetterNergerReeseSteigerwaldetal.2017, author = {P{\"o}tter-Nerger, Monika and Reese, Rene and Steigerwald, Frank and Heiden, Jan Arne and Herzog, Jan and Moll, Christian K. E. and Hamel, Wolfgang and Ramirez-Pasos, Uri and Falk, Daniela and Mehdorn, Maximilian and Gerloff, Christian and Deuschl, G{\"u}nther and Volkmann, Jens}, title = {Movement-Related Activity of Human Subthalamic Neurons during a Reach-to-Grasp Task}, series = {Frontiers in Human Neuroscience}, volume = {11}, journal = {Frontiers in Human Neuroscience}, number = {436}, doi = {10.3389/fnhum.2017.00436}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170361}, year = {2017}, abstract = {The aim of the study was to record movement-related single unit activity (SUA) in the human subthalamic nucleus (STN) during a standardized motor task of the upper limb. We performed microrecordings from the motor region of the human STN and registered kinematic data in 12 patients with Parkinson's disease (PD) undergoing deep brain stimulation surgery (seven women, mean age 62.0 ± 4.7 years) while they intraoperatively performed visually cued reach-to-grasp movements using a grip device. SUA was analyzed offline in relation to different aspects of the movement (attention, start of the movement, movement velocity, button press) in terms of firing frequency, firing pattern, and oscillation. During the reach-to-grasp movement, 75/114 isolated subthalamic neurons exhibited movement-related activity changes. The largest proportion of single units showed modulation of firing frequency during several phases of the reach and grasp (polymodal neurons, 45/114), particularly an increase of firing rate during the reaching phase of the movement, which often correlated with movement velocity. The firing pattern (bursting, irregular, or tonic) remained unchanged during movement compared to rest. Oscillatory single unit firing activity (predominantly in the theta and beta frequency) decreased with movement onset, irrespective of oscillation frequency. This study shows for the first time specific, task-related, SUA changes during the reach-to-grasp movement in humans.}, language = {en} } @article{MezianeMoiselloPerfettietal.2015, author = {Meziane, Hadj Boumediene and Moisello, Clara and Perfetti, Bernardo and Kvint, Svetlana and Isaias, Ioannis Ugo and Quartarone, Angelo and Di Rocco, Alessandro and Ghilardi, Maria Felice}, title = {Movement preparation and bilateral modulation of beta activity in aging and Parkinson's disease}, series = {PLoS ONE}, volume = {10}, journal = {PLoS ONE}, number = {1}, doi = {10.1371/journal.pone.0114817}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-144147}, pages = {e0114817}, year = {2015}, abstract = {In previous studies of young subjects performing a reaction-time reaching task, we found that faster reaction times are associated with increased suppression of beta power over primary sensorimotor areas just before target presentation. Here we ascertain whether such beta decrease similarly occurs in normally aging subjects and also in patients with Parkinson's disease (PD), where deficits in movement execution and abnormalities of beta power are usually present. We found that in both groups, beta power decreased during the motor task in the electrodes over the two primary sensorimotor areas. However, before target presentation, beta decreases in PD were significantly smaller over the right than over the left areas, while they were symmetrical in controls. In both groups, functional connectivity between the two regions, measured with imaginary coherence, increased before the target appearance; however, in PD, it decreased immediately after, while in controls, it remained elevated throughout motor planning. As in previous studies with young subjects, the degree of beta power before target appearance correlated with reaction time. The values of coherence during motor planning, instead, correlated with movement time, peak velocity and acceleration. We conclude that planning of prompt and fast movements partially depends on coordinated beta activity of both sensorimotor areas, already at the time of target presentation. The delayed onset of beta decreases over the right region observed in PD is possibly related to a decreased functional connectivity between the two areas, and this might account for deficits in force programming, movement duration and velocity modulation.}, 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} } @article{SilwedelHaarmannFehrholzetal.2019, author = {Silwedel, Christine and Haarmann, Axel and Fehrholz, Markus and Claus, Heike and Speer, Christian P. and Glaser, Kirsten}, title = {More than just inflammation: Ureaplasma species induce apoptosis in human brain microvascular endothelial cells}, series = {Journal of Neuroinflammation}, volume = {16}, journal = {Journal of Neuroinflammation}, doi = {10.1186/s12974-019-1413-8}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-200711}, pages = {38}, year = {2019}, abstract = {Background Ureaplasma species (spp.) are commonly regarded as low-virulent commensals but may cause invasive diseases in immunocompromised adults and in neonates, including neonatal meningitis. The interactions of Ureaplasma spp. with host defense mechanisms are poorly understood. This study addressed Ureaplasma-driven cell death, concentrating on apoptosis as well as inflammatory cell death. Methods Human brain microvascular endothelial cells (HBMEC) were exposed to Ureaplasma (U.) urealyticum serovar 8 (Uu8) and U. parvum serovar 3 (Up3). Resulting numbers of dead cells as well as mRNA levels and enzyme activity of key agents in programmed cell death were assessed by flow cytometry, RNA sequencing, and qRT-PCR, respectively. xCELLigence data were used for real-time monitoring of changes in cell adhesion properties. Results Both Ureaplasma isolates induced cell death (p < 0.05, vs. broth). Furthermore, Ureaplasma spp. enhanced mRNA levels for genes in apoptosis, including caspase 3 (Up3 p < 0.05, vs. broth), caspase 7 (p < 0.01), and caspase 9 (Up3 p < 0.01). Caspase 3 activity was increased upon Uu8 exposure (p < 0.01). Vice versa, Ureaplasma isolates downregulated mRNA levels for proteins involved in inflammatory cell death, namely caspase 1 (Uu8 p < 0.01, Up3 p < 0.001), caspase 4 (Uu8 p < 0.05, Up3 p < 0.01), NOD-like receptor pyrin domain-containing 3 (Uu8 p < 0.05), and receptor-interacting protein kinase 3 (p < 0.05). Conclusions By inducing apoptosis in HBMEC as main constituents of the blood-brain barrier, Ureaplasma spp. may provoke barrier breakdown. Simultaneous suppression of inflammatory cell death may additionally attenuate host defense strategies. Ultimate consequence could be invasive and long-term CNS infections by Ureaplasma spp.}, language = {en} } @article{JariusKleiterRuprechtetal.2016, author = {Jarius, Sven and Kleiter, Ingo and Ruprecht, Klemens and Asgari, Nasrin and Pitarokoili, Kalliopi and Borisow, Nadja and H{\"u}mmert, Martin W. and Trebst, Corinna and Pache, Florence and Winkelmann, Alexander and Beume, Lena-Alexandra and Ringelstein, Marius and Stich, Oliver and Aktas, Orhan and Korporal-Kuhnke, Mirjam and Schwarz, Alexander and Lukas, Carsten and Haas, J{\"u}rgen and Fechner, Kai and Buttmann, Mathias and Bellmann-Strobl, Judith and Zimmermann, Hanna and Brandt, Alexander U. and Franciotta, Diego and Schanda, Kathrin and Paul, Friedemann and Reindl, Markus and Wildemann, Brigitte}, title = {MOG-IgG in NMO and related disorders: a multicenter study of 50 patients. Part 3: Brainstem involvement - frequency, presentation and outcome}, series = {Journal of Neuroinflammation}, volume = {13}, journal = {Journal of Neuroinflammation}, number = {281}, doi = {10.1186/s12974-016-0719-z}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-165543}, pages = {1-23}, year = {2016}, abstract = {Background Myelin oligodendrocyte glycoprotein antibodies (MOG-IgG) are present in a subset of aquaporin-4 (AQP4)-IgG-negative patients with optic neuritis (ON) and/or myelitis. Little is known so far about brainstem involvement in MOG-IgG-positive patients. Objective To investigate the frequency, clinical and paraclinical features, course, outcome, and prognostic implications of brainstem involvement in MOG-IgG-positive ON and/or myelitis. Methods Retrospective case study. Results Among 50 patients with MOG-IgG-positive ON and/or myelitis, 15 (30 \%) with a history of brainstem encephalitis were identified. All were negative for AQP4-IgG. Symptoms included respiratory insufficiency, intractable nausea and vomiting (INV), dysarthria, dysphagia, impaired cough reflex, oculomotor nerve palsy and diplopia, nystagmus, internuclear ophthalmoplegia (INO), facial nerve paresis, trigeminal hypesthesia/dysesthesia, vertigo, hearing loss, balance difficulties, and gait and limb ataxia; brainstem involvement was asymptomatic in three cases. Brainstem inflammation was already present at or very shortly after disease onset in 7/15 (47 \%) patients. 16/21 (76.2 \%) brainstem attacks were accompanied by acute myelitis and/or ON. Lesions were located in the pons (11/13), medulla oblongata (8/14), mesencephalon (cerebral peduncles; 2/14), and cerebellar peduncles (5/14), were adjacent to the fourth ventricle in 2/12, and periaqueductal in 1/12; some had concomitant diencephalic (2/13) or cerebellar lesions (1/14). MRI or laboratory signs of blood-brain barrier damage were present in 5/12. Cerebrospinal fluid pleocytosis was found in 11/14 cases, with neutrophils in 7/11 (3-34 \% of all CSF white blood cells), and oligoclonal bands in 4/14. Attacks were preceded by acute infection or vaccination in 5/15 (33.3 \%). A history of teratoma was noted in one case. The disease followed a relapsing course in 13/15 (87 \%); the brainstem was involved more than once in 6. Immunosuppression was not always effective in preventing relapses. Interferon-beta was followed by new attacks in two patients. While one patient died from central hypoventilation, partial or complete recovery was achieved in the remainder following treatment with high-dose steroids and/or plasma exchange. Brainstem involvement was associated with a more aggressive general disease course (higher relapse rate, more myelitis attacks, more frequently supratentorial brain lesions, worse EDSS at last follow-up). Conclusions Brainstem involvement is present in around one third of MOG-IgG-positive patients with ON and/or myelitis. Clinical manifestations are diverse and may include symptoms typically seen in AQP4-IgG-positive neuromyelitis optica, such as INV and respiratory insufficiency, or in multiple sclerosis, such as INO. As MOG-IgG-positive brainstem encephalitis may take a serious or even fatal course, particular attention should be paid to signs or symptoms of additional brainstem involvement in patients presenting with MOG-IgG-positive ON and/or myelitis.}, language = {en} } @article{JariusRuprechtKleiteretal.2016, author = {Jarius, Sven and Ruprecht, Klemens and Kleiter, Ingo and Borisow, Nadja and Asgari, Nasrin and Pitarokoili, Kalliopi and Pache, Florence and Stich, Oliver and Beume, Lena-Alexandra and H{\"u}mmert, Martin W. and Ringelstein, Marius and Trebst, Corinna and Winkelmann, Alexander and Schwarz, Alexander and Buttmann, Mathias and Zimmermann, Hanna and Kuchling, Joseph and Franciotta, Diego and Capobianco, Marco and Siebert, Eberhard and Lukas, Carsten and Korporal-Kuhnke, Mirjam and Haas, J{\"u}rgen and Fechner, Kai and Brandt, Alexander U. and Schanda, Kathrin and Aktas, Orhan and Paul, Friedemann and Reindl, Markus and Wildemann, Brigitte}, title = {MOG-IgG in NMO and related disorders: a multicenter study of 50 patients. Part 2: Epidemiology, clinical presentation, radiological and laboratory features, treatment responses, and long-term outcome}, series = {Journal of Neuroinflammation}, volume = {13}, journal = {Journal of Neuroinflammation}, number = {280}, doi = {10.1186/s12974-016-0718-0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-165570}, year = {2016}, abstract = {Background A subset of patients with neuromyelitis optica spectrum disorders (NMOSD) has been shown to be seropositive for myelin oligodendrocyte glycoprotein antibodies (MOG-IgG). Objective To describe the epidemiological, clinical, radiological, cerebrospinal fluid (CSF), and electrophysiological features of a large cohort of MOG-IgG-positive patients with optic neuritis (ON) and/or myelitis (n = 50) as well as attack and long-term treatment outcomes. Methods Retrospective multicenter study. Results The sex ratio was 1:2.8 (m:f). Median age at onset was 31 years (range 6-70). The disease followed a multiphasic course in 80\% (median time-to-first-relapse 5 months; annualized relapse rate 0.92) and resulted in significant disability in 40\% (mean follow-up 75 ± 46.5 months), with severe visual impairment or functional blindness (36\%) and markedly impaired ambulation due to paresis or ataxia (25\%) as the most common long-term sequelae. Functional blindness in one or both eyes was noted during at least one ON attack in around 70\%. Perioptic enhancement was present in several patients. Besides acute tetra-/paraparesis, dysesthesia and pain were common in acute myelitis (70\%). Longitudinally extensive spinal cord lesions were frequent, but short lesions occurred at least once in 44\%. Fourty-one percent had a history of simultaneous ON and myelitis. Clinical or radiological involvement of the brain, brainstem, or cerebellum was present in 50\%; extra-opticospinal symptoms included intractable nausea and vomiting and respiratory insufficiency (fatal in one). CSF pleocytosis (partly neutrophilic) was present in 70\%, oligoclonal bands in only 13\%, and blood-CSF-barrier dysfunction in 32\%. Intravenous methylprednisolone (IVMP) and long-term immunosuppression were often effective; however, treatment failure leading to rapid accumulation of disability was noted in many patients as well as flare-ups after steroid withdrawal. Full recovery was achieved by plasma exchange in some cases, including after IVMP failure. Breakthrough attacks under azathioprine were linked to the drug-specific latency period and a lack of cotreatment with oral steroids. Methotrexate was effective in 5/6 patients. Interferon-beta was associated with ongoing or increasing disease activity. Rituximab and ofatumumab were effective in some patients. However, treatment with rituximab was followed by early relapses in several cases; end-of-dose relapses occurred 9-12 months after the first infusion. Coexisting autoimmunity was rare (9\%). Wingerchuk's 2006 and 2015 criteria for NMO(SD) and Barkhof and McDonald criteria for multiple sclerosis (MS) were met by 28\%, 32\%, 15\%, 33\%, respectively; MS had been suspected in 36\%. Disease onset or relapses were preceded by infection, vaccination, or pregnancy/delivery in several cases. Conclusion Our findings from a predominantly Caucasian cohort strongly argue against the concept of MOG-IgG denoting a mild and usually monophasic variant of NMOSD. The predominantly relapsing and often severe disease course and the short median time to second attack support the use of prophylactic long-term treatments in patients with MOG-IgG-positive ON and/or myelitis.}, language = {en} } @article{JariusRuprechtKleiteretal.2016, author = {Jarius, Sven and Ruprecht, Klemens and Kleiter, Ingo and Borisow, Nadja and Asgari, Nasrin and Pitarokoili, Kalliopi and Pache, Florence and Stich, Oliver and Beume, Lena-Alexandra and H{\"u}mmert, Martin W. and Trebst, Corinna and Ringelstein, Marius and Aktas, Orhan and Winkelmann, Alexander and Buttmann, Mathias and Schwarz, Alexander and Zimmermann, Hanna and Brandt, Alexander U. and Franciotta, Diego and Capobianco, Marco and Kuchling, Joseph and Haas, J{\"u}rgen and Korporal-Kuhnke, Mirjam and Lillevang, Soeren Thue and Fechner, Kai and Schanda, Kathrin and Paul, Friedemann and Wildemann, Brigitte and Reindl, Markus}, title = {MOG-IgG in NMO and related disorders: a multicenter study of 50 patients. Part 1: Frequency, syndrome specificity, influence of disease activity, long-term course, association with AQP4-IgG, and origin}, series = {Journal of Neuroinflammation}, volume = {13}, journal = {Journal of Neuroinflammation}, number = {279}, doi = {10.1186/s12974-016-0717-1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-165659}, pages = {1-16}, year = {2016}, abstract = {Background Antibodies to myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG-IgG) have been suggested to play a role in a subset of patients with neuromyelitis optica and related disorders. Objective To assess (i) the frequency of MOG-IgG in a large and predominantly Caucasian cohort of patients with optic neuritis (ON) and/or myelitis; (ii) the frequency of MOG-IgG among AQP4-IgG-positive patients and vice versa; (iii) the origin and frequency of MOG-IgG in the cerebrospinal fluid (CSF); (iv) the presence of MOG-IgG at disease onset; and (v) the influence of disease activity and treatment status on MOG-IgG titers. Methods 614 serum samples from patients with ON and/or myelitis and from controls, including 92 follow-up samples from 55 subjects, and 18 CSF samples were tested for MOG-IgG using a live cell-based assay (CBA) employing full-length human MOG-transfected HEK293A cells. Results MOG-IgG was detected in 95 sera from 50 patients with ON and/or myelitis, including 22/54 (40.7\%) patients with a history of both ON and myelitis, 22/103 (21.4\%) with a history of ON but no myelitis and 6/45 (13.3\%) with a history of longitudinally extensive transverse myelitis but no ON, and in 1 control patient with encephalitis and a connective tissue disorder, all of whom were negative for AQP4-IgG. MOG-IgG was absent in 221 further controls, including 83 patients with AQP4-IgG-seropositive neuromyelitis optica spectrum disorders and 85 with multiple sclerosis (MS). MOG-IgG was found in 12/18 (67\%) CSF samples from MOG-IgG-seropositive patients; the MOG-IgG-specific antibody index was negative in all cases, indicating a predominantly peripheral origin of CSF MOG-IgG. Serum and CSF MOG-IgG belonged to the complement-activating IgG1 subclass. MOG-IgG was present already at disease onset. The antibodies remained detectable in 40/45 (89\%) follow-up samples obtained over a median period of 16.5 months (range 0-123). Serum titers were higher during attacks than during remission (p < 0.0001), highest during attacks of simultaneous myelitis and ON, lowest during acute isolated ON, and declined following treatment. Conclusions To date, this is the largest cohort studied for IgG to human full-length MOG by means of an up-to-date CBA. MOG-IgG is present in a substantial subset of patients with ON and/or myelitis, but not in classical MS. Co-existence of MOG-IgG and AQP4-IgG is highly uncommon. CSF MOG-IgG is of extrathecal origin. Serum MOG-IgG is present already at disease onset and remains detectable in the long-term course. Serum titers depend on disease activity and treatment status.}, language = {en} } @phdthesis{Merzyn2008, author = {Merzyn, Cornelia}, title = {Modulation systemischer Chemokinspiegel durch rekombinantes Interferon-beta bei Patienten mit multipler Sklerose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35828}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entz{\"u}ndliche Erkrankung des Zentralen Nervensystems mit deutlich ausgepr{\"a}gten Autoimmunph{\"a}nomenen. Das derzeit meistverwendete Therapeutikum zur Sekund{\"a}rprophylaxe von Krankheitssch{\"u}ben ist rekombinantes Interferon-\&\#946; (IFN-\&\#946;). Wirk- und Nebenwirkungsmechanismen des Medikaments werden bisher nur partiell verstanden. In der Pathogenese der MS spielt eine Familie chemotaktisch wirksamer Zytokine, der Chemokine, eine entscheidende Rolle. Ziel dieser Studie war zu untersuchen, ob IFN-\&\#946; die systemischen Konzentrationen der Pathogenese-relevanten Chemokine CXCL10, CCL2 und außerdem des endogenen Pyrogens IL-6 ver{\"a}ndert, und ob diese Ver{\"a}nderungen mit dem Auftreten grippeartiger Nebenwirkungen korrelieren. Zu diesem Zweck wurden bei 37 Patienten mit schubf{\"o}rmiger MS zu drei Zeitpunkten - vor sowie 6 und 24 Stunden nach der Applikation von IFN-\&\#946; - die genannten Botenstoffe im Blut bestimmt. Parallel wurden subjektiv empfundene grippeartige Nebenwirkungen mit Hilfe eines standardisierten Fragebogens abgefragt, und die K{\"o}rperkerntemperatur wurde gemessen. Als Kontrollen dienten gesunde Probanden, derzeit nicht immunmodulatorisch behandelte MS-Patienten und MS-Patienten unter Therapie mit Glatirameracetat. Nur bei den mit IFN-\&\#946; behandelten Patienten zeigte sich nach 6 Stunden ein signifikanter transienter Anstieg der Konzentrationen von CXCL10, CCL2. Der Anstieg der Chemokinkonzentrationen korrelierte mit einem transienten IL-6-Anstieg und dem Auftreten grippeartiger Nebenwirkungen. Chemokine, unter denen sich zahlreiche starke endogene Pyrogene befinden, k{\"o}nnten somit f{\"u}r die h{\"a}ufig zu beobachtenden grippeartigen Nebenwirkungen mit verantwortlich sein. Die Ergebnisse werfen die weiterf{\"u}hrende Frage auf, ob die beobachtete Chemokininduktion auch relevant f{\"u}r den therapeutischen Effekt von IFN-\&\#61538; ist. Ob Chemokine sich erfolgreich als Biomarker zur Pr{\"a}diktion des Therapieerfolgs einsetzen lassen, wird derzeit in einem weiterf{\"u}hrenden Projekt untersucht.}, subject = {Multiple Sklerose}, language = {de} } @phdthesis{Nehen2021, author = {Nehen, Mathias Julius}, title = {Modulation der Schrankenfunktion prim{\"a}rer humaner zerebraler Endothelzellen durch Fumars{\"a}ureester unter inflammatorischen und nicht-inflammatorischen Bedingungen}, doi = {10.25972/OPUS-24092}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-240925}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Die Multiple Sklerose ist eine bisher nicht heilbare, chronisch-inflammatorische demyelinisierende Erkrankung des zentralen Nervensystems. Trotz intensiver Forschungsbem{\"u}hungen ist der exakte Pathomechanismus nicht vollkommen verstanden. Klar ist jedoch, dass der Blut-Hirn-Schranke eine entscheidende Rolle bei der Pathogenese zukommt. Seit Februar 2014 ist mit Dimethylfumarat ein neues orales Medikament f{\"u}r die schubf{\"o}rmige Multiple Sklerose zugelassen. Die Wirkungen von Fumars{\"a}ureestern auf humane zerebrale Endothelzellen als Grundsteine der Blut-Hirn-Schranke sind allerdings nur unzureichend untersucht. Mehrere Forschungsgruppen demonstrierten an humanem Nabelschnurvenenendothel einen hemmenden Effekt von Fumars{\"a}ureestern auf die Adh{\"a}sion von Leukozyten und beschrieben eine Inhibition der Aktivierung des proinflammatorischen Transkriptionsfaktors NFB in den Endothelzellen. Aufgrund der charakteristischen Eigenschaften zerebralen Endothels ist eine {\"U}bertragung dieser Beobachtungen auf die Blut-Hirn-Schranke allerdings nicht ohne weiteres m{\"o}glich. Daher galt es potentielle Effekte von Fumars{\"a}ureestern auf prim{\"a}re humane zerebrale Endothelzellen als in vitro Modell der Blut-Hirn-Schranke zu {\"u}berpr{\"u}fen. Dabei wurden die Zellen nicht nur unter ruhenden Bedingungen, sondern auch unter inflammatorischer Stimulation mit TNF-α, IL-1 und IFN untersucht, einem Milieu, wie es in inflammatorischen MS L{\"a}sionen zu finden ist. In Leukozyten-Adh{\"a}sionsassays konnte durch Inkubation mit Monomethylfumarat und Dimethylfumarat keine funktionale Beeinflussung der Adh{\"a}sion von T-Lymphozyten an den verwendeten zerebralen Endothelzellen verzeichnet werden. Kongruent dazu fand sich in durchflusszytometrischen Analysen keine Hemmung der inflammatorisch vermittelten Expression des Adh{\"a}sionsmolek{\"u}ls ICAM-1, welches eine tragende Rolle bei der Leukozytenmigration spielt. Inflammatorische intrazellul{\"a}re Signalwege, wie die NFB-Kerntranslokation oder die Phosphorylierung von p38 wurden in HECE im Gegensatz zu HUVEC durch Fumars{\"a}ureester ebenso wenig beeinflusst. Diese in sich konsistenten Ergebnisse f{\"u}hren zu der Schlussfolgerung, dass im Gegensatz zu anderen Gef{\"a}ßbetten weder Dimethylfumarat noch Monomethylfumarat direkt am zerebralen Endothel anti-inflammatorisch wirken.}, subject = {Multiple Sklerose}, language = {de} } @article{KressHuettenhoferLandryetal.2013, author = {Kress, Michaela and H{\"u}ttenhofer, Alexander and Landry, Marc and Kuner, Rohini and Favereaux, Alexandre and Greenberg, David and Bednarik, Josef and Heppenstall, Paul and Kronenberg, Florian and Malcangio, Marzia and Rittner, Heike and {\"U}{\c{c}}eyler, Nurcan and Trajanoski, Zlatko and Mouritzen, Peter and Birklein, Frank and Sommer, Claudia and Soreq, Hermona}, title = {microRNAs in nociceptive circuits as predictors of future clinical applications}, series = {Frontiers in Molecular Neuroscience}, volume = {6}, journal = {Frontiers in Molecular Neuroscience}, number = {33}, doi = {10.3389/fnmol.2013.00033}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-154597}, year = {2013}, abstract = {Neuro-immune alterations in the peripheral and central nervous system play a role in the pathophysiology of chronic pain, and non-coding RNAs - and microRNAs (miRNAs) in particular - regulate both immune and neuronal processes. Specifically, miRNAs control macromolecular complexes in neurons, glia and immune cells and regulate signals used for neuro-immune communication in the pain pathway. Therefore, miRNAs may be hypothesized as critically important master switches modulating chronic pain. In particular, understanding the concerted function of miRNA in the regulation of nociception and endogenous analgesia and defining the importance of miRNAs in the circuitries and cognitive, emotional and behavioral components involved in pain is expected to shed new light on the enigmatic pathophysiology of neuropathic pain, migraine and complex regional pain syndrome. Specific miRNAs may evolve as new druggable molecular targets for pain prevention and relief. Furthermore, predisposing miRNA expression patterns and inter-individual variations and polymorphisms in miRNAs and/or their binding sites may serve as biomarkers for pain and help to predict individual risks for certain types of pain and responsiveness to analgesic drugs. miRNA-based diagnostics are expected to develop into hands-on tools that allow better patient stratification, improved mechanism-based treatment, and targeted prevention strategies for high risk individuals.}, language = {en} } @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{Hirschmann2020, author = {Hirschmann, Anna}, title = {microRNA-Genexpressionsprofile in Blut-, Haut- und Nervenproben von Patienten mit Polyneuropathien}, doi = {10.25972/OPUS-21701}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-217010}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Die Polyneuropathie (PNP) ist die h{\"a}ufigste St{\"o}rung des peripheren Nervensystems bei Erwachsenen. Die Suche nach der Ursache bleibt in vielen F{\"a}llen erfolglos, ist aber unverzichtbar, da die Therapiewahl von der {\"A}tiologie der Erkrankung abh{\"a}ngt. Geeignete Biomarker k{\"o}nnten die Differentialdiagnose unter Umst{\"a}nden erleichtern. microRNAs (miRNAs) sind in dieser Hinsicht vielversprechend, da in vielen Studien bei Nervende- und regenerationsprozessen sowie in neuropathischen Schmerzmodellen eine Dysregulation beschrieben wurde. In dieser Studie wurde die Expression zweier miRNAs, miR-103a und miR-let-7d, sowie eines Zielmolek{\"u}ls der miR-103a, des Kalziumkanals Cav1,2, in einer großen Kohorte von PNP-Patienten unterschiedlicher {\"A}tiologie in Blut, Haut- und Nervenbiopsien untersucht. Insgesamt wurden 116 Patienten und 22 Kontroll-probanden in die Studie eingeschlossen. Nach der Isolation von RNA aus weißen Blutzellen (WBC), Haut- und Nervenbiopsien folgte die Expressionsbestimmung mittels qRT-PCR. W{\"a}hrend sich jeweils Unterschiede zwischen PNP-Patienten und Kontrollen und zwischen Patienten mit entz{\"u}ndlicher und solchen mit nicht-entz{\"u}ndlicher PNP zeigten, wurden keine Unterschiede in der Expression zwischen den {\"a}tiologischen Subgruppen oder zwischen Patienten mit schmerzhafter und schmerzloser PNP festgestellt. In den Nervenbiopsien der Patientenkohorte ergab sich eine inverse Korrelation der miR-103a und ihrem Zielgen Cacna1c, die darauf hinweisen k{\"o}nnte, dass Cacna1c von der miR-103a negativ reguliert wird. Da in unserer Patientenkohorte keine Unterschiede zwischen den PNP-Subgruppen auftraten, scheint der Einsatz der miR-103a und miR-let-7d als diagnostische Biomarker zur {\"a}tiologischen Einordnung einer PNP nicht gerechtfertigt. Dennoch deuten unsere Ergebnisse auf eine m{\"o}gliche Rolle der untersuchten miRNAs bei Entstehung und Verlauf von PNP hin. F{\"u}r ein tieferes pathophysiologisches Verst{\"a}ndnis der miRNAs vor allem bei entz{\"u}ndlichen Neuropathien, k{\"o}nnte die Untersuchung von weiteren miRNAs und Zielgenen Aufschluss geben.}, subject = {miRNS}, language = {de} } @article{ReinholdKrugSalvadoretal.2022, author = {Reinhold, Ann Kristin and Krug, Susanne M. and Salvador, Ellaine and Sauer, Reine S. and Karl-Sch{\"o}ller, Franziska and Malcangio, Marzia and Sommer, Claudia and Rittner, Heike L.}, title = {MicroRNA-21-5p functions via RECK/MMP9 as a proalgesic regulator of the blood nerve barrier in nerve injury}, series = {Annals of the New York Academy of Sciences}, volume = {1515}, journal = {Annals of the New York Academy of Sciences}, number = {1}, doi = {10.1111/nyas.14816}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-318226}, pages = {184 -- 195}, year = {2022}, abstract = {Both nerve injury and complex regional pain syndrome (CRPS) can result in chronic pain. In traumatic neuropathy, the blood nerve barrier (BNB) shielding the nerve is impaired—partly due to dysregulated microRNAs (miRNAs). Upregulation of microRNA-21-5p (miR-21) has previously been documented in neuropathic pain, predominantly due to its proinflammatory features. However, little is known about other functions. Here, we characterized miR-21 in neuropathic pain and its impact on the BNB in a human-murine back translational approach. MiR-21 expression was elevated in plasma of patients with CRPS as well as in nerves of mice after transient and persistent nerve injury. Mice presented with BNB leakage, as well as loss of claudin-1 in both injured and spared nerves. Moreover, the putative miR-21 target RECK was decreased and downstream Mmp9 upregulated, as was Tgfb. In vitro experiments in human epithelial cells confirmed a downregulation of CLDN1 by miR-21 mimics via inhibition of the RECK/MMP9 pathway but not TGFB. Perineurial miR-21 mimic application in mice elicited mechanical hypersensitivity, while local inhibition of miR-21 after nerve injury reversed it. In summary, the data support a novel role for miR-21, independent of prior inflammation, in elicitation of pain and impairment of the BNB via RECK/MMP9.}, language = {en} } @article{GrohAbdelwahabKattimanietal.2023, author = {Groh, Janos and Abdelwahab, Tassnim and Kattimani, Yogita and H{\"o}rner, Michaela and Loserth, Silke and Gudi, Viktoria and Adalbert, Robert and Imdahl, Fabian and Saliba, Antoine-Emmanuel and Coleman, Michael and Stangel, Martin and Simons, Mikael and Martini, Rudolf}, title = {Microglia-mediated demyelination protects against CD8\(^+\) T cell-driven axon degeneration in mice carrying PLP defects}, series = {Nature Communications}, volume = {14}, journal = {Nature Communications}, doi = {10.1038/s41467-023-42570-2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-357641}, year = {2023}, abstract = {Axon degeneration and functional decline in myelin diseases are often attributed to loss of myelin but their relation is not fully understood. Perturbed myelinating glia can instigate chronic neuroinflammation and contribute to demyelination and axonal damage. Here we study mice with distinct defects in the proteolipid protein 1 gene that develop axonal damage which is driven by cytotoxic T cells targeting myelinating oligodendrocytes. We show that persistent ensheathment with perturbed myelin poses a risk for axon degeneration, neuron loss, and behavioral decline. We demonstrate that CD8\(^+\) T cell-driven axonal damage is less likely to progress towards degeneration when axons are efficiently demyelinated by activated microglia. Mechanistically, we show that cytotoxic T cell effector molecules induce cytoskeletal alterations within myelinating glia and aberrant actomyosin constriction of axons at paranodal domains. Our study identifies detrimental axon-glia-immune interactions which promote neurodegeneration and possible therapeutic targets for disorders associated with myelin defects and neuroinflammation.}, language = {en} } @phdthesis{Kewenig2014, author = {Kewenig, Susanne Katharina}, title = {Messung der zerebralen Aktivierung mittels funktioneller Nah-Infrarot-Spektroskopie bei Patienten mit Fibromyalgie-Syndrom}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-107515}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Wir untersuchten die zerebrale Aktivierung von Patienten mit Fibromyalgie-Syndrom (FMS) mittels funktioneller Nah-Infrarot-Spektroskopie (fNIRS). Das FMS ist ein Symptomenkomplex aus Schmerzen in mehreren K{\"o}rperregionen sowie weiteren k{\"o}rperlichen und seelischen Beschwerden, wie Schlafst{\"o}rungen, kognitiven Defiziten und Depressionen. Die fNIRS ist eine neue, nicht-invasive Technik, die eine indirekte Messung der regionalen kortikalen Hirnaktivierung erlaubt. Es wurden 25 FMS-Patienten, 10 MD-Patienten ohne Schmerzen und 35 gesunde Kontrollen in die Studie eingeschlossen. Alle Patienten wurden klinisch-neurologisch untersucht. Dar{\"u}ber hinaus f{\"u}llten alle Teilnehmer Frageb{\"o}gen zu Schmerzen (GCPS, NPSI), FMS-Symptomen (FIQ), Depressionen (BDI II, ADS) und Empathief{\"a}higkeit (SPF) aus. Die kortikale Aktivierung wurde unter drei Stimulations-Bedingungen mittels fNIRS gemessen: 1.) Anwendung mechanischer (Druck-) Schmerzreize auf den dorsalen Unterarm; 2.) Anwendung visuell-emotionaler Reize in Form von neutralen, negativen und Schmerz-assoziierten Bildern; 3.) Wortfl{\"u}ssigkeitstest. Erg{\"a}nzend wurden die unter 2.) pr{\"a}sentierten Bilder bewertet sowie ein Zahlenverbindungstest durchgef{\"u}hrt. FMS-Patienten hatten in den Schmerzfrageb{\"o}gen und im FIQ-Fragebogen deutlich h{\"o}here Werte als MD-Patienten und Kontrollen (p < 0,001). In den Depressionsfrageb{\"o}gen erreichten FMS-Patienten {\"a}hnlich hohe Werte wie MD-Patienten. Die Empathief{\"a}higkeit war bei FMS-Patienten tendenziell st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt als bei MD-Patienten und Kontrollen. FMS-Patienten zeigten niedrigere Druckschmerzschwellen bei gleicher Schmerzintensit{\"a}t als MD-Patienten und Kontrollen (p < 0,001). Auf einen unilateralen schmerzhaften Druckreiz reagierten FMS-Patienten mit einer verst{\"a}rkten bilateralen kortikalen Aktivierung, die sich im Vergleich zu Kontrollen insbesondere im rechten pr{\"a}frontalen Kortex (p < 0,05) sowie zu MD-Patienten bilateral im Frontalkortex unterschied (p < 0,05). Auf einen Druckreiz der gleichen St{\"a}rke, der f{\"u}r FMS-Patienten schmerzhaft, aber f{\"u}r Zusatzkontrollen schmerzfrei war, zeigten FMS-Patienten im Vergleich zu diesen eine verst{\"a}rkte Aktivierung im linken dorsolateralen pr{\"a}frontalen Kortex (p < 0,05). Der kortikale Aktivierungsunterschied bei Schmerz-assoziierten versus neutralen Bildern war bei FMS-Patienten im linken pr{\"a}frontalen Kortex wesentlich ausgepr{\"a}gter als bei Kontrollen (p < 0,05), w{\"a}hrend die Schmerz-assoziierten Bilder von FMS-Patienten weniger unangenehm bewertet wurden als von Kontrollen. Der Aktivierungsunterschied bei negativen versus neutralen Bildern war bei MD-Patienten im linken Frontalkortex wesentlich geringer ausgepr{\"a}gt als bei FMS-Patienten und Kontrollen (p < 0,05). Im Wortfl{\"u}ssigkeitstest und im Zahlenverbindungstest konnten keine kognitiven Defizite bzw. Aktivierungsunterschiede zwischen FMS-Patienten und Kontrollen gefunden werden. Allerdings zeigten MD-Patienten in beiden Bedingungen des Wortfl{\"u}ssigkeitstests eine geringere frontale Aktivierung als FMS-Patienten und Kontrollen (p < 0,05). Diese Studie belegt die ver{\"a}nderte zentrale Schmerzverarbeitung bei FMS-Patienten und zeigt, dass diese mittels fNIRS messbar ist. FMS-Patienten zeigten st{\"a}rkere Aktivierungen Schmerz-assoziierter Hirnareale w{\"a}hrend mechanischer und visueller Schmerzstimuli im Vergleich zu gesunden Kontrollen. Zudem best{\"a}tigt diese Studie die Unterscheidung zwischen FMS und Depression.}, subject = {Fibromyalgie}, language = {de} }