@phdthesis{Dennstaedt2020, author = {Dennst{\"a}dt, Fabio Stefan}, title = {Modulation CD4+ humaner Treg- und Tconv-Zellen durch Inhibition der sauren Sphingomyelinase in vitro}, doi = {10.25972/OPUS-20542}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-205420}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Die saure Sphingomyelinase (ASM) stellt durch die Umwandlung von Sphingomyelin in Ceramid und Phosphorylcholin ein zentrales, fein reguliertes Enzym im Sphingolipidmetabolismus dar. Dadurch nimmt es Einfluss auf verschiedene zellul{\"a}re Mechanismen wie Signalvermittlung, Endo- und Exozytose und Zellaktivierung. Dementsprechend weitreichend ist auch die Bedeutung der ASM bei verschiedenen Krankheiten wie Arteriosklerose, Depression oder Neoplasien. Auch auf das Immunsystem, insbesondere auf die Signalvermittlung durch T-Zellen innerhalb des adaptiven Immunsystems, nimmt die saure Sphingomyelinase Einfluss. Aufbauend auf fr{\"u}heren Forschungsarbeiten zur pharmakologischen und genetischen Hemmung der ASM im Mausmodell untersuchten wir, welche Auswirkungen die Hemmung dieses Enzyms in humanen Zellkulturen auf die Population regulatorischer und konventioneller T-Zellen haben. Hierzu verwendeten wir die beiden selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer Sertralin und Citalopram; zwei antidepressiv wirksame Medikamente, die durch eine Verdr{\"a}ngung der ASM von der lysosomalen Membran eine hemmende Wirkung aus{\"u}ben. Wir konnten zeigen, dass diese beiden Substanzen sowohl in Maus-T-Zellen, als auch in humanen T-Zellen, in der Lage sind, die Aktivit{\"a}t der sauren Sphingomyelinase zu inhibieren. Durch Kultivierung von Immunzellen der Maus zusammen mit den Inhibitoren konnte dar{\"u}ber hinaus eine Erh{\"o}hung der Treg-Zellfrequenz erreicht werden. Verschiedene Zellkulturexperimente mit humanen PBMCs zeigten weiterhin, dass unter gewissen Umst{\"a}nden so auch eine Vermehrung regulatorischer T-Zellen im Menschen m{\"o}glich ist, und dass dies mutmaßlich durch Einbindung der ASM im CD3/CD28-Signalweg bedingt ist. In mit AntiCD3-Antik{\"o}rper stimulierten experimentellen Ans{\"a}tzen kam es jedoch nur bei einzelnen Individuen, die als Responder identifiziert werden konnten, zu einer Treg-Zellvermehrung. Umgekehrt kam es durch externe Zugabe von C6-Ceramid zu einer Verringerung des Anteils an regulatorischen T-Zellen. Des Weiteren wurden verschiedene Ver{\"a}nderungen im Expressionsverhalten von Treg- und Tconv-Zellen bez{\"u}glich CD25, CD69 und CTLA-4 in Anwesenheit der ASMInhibitoren beobachtet. Weiterhin best{\"a}tigte sich, dass die pharmakologische Hemmung der sauren Sphingomyelinase auch Auswirkungen auf die Effektorfunktion von T-Zellen hat. W{\"a}hrend die Proliferation der Zellen weitgehend unbeeintr{\"a}chtigt blieb, kam es zu einer verringerten Sekretion der Zytokine IFN-gamma, TNF, IL-5 und IL-10. In ihrer Gesamtheit sprechen diese Ergebnisse daf{\"u}r, dass Inhibitoren der sauren Sphingomyelinase beg{\"u}nstigend auf Krankheitsgeschehen mit {\"u}berschießender oder dysregulierter Aktivit{\"a}t des Immunsystems einwirken k{\"o}nnten. Immunmodulatorischen Wirkungen durch Inhibition der ASM erkl{\"a}ren m{\"o}glicherweise auch Einfl{\"u}sse auf das Immunsystem, die f{\"u}r verschiedene Antidepressiva beschrieben wurden. Insgesamt ist die Bedeutung der sauren Sphingomyelinase innerhalb der Regulation des adaptiven Immunsystems jedoch noch ein weitgehend ungekl{\"a}rtes Thema mit vielen offenen Fragen. Daher ist auch in Zukunft weitere klinische und experimentelle Forschung erforderlich, um zu kl{\"a}ren, welchen Einfluss dieses Enzyms auf Immunzellen hat und wie sich dieser auch klinisch anwenden l{\"a}sst.}, subject = {T-Lymphozyt}, language = {de} } @phdthesis{Tauscher2020, author = {Tauscher, Sabine Christine}, title = {Die Rolle von Atrialen und B-Typ Natriuretischen Peptiden bei der Regulation der Insulinsekretion und Funktion pankreatischer ß-Zellen}, doi = {10.25972/OPUS-20842}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-208427}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Die kardialen Hormone Atriales (ANP) und B-Typ (BNP) Natriuretisches Peptid {\"u}ben bekannte renale und kardiovaskul{\"a}re Effekte aus, welche durch ihren gemeinsamen, cGMP-bildenden Guanylatzyklase-Rezeptor A (GC-A) vermittelt werden. Diese Effekte sind entscheidend an der physiologischen Aufrechterhaltung des arteriellen Blutdrucks sowie des intravaskul{\"a}ren Blutvolumens beteiligt. Dar{\"u}ber hinaus zeigen aktuelle Studien, dass NPs die Mobilisierung von Fetts{\"a}uren aus dem Fettgewebe und deren Oxidation durch die Skelettmuskulatur steigern sowie die Thermogenese in braunem und weißem Fettgewebe aktivieren k{\"o}nnen. Dadurch k{\"o}nnen NPs den Energieverbrauch erh{\"o}hen und die Insulinsensitivit{\"a}t verbessern. Desweiteren ist {\"U}bergewicht mit einer gest{\"o}rten NP/GC-A/cGMP-Signal{\"u}bertragung verbunden, die m{\"o}glicherweise zur Entwicklung von Diabetes Typ 2 und dessen kardio-metabolischen Folgeerkrankungen beitr{\"a}gt. In vitro stimuliert synthetisches ANP {\"u}ber GC-A die Glukose-stimulierte Insulinsekretion aus kultivierten pankreatischen Inseln und die β-Zellproliferation. Die Bedeutung f{\"u}r die systemische Insulin/Glukosehom{\"o}ostase in vivo ist jedoch unklar. Um zu untersuchen, ob die endogenen Herzhormone die sekretorische Funktion und/oder die Proliferation von β-Zellen unter (patho)physiologischen Bedingungen in vivo modulieren, haben wir ein neues genetisches Mausmodell mit selektiver Deletion des GC-A-Rezeptors in β-Zellen (ß GC-A KO) generiert. In kultivierten Inseln von β GC-A KO-M{\"a}usen waren die insulinotropen und proliferativen Effekte von ANP aufgehoben. {\"U}bereinstimmend damit f{\"u}hrte die Infusion von BNP bei Kontroll-Tieren in vivo zu leicht erh{\"o}hten basalen Plasma-Insulinspiegeln und verbesserter Glukose-induzierter Insulinsekretion. Dieser Effekt von exogenem BNP konnte bei β GC-A KO-M{\"a}usen nicht beobachtet werden, was die effiziente Deletion des GC-A-Rezeptors in β-Zellen best{\"a}tigt. Interessanterweise hatte die Ablation des GC-A-Rezeptors auf ß-Zellen unter basalen Bedingungen keinen Einfluss auf physiologische und metabolische Parameter in vivo. Sowohl m{\"a}nnliche als auch weibliche ß GC-A KO-Tiere zeigten keine Unterschiede in der basalen Insulin- und Glukosehom{\"o}ostase, da sie {\"a}hnliche N{\"u}chtern-Blutzucker- und Insulinspiegel (nach Fasten {\"u}ber Nacht) aufwiesen wie die Kontroll-M{\"a}use. Allerdings zeigten die mit HFD gef{\"u}tterten β GC-A KO-Tiere fr{\"u}hzeitiger Glukose-Intoleranz sowie eine verminderte adaptive β-Zellproliferation. Abgesehen davon war das konsistenteste Ergebnis der in vivo-Studien der geschlechtsabh{\"a}ngige Unterschied in der Auswirkung der ß-Zellspezifischen GC-A-Deletion auf die Glukose-stimulierte Insulinsekretion. Weibliche, aber nicht m{\"a}nnliche ß GC-A KO-M{\"a}use zeigten erh{\"o}hte N{\"u}chtern-Insulinspiegel und eine signifikant erh{\"o}hte Glukose-stimulierte Insulinsekretion, was zu einer deutlich verbesserten Glukosetoleranz f{\"u}hrte. Der postulierte und untersuchte Mechanismus beinhaltet eine Interaktion von {\"O}strogenen und NPs, welche die Expression des mitochondrialen Uncoupling Protein 2 beeinflussen. Diese Arbeit erweitert das derzeitige Wissen {\"u}ber die metabolischen Effekte des NP/GC-A-Systems. Insbesondere zeigen die Ergebnisse, dass Natriuretische Peptide zu einer gesteigerten ß-Zellfunktion und Vitalit{\"a}t in fr{\"u}hen Stadien eines erh{\"o}hten Insulinbedarfs, d.h. bei Diabetes Typ 2, beitragen. Da die Studien eine wesentliche Rolle dieser kardialen Hormone im endokrinen Pankreas aufdecken, ist es umso wichtiger die pleiotropen Eigenschaften von NPs und ihre m{\"o}glichen therapeutischen Anwendungen bei kardio-metabolischen Erkrankungen weiter zu untersuchen.}, subject = {Guanylylzyklase}, language = {de} } @phdthesis{Huber2020, author = {Huber, Philipp}, title = {Megakaryocyte localization in the bone marrow depending on the knock-out of small Rho GTPases}, doi = {10.25972/OPUS-20051}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-200513}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {This work focuses on megakaryocyte physiology with a special interest in the description of the localization of megakaryocytes in the bone marrow in mice single-deficient of the small Rho GTPase RhoA or double-deficient for RhoA and Cdc42. RhoA knock-out mice revealed intraluminal presence of megakaryocytes in bone marrow sinusoids. In a next step, potential aggravation, attenuation or preservation of this phenotype was studied in related mouse strains and also in the setting of platelet depletion and blockage of important megakaryocyte and platelet glycoprotein receptors in order to understand underlying singling pathways. A second part of this thesis studied the role of RhoF in filopodia formation and scrutinized RhoF deficient mice with regard to platelet activation and degranulation.}, subject = {Histologie}, language = {en} } @phdthesis{Mathmann2019, author = {Mathmann, Annika}, title = {Die Bedeutung von Vorhofflimmern f{\"u}r ICD-Tr{\"a}ger - Auswertung von Patientendaten}, doi = {10.25972/OPUS-18519}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-185190}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Der implantierbare Kardioverter/Defibrillator wird zum Schutz vor einem pl{\"o}tzlichen Herztod aufgrund maligner Herzrhythmusst{\"o}rungen eingesetzt. Detektionsalgorithmen sollen dabei den Herzrhythmus korrekt klassifizieren und bei ventrikul{\"a}ren Tachykardien eine Therapie mittels {\"U}berstimulation oder Schockabgabe ausl{\"o}sen, nicht jedoch bei tachykardem Vorhofflimmern. Die Vermeidung solcher inad{\"a}quater Therapieabgaben stellt eine Herausforderung an die Detektionsalgorithmen der Implantate da. Bei steigender Pr{\"a}valenz des Vorhofflimmerns auch bei ICD-Tr{\"a}gern stellt sich daher die Frage nach dem Einfluss dieser Rhythmusst{\"o}rung auf die Versorgung dieser Patientengruppe. In der vorliegenden Arbeit sind retrospektiv die Daten von ICD-Tr{\"a}gern mit Vorhofflimmern und ICD-Tr{\"a}gern ohne Vorhofflimmern bez{\"u}glich der gew{\"a}hlten Implantate, H{\"a}ufigkeit ad{\"a}quater und inad{\"a}quater Therapieabgaben und der daraus resultierenden Maßnahmen untersucht worden. In der Auswertung zeigt sich, dass Patienten mit Vorhofflimmern tendenziell mehr inad{\"a}quate Therapien erlitten und signifikant h{\"a}ufiger hospitalisiert werden mussten. Anhand der Daten zeigt sich, dass Vorhofflimmern maßgeblich die Versorgung dieser Patientengruppen beeinflusst.}, subject = {Implantierbarer Kardioverter-Defibrillator}, language = {de} } @phdthesis{Zechner2018, author = {Zechner, Martin}, title = {Quantifizierung morphologischer Ver{\"a}nderungen an Neuronen der lateralen Amygdala in SPRED2-defizienten M{\"a}usen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-172291}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {In der vorliegenden Dissertation wurden die Folgen einer SPRED2-Defizienz in einem Knockout Mausmodell untersucht. Dabei wurde insbesondere die m{\"o}gliche Verbindung zur Zwangsst{\"o}rung, einer psychiatrischen Erkrankung beleuchtet. Das SPRED2-Protein kommt im menschlichen K{\"o}rper in zahlreichen Geweben vor, besonders im Hirn wurde eine ubiquit{\"a}re Expression nachgewiesen und ein Zusammenhang mit der Neurogenese und neuronaler Differenzierung vermutet. Seine regulatorische Funktion besteht in einer inhibitorischen Wirkung auf den BDNF/TrkB-ERK-Signalweg, welcher u.a. f{\"u}r die Transkription neuronaler Gene verantwortlich ist. Die verwendeten SPRED2-defizienten M{\"a}use wurden durch Insertion eines Gene-Trap Vektors in das Spred2-Gen generiert. Die Insertion verhindert letztendlich die korrekte Translation des Proteins. Von der durch weitere Verpaarung entstehenden SPRED2-Knockout Mauslinie wurden ausschließlich m{\"a}nnliche Tiere verwendet. Im Rahmen einer SPRED2-KO-Studie von der AG Schuh des Physiologischen Instituts der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg, die u.a. die Entgleisung der HHNA mit resultierendem erh{\"o}hten Stresshormonspiegel und eine Dysregulation des Mineralhaushaltshormons Aldosteron zeigte, wurden bei den Versuchstieren zwanghafte Verhaltensmuster beobachtet. Daraufhin wurden elektrophysiologische Messungen durchgef{\"u}hrt, die auf eine Anomalie in der synaptischen {\"U}bertragung zwischen Thalamus und Amygdala hindeuteten. Erh{\"o}hte Effizienz und Erregbarkeit der amygdaloiden Neuronen f{\"u}hrten zu der morphologischen Untersuchung, die im Rahmen dieser Arbeit durchgef{\"u}hrt wurden. Da die Afferenzen des Thalamus vorwiegend in den lateralen Kern der Amygdala projizieren, wurde zun{\"a}chst dieser betrachtet. Ziel der Untersuchung war es, Erkenntnisse dar{\"u}ber zu erlangen, ob der Knockout des SPRED2-Proteins in M{\"a}usen zu einer ver{\"a}nderten Morphologie der Neuronen der lateralen Amygdala f{\"u}hrt. Falls dies der Fall sein sollte, k{\"o}nnte damit zumindest ansatzweise das zwanghafte Verhalten der SPRED2-defizienten M{\"a}usen erkl{\"a}rt werden. Die Hirne der Versuchstiere wurden nach der Golgi-Cox-Impr{\"a}gnierung nach Glaser und Van der Loos und der Einbettung in Celloidin in 150 μm dicke Scheiben geschnitten und anschließend mithilfe eines Hellfeld-Mikroskops und des Neurolucida-Systems analysiert. Quantitativ erfasst und analysiert wurden pyramidale Klasse 1-Neuronen der lateralen Amygdala inklusive absoluter Anzahl und Dichte der Spines an ihren Dendriten. Die Untersuchung zeigte bei SPRED2-KO-M{\"a}usen eine signifikante Erh{\"o}hung der mittleren L{\"a}nge des apikalen Dendriten in Branch order 3 und eine tendenzielle Erh{\"o}hung der Gesamtzahl der Spines an den Dendriten in Branch order 1-3 gegen{\"u}ber den Wildtyp-M{\"a}usen. Daraus l{\"a}sst sich folgern, dass ein Knockout des SPRED2-Proteins sich auf die Morphologie der Neuronen der lateralen Amygdala auswirkt. Die erh{\"o}hte mittlere L{\"a}nge des apikalen Dendriten in Branch order 3 und die tendenziell erh{\"o}hte Spine-Anzahl korrelieren mit der gesteigerten synaptischen {\"U}bertragung und Erregbarkeit an amygdaloiden pyramidalen Neuronen. Auf molekularer Ebene kann die Hyperaktivit{\"a}t der lateralen Amygdala als Folge der fehlenden Inhibition des BDNF/TrkB-ERK-Signalwegs und der dadurch ver{\"a}nderten Expression zahlreicher synaptischer Proteine diskutiert werden. Die ver{\"a}nderte Morphologie der Neuronen in der lateralen Amygdala kann eine Ursache f{\"u}r das zwanghafte Verhalten der M{\"a}use sein, jedoch ist anzunehmen, dass Zwangsst{\"o}rungen nicht bloß eine monokausale Ursache haben. Diese Arbeit identifiziert SPRED2 als neuen Regulator der Morphologie und Aktivit{\"a}t von Synapsen und die Amygdala als wichtige Hirnregion bei der Entstehung von Zwangsst{\"o}rungen. SPRED2 ist somit ein vielversprechender Angriffspunkt f{\"u}r andere und spezifischere Untersuchungen der Hirnfunktion und eine potenzielle genetische Ursache f{\"u}r weitere neurologische Erkrankungen.}, subject = {SPRED2}, language = {de} } @phdthesis{Heck2020, author = {Heck, Sigrun}, title = {Charakterisierung der Prostaglandin E\(_2\)-Transporte im proximalen Tubulus der Niere im isch{\"a}mischen akuten Nierenversagen der Ratte unter Einfluss der Gabe von Nebivolol und Metoprolol Tartrat}, doi = {10.25972/OPUS-21041}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-210412}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {In dieser Studie wurde untersucht, ob die durch Isch{\"a}mie (45min clamping) induzierte Herunterregulation der Sekretion organischer Anionen, wie postuliert, zu einer verminderten Ausscheidung von PGE2 f{\"u}hrt und wie sich die Relation zu Inulin und PAH-Clearance verh{\"a}lt. Es wurde weiterhin untersucht, ob die Medikation mit Nebivolol (2,5mg, 5mg und 10 mg) oder Metoprolol Tartrat (47,5mg) einen positiven Effekt auf das renale Outcome, unter Ber{\"u}cksichtigung des Einflusses auf die PGE2- Ausscheidung, hat. PGE2 wird im Akuten Nierenversagen vermehrt gebildet und die Sekretion vermindert, dies f{\"u}hrt zu einer verst{\"a}rkten inflammatorischen Situation, aber im Gegenzug auch zu einer verbesserten renalen mikrovaskul{\"a}re Blutversorgung. Es wurde bei SD-Ratten eine renale Isch{\"a}mie, durch Abklemmen der Arteriae renales, f{\"u}r 45 min operativ herbeigef{\"u}hrt. Die Gabe der Betablocker erfolgte nach 35min Isch{\"a}mie. Nach 24h wurden Inulin- und PAH-Clearance gemessen. Die Messung der PGE2- Konzentration in Serum und Urin erfolgte mittels kompetitivem ELISA. Generell ist ein besseres renales Outcome bei den mit Nebivolol und Metoprolol Tartrat behandelten Tieren zu erkennen. Besonders ausgepr{\"a}gt war dieser Effekt bei der Gruppe Cl-Nb2,5mg-Gruppe zu erkennen. Unter den Clamping-Gruppen war ebenfalls die PGE2-Claerance bei Clamp-Nb2,5mg am h{\"o}chsten. Eine Korrelation zwischen erh{\"o}hter Inulinkonzentration im Urin (besseres outcome) und erh{\"o}hter PGE2- Konzentration im Urin konnte nicht nachgewiesen werden.}, subject = {Prostaglandin E2}, language = {de} } @phdthesis{Oerter2018, author = {Oerter, Sabrina}, title = {Expression von Natrium/Glukose-Cotransportern im menschlichen Gehirn bei Todesf{\"a}llen durch Sch{\"a}del-Hirn-Trauma und Todesf{\"a}llen durch Ersticken}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164093}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Glukosetransporter spielen eine wichtige Rolle in der Versorgung des Gehirns mit N{\"a}hrstoffen und somit f{\"u}r den Erhalt der physiologischen Zellintegrit{\"a}t. Glukose wird {\"u}ber die Blut-Hirn-Schranke (BHS) mittels spezifischen transmembranen Transportproteinen der SLC-Genfamilie (GLUT, SGLT) bef{\"o}rdert. Dabei scheint w{\"a}hrend physiologischen Bedingungen haupts{\"a}chlich der Glukosetransporter GLUT1 (SLC2A1) f{\"u}r die Energieversorgung des Gehirns zust{\"a}ndig zu sein. Die Erforschung der SGLT-Expression ist in den letzten Jahren ein wichtiger Ansatzpunkt f{\"u}r neue Behandlungsstrategien vieler Erkrankungen, wie Diabetes Mellitus, maligne Neoplasien oder eines Herzinfarkts, geworden. Jedoch ist {\"u}ber deren Expression und Funktion im menschlichen Gehirn nur wenig bekannt. Besonders die Lokalisation entlang der BHS bleibt fraglich. Ein Großteil bisheriger Forschungsarbeiten besch{\"a}ftigt sich haupts{\"a}chlich mit der Expressionsanalyse des Transporters SGLT1 im tierischen Gehirn in vivo (Poppe et al. 1997; Balen et al. 2008; Yu et al. 2013). Es konnte aufgezeigt werden, dass SGLT1 mRNA exklusiv in Neuronen und nicht an der BHS exprimiert wird. Dies wird durch in vitro Analysen einer humanen Hirnendothelzelllinie best{\"a}tigt. Demnach kann kein SGLT1 unter physiologischen Bedingungen nachgewiesen werden (Sajja et al. 2014). Im menschlichen Hirngewebe besitzen SGLTs somit keine zentrale Funktion f{\"u}r den Glukosetransport an der BHS. Im Gegensatz dazu konnte eine Expression von SGLT sowohl in vivo als auch in vitro w{\"a}hrend hypoglyk{\"a}mischen Bedingungen belegt werden (Vemula et al. 2009; Sajja et al. 2014). Die Expression der SGLT-Transporter w{\"a}hrend einer isch{\"a}mischen Hypoglyk{\"a}mie f{\"u}hrt zu der Annahme, dass diese Transporter f{\"u}r die Aufrechterhaltung der Energieversorgung des gesch{\"a}digten Hirngewebes notwendig sind. Um die physiologischen Mechanismen nach einem Glukosemangel zu untersuchen, wurden SHT-Modelle etabliert (Salvador et al. 2013). In einem experimentellen Modell des Sch{\"a}del-Hirn-Traumas im Rahmen eines DFG-gef{\"o}rdertes Projekts ist ein Expressionsverlauf von Glukosetransportern im Maushirn und in Hirnendothelzellen erarbeitet worden (Wais 2012; Salvador et al. 2015). Somit k{\"o}nnten SGLTs als Ansatzpunkt f{\"u}r den Nachweis der {\"U}berlebenszeit nach einem SHT fungieren. Die vorliegende Arbeit fokussiert sich auf die Expression der Natrium-abh{\"a}ngigen Glukosetransporter SGLT1 und SGLT2 im menschlichen Gehirn. Hierbei liegt das Hauptaugenmerk auf der Lokalisation dieser Transporter an der menschlichen BHS von post mortalem Hirngewebe. Weiterhin wird untersucht ob die Expressionsst{\"a}rke von SGLT1 und SGLT2 eine Aussage {\"u}ber die {\"U}berlebenszeit von Verstorbenen nach einer traumatisch bedingten Hirnver{\"a}nderung zul{\"a}sst. Die Lokalisation von SGLT1 und SGLT2 an der menschlichen BHS konnte durch die Etablierung eines Protokolls zur Isolation von Hirnkapillaren erfolgen. Vorab wurden alle verwendeten Antik{\"o}rper auf ihre Spezifit{\"a}t mittels siRNA Transfektion und Blockierung der Immunfluoreszenzsignale mittels immunisierten Peptids getestet. Somit ist die Spezifit{\"a}t der detektierten SGLT1- und SGLT2-Expression in menschlichen Hirnkapillaren gew{\"a}hrleistet. Anschließend wird untersucht, in welchen zeitlichem Verlauf nach einer traumatisch bedingten Hirnver{\"a}nderung die verschiedenen Formen der Glukosetransporter exprimiert werden und ob ggf. der Umfang und die Verteilung von SGLT1, SGLT2 und GLUT1 sowie das Verh{\"a}ltnis zueinander Ausk{\"u}nfte {\"u}ber eine vitale bzw. postmortale Entstehung eines Traumas bzw. dessen {\"U}berlebenszeit zul{\"a}sst. Hierf{\"u}r wird ein Expressionsschema der Glukosetransporter generiert, abh{\"a}ngig von Todeszeitpunkt und Todesursache. Es konnte festgestellt werden, dass GLUT1 nicht als Target f{\"u}r die Ermittlung der {\"U}berlebenszeit nach einem Trauma geeignet ist. Dahingegen zeigen SGLT1 und SGLT2 eine signifikante {\"A}nderung der Expressionsst{\"a}rke im contusionalen Gewebe in Abh{\"a}ngigkeit von der {\"U}berlebenszeit. Obwohl diese vorl{\"a}ufigen Daten einen neuen Ansatzpunkt f{\"u}r die forensische Fragestellung aufzeigen, m{\"u}ssen weitere Experimente mit einem erh{\"o}hten Umfang der Probenanzahl und k{\"u}rzere Zeitspannen der {\"U}berlebenszeitr{\"a}ume durchgef{\"u}hrt werden.}, subject = {Sodium-Glucose Transporter 2}, language = {de} } @phdthesis{Kaiser2018, author = {Kaiser, Markus Leonhard}, title = {Kardialer Ph{\"a}notyp und SUDEP durch Knockout des Nav1.1 Kanalgens (SCN1A) in einem Dravet-Mausmodell}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-158774}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {SUDEP bezeichnet den pl{\"o}tzlichen und unerwarteten Epilepsietod ohne offensichtliche kausale Todesursache. Junge Patienten, die an der schweren infantilen enzephalo-pathischen Epilepsieform des Dravet-Syndroms (SMEI) leiden, tragen besonderes Risiko an SUDEP zu versterben. Die pathophysiologische Ursache f{\"u}r das Dravet-Syndrom liegt in einem Defekt des brain-type Natriumkanals Nav1.1. Neuere Studien zeigen, dass der urspr{\"u}nglich als hirnspezifisch geltende Kanal nicht explizit in neuronalem Gewebe, sondern auch im Herzen exprimiert wird. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Auswirkungen des Nav1.1-Defektes auf kardialer Ebene zu evaluieren, um eine m{\"o}gliche Beteiligung von Herzrhythmusst{\"o}rungen an der {\"A}tiologie des SUDEP aufzudecken. Dazu wurde ein Knockout-Mausmodell hinsichtlich seines kardialen Ph{\"a}notyps charakterisiert. Mit Hilfe elektrokardiographischer Untersuchungen (EKG) konnte eine gesteigerte Herzfrequenz unter Stressbedingungen festgestellt werden. Die Frequenz lag sowohl bei den Versuchen unter pharmakologischem Stress mittels Isoproterenol als auch unter induziertem Stress mittels Hyperthermie bei den Dravet-Syndrom-M{\"a}usen h{\"o}her als in dem wildtypischen Kontrollkollektiv. Elektrophysiologische Untersuchungen (EPU) zeigten neben einem erh{\"o}hten Schweregrad der induzierbaren Arrhythmien, gemessen anhand eines Arrhythmie-Scores, auch eine erh{\"o}hte Quantit{\"a}t ausgel{\"o}ster Herzrhythmusst{\"o}rungen. Sowohl unter Ruhebedingungen als auch nach Induktion von Hyperthermie {\"u}berwogen die aufgezeichneten Arrhythmien bei Dravet-Syndrom-M{\"a}usen. Die Erkenntnisse dieser Studie helfen die Rolle des Nav1.1-Defektes an einer kardialen Beteiligung im Rahmen von SUDEP bei Dravet-Patienten zu beschreiben. Sie zeigen ver-schiedene kardiale Auswirkungen bei Knockout des prim{\"a}r neuronalen Natrium¬kanalgens SCN1A. Weitere Einsichten in diesen Bereich werden angemessene Risikostratifizierung f{\"u}r Epilepsie-Patienten hinsichtlich Ihres SUDEP-Risikos erm{\"o}glichen und moderne The-rapieans{\"a}tze anregen.}, subject = {Natriumkanal}, language = {de} } @phdthesis{Backhaus2016, author = {Backhaus, Philipp}, title = {Effects of Transgenic Expression of Botulinum Toxins in Drosophila}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-143279}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2016}, abstract = {Clostridial neurotoxins (botulinum toxins and tetanus toxin) disrupt neurotransmitter release by cleaving neuronal SNARE proteins. We generated transgenic flies allowing for conditional expression of different botulinum toxins and evaluated their potential as tools for the analysis of synaptic and neuronal network function in Drosophila melanogaster by applying biochemical assays and behavioral analysis. On the biochemical level, cleavage assays in cultured Drosophila S2 cells were performed and the cleavage efficiency was assessed via western blot analysis. We found that each botulinum toxin cleaves its Drosophila SNARE substrate but with variable efficiency. To investigate the cleavage efficiency in vivo, we examined lethality, larval peristaltic movements and vision dependent motion behavior of adult Drosophila after tissue-specific conditional botulinum toxin expression. Our results show that botulinum toxin type B and botulinum toxin type C represent effective alternatives to established transgenic effectors, i.e. tetanus toxin, interfering with neuronal and non-neuronal cell function in Drosophila and constitute valuable tools for the analysis of synaptic and network function.}, subject = {Botulinustoxin}, language = {en} } @phdthesis{Heck2019, author = {Heck, Johannes}, title = {Role of cyclase-associated protein 2 in platelet function and description of an inherited macrothrombocytopenia}, doi = {10.25972/OPUS-17996}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-179968}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Cyclase-associated protein (CAP)2 is an evolutionarily highly conserved actin-binding protein implicated in striated muscle development, carcinogenesis, and wound healing in mammals. To date, the presence as well as the putative role(s) of CAP2 in platelets, however, remain unknown. Therefore, mice constitutively lacking CAP2 (Cap2gt/gt mice) were examined for platelet function. These studies confirmed the presence of both mammalian CAP isoforms, CAP1 and CAP2, in platelets. CAP2-deficient platelets were slightly larger than WT controls and displayed increased GPIIbIIIa activation and P-selectin recruitment in response to the (hem)ITAM-specific agonists collagen-related peptide and rhodocytin. However, spreading of CAP2-deficient platelets on a fibrinogen matrix was unaltered. In conclusion, the functionally redundant CAP1 isoform may compensate for the lack of CAP2 in murine platelets. Moreover, the studies presented in this thesis unveiled a severe macrothrombocytopenia that occurred independently of the targeted Cap2 allele and which was preliminarily termed orphan (orph). Crossing of the respective mice to C57BL/6J wild-type animals revealed an autosomal recessive inheritance. Orph mice were anemic and developed splenomegaly as well as BM fibrosis, suggesting a general hematopoietic defect. Strikingly, BM MKs of orph mice demonstrated an aberrant morphology and appeared to release platelets ectopically into the BM cavity, thus pointing to defective thrombopoiesis as cause for the low platelet counts. Orph platelets exhibited marked activation defects and spread poorly on fibrinogen. The unaltered protein content strongly suggested a defective alpha-granule release to account for the observed hyporesponsiveness. In addition, the cytoskeleton of orph platelets was characterized by disorganized microtubules and accumulations of filamentous actin. However, further experiments are required to elucidate the activation defects and cytoskeletal abnormalities in orph platelets. Above all, the gene mutation responsible for the phenotype of orph mice needs to be determined by next-generation sequencing in order to shed light on the underlying genetic and mechanistic cause.}, subject = {Thrombozyt}, language = {en} } @article{SpinelliMuellerFriedeletal.2013, author = {Spinelli, Simona and M{\"u}ller, Tanja and Friedel, Miriam and Sigrist, Hannes and Lesch, Klaus-Peter and Henkelman, Mark and Rudin, Markus and Seifritz, Erich and Pryce, Christopher R.}, title = {Effects of repeated adolescent stress and serotonin transporter gene partial knockout in mice on behaviors and brain structures relevant to major depression}, series = {Frontiers in Behavioral Neuroscience}, volume = {7}, journal = {Frontiers in Behavioral Neuroscience}, doi = {10.3389/fnbeh.2013.00215}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-122240}, pages = {215}, year = {2013}, abstract = {In humans, exposure to stress during development is associated with structural and functional alterations of the prefrontal cortex (PFC), amygdala (AMY), and hippocampus (HC) and their circuits of connectivity, and with an increased risk for developing major depressive disorder particularly in carriers of the short (s) variant of the serotonin transporter (5-HTT) gene-linked polymorphic region (5-HTTLPR). Although changes in these regions are found in carriers of the s allele and/or in depressed patients, evidence for a specific genotype x developmental stress effect on brain structure and function is limited. Here, we investigated the effect of repeated stress exposure during adolescence in mice with partial knockout of the 5-HIT gene (HET) vs. wildtype (WT) on early-adulthood behavioral measures and brain structure [using magnetic resonance imaging (MRI)] relevant to human major depression. Behaviorally, adolescent stress (AS) increased anxiety and decreased activity and did so to a similar degree in HET and WT. In a probabilistic reversal learning task, HET-AS mice achieved fewer reversals than did HET-No-AS mice. 5-HIT genotype and AS were without effect on corticosterone stress response. In terms of structural brain differences, AS reduced the volume of two long-range white matter tracts, the optic tract (OT) and the cerebral peduncle (CP), in WT mice specifically. In a region-of-interest analysis, AS was associated with increased HC volume and HET genotype with a decreased frontal lobe volume. In conclusion, we found that 5-HIT and AS genotype exerted long-term effects on behavior and development of brain regions relevant to human depression.}, language = {en} } @article{AdolfiCarreiraJesusetal.2015, author = {Adolfi, Mateus C. and Carreira, Ana C. O. and Jesus, L{\´a}zaro W. O. and Bogerd, Jan and Funes, Rejane M. and Schartl, Manfred and Sogayar, Mari C. and Borella, Maria I.}, title = {Molecular cloning and expression analysis of dmrt1 and sox9 during gonad development and male reproductive cycle in the lambari fish, Astyanax altiparanae}, series = {Reproductive Biology and Endocrinology}, volume = {13}, journal = {Reproductive Biology and Endocrinology}, number = {2}, doi = {10.1186/1477-7827-13-2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126486}, year = {2015}, abstract = {Background The dmrt1 and sox9 genes have a well conserved function related to testis formation in vertebrates, and the group of fish presents a great diversity of species and reproductive mechanisms. The lambari fish (Astyanax altiparanae) is an important Neotropical species, where studies on molecular level of sex determination and gonad maturation are scarce. Methods Here, we employed molecular cloning techniques to analyze the cDNA sequences of the dmrt1 and sox9 genes, and describe the expression pattern of those genes during development and the male reproductive cycle by qRT-PCR, and related to histology of the gonad. Results Phylogenetic analyses of predicted amino acid sequences of dmrt1 and sox9 clustered A. altiparanae in the Ostariophysi group, which is consistent with the morphological phylogeny of this species. Studies of the gonad development revealed that ovary formation occurred at 58 days after hatching (dah), 2 weeks earlier than testis formation. Expression studies of sox9 and dmrt1 in different tissues of adult males and females and during development revealed specific expression in the testis, indicating that both genes also have a male-specific role in the adult. During the period of gonad sex differentiation, dmrt1 seems to have a more significant role than sox9. During the male reproductive cycle dmrt1 and sox9 are down-regulated after spermiation, indicating a role of these genes in spermatogenesis. Conclusions For the first time the dmrt1 and sox9 were cloned in a Characiformes species. We show that both genes have a conserved structure and expression, evidencing their role in sex determination, sex differentiation and the male reproductive cycle in A. altiparanae. These findings contribute to a better understanding of the molecular mechanisms of sex determination and differentiation in fish.}, language = {en} } @phdthesis{Paul2014, author = {Paul, Mila Marie}, title = {Vesikelverkehr in Aktiven Zonen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-110791}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Aktive Zonen (AZs) sind hoch spezialisierte, subzellul{\"a}re Kompartimente von Neuronen, die der synaptischen {\"U}bertragung dienen. Sie enthalten Ger{\"u}stproteine wie RIM (Rab3 interacting molecule) sowie elektronendichte Projektionen bestehend aus Bruchpilot bei Drosophila melanogaster oder Bassoon im S{\"a}uger, welche Schl{\"u}sselkomponenten des Vesikelverkehrs darstellen. Bei der Fliege sind Anzahl und Verteilung von Bruchpilot-Molek{\"u}len in AZs relevant f{\"u}r die funktionelle Differenzierung. Ihre Anordnung wird im Abstand von weniger als einem Mikrometer innerhalb einer pr{\"a}synaptischen Endigung reguliert. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden elektrophysiologische Ableitungen und konfokale sowie h{\"o}chstaufl{\"o}sende, immunhistochemische Bildgebung mit dem dSTORM (direct Stochastic Optical Reconstruction Microscopy) Verfahren an larvalen, neuromuskul{\"a}ren Synapsen von Drosophila durchgef{\"u}hrt. Dabei wurde das genetische Potenzial des Modellorganismus genutzt, um relevante Proteinfunktionen und -interaktionen zu analysieren. RIM als zentrale Komponente Aktiver Zonen ist relevant f{\"u}r synaptische Plastizit{\"a}t. Eine als CORD7 (cone-rod dystrophy type 7) bezeichnete Punktmutation (Arginin zu Histidin) innerhalb der 310 Helix der C2A-Dom{\"a}ne von RIM wurde mit erh{\"o}hten kognitiven F{\"a}higkeiten einer Patientengruppe in Verbindung gebracht. Weil die Drosophila C2A-Dom{\"a}ne eine hohe Homologie zur S{\"a}ugerdom{\"a}ne aufweist, konnte der Einfluss dieser Mutation auf Struktur und Funktion von Synapsen untersucht werden. Es zeigte sich, dass der Aminos{\"a}ureaustausch der CORD7-Position und des benachbarten Arginin-Restes die synaptische Organisation und Transmission beeinflussen. In einer Reihe weiterer Experimente wurde das Zusammenspiel von Bruchpilot und Synaptotagmin, dem Calciumsensor der evozierten Transmitterfreisetzung, analysiert. W{\"a}hrend AZs ohne Bruchpilot auch ohne Synaptotagmin funktionieren, f{\"u}hrt dessen Reduktion zu einer Umverteilung von Bruchpilot-Molek{\"u}len innerhalb von AZs und zu dramatischen {\"A}nderungen in ihrer Anzahl. Abschließend wurde so ein Beitrag zum Verst{\"a}ndnis der molekularen Organisation synaptischer Informationsverarbeitung und Plastizit{\"a}t geleistet, wobei zu kl{\"a}ren bleibt, wie die zuverl{\"a}ssige Speicherung von Informationen an AZs erreicht werden kann.}, subject = {Aktive Zonen}, language = {de} } @article{SchmittKuperEliasetal.2014, author = {Schmitt, Dominik R. and Kuper, Jochen and Elias, Agnes and Kisker, Caroline}, title = {The Structure of the TFIIH p34 Subunit Reveals a Von Willebrand Factor A Like Fold}, series = {PLoS ONE}, volume = {9}, journal = {PLoS ONE}, number = {7}, issn = {1932-6203}, doi = {10.1371/journal.pone.0102389}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119471}, pages = {e102389}, year = {2014}, abstract = {RNA polymerase II dependent transcription and nucleotide excision repair are mediated by a multifaceted interplay of subunits within the general transcription factor II H (TFIIH). A better understanding of the molecular structure of TFIIH is the key to unravel the mechanism of action of this versatile protein complex within these vital cellular processes. The importance of this complex becomes further evident in the context of severe diseases like xeroderma pigmentosum, Cockayne's syndrome and trichothiodystrophy, that arise from single point mutations in TFIIH subunits. Here we describe the structure of the p34 subunit of the TFIIH complex from the eukaryotic thermophilic fungus Chaetomium thermophilum. The structure revealed that p34 contains a von Willebrand Factor A (vWA) like domain, a fold which is generally known to be involved in protein-protein interactions. Within TFIIH p34 strongly interacts with p44, a positive regulator of the helicase XPD. Putative protein-protein interfaces are analyzed and possible binding sites for the p34-p44 interaction suggested.}, language = {en} } @phdthesis{Wohlschloegel2015, author = {Wohlschl{\"o}gel, Florian}, title = {Einfluss eines variablen Protokolls zur enteralen und parenteralen Ern{\"a}hrung auf die N{\"a}hrstoffversorgung und das Outcome bei beatmeten, intensivpflichtigen Patienten unter Ber{\"u}cksichtigung der Kosten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-122975}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Kritisch-Kranke Patienten auf der Intensivstation unterliegen einem Postaggressionsstoffwechsel. Die Ern{\"a}hrungstherapie kritisch kranker Patienten ist ein wesentlicher Pfeiler im Therapiekonzept dieser Patienten und hat Auswirkung auf deren Outcome. Es wurde in der vorliegenden Arbeit das Ern{\"a}hrungsregime der an{\"a}sthesiologischen Intensivstation untersucht, deren N{\"a}hrstoffversorgung, Outcome sowie die damit verbundenen Kosten.}, subject = {Postaggressorisches Syndrom}, language = {de} } @article{ShityakovFoerster2014, author = {Shityakov, Sergey and F{\"o}rster, Carola}, title = {In silico predictive model to determine vector-mediated transport properties for the blood-brain barrier choline transporter}, series = {Advances and Applications in Bioinformatics and Chemistry}, volume = {7}, journal = {Advances and Applications in Bioinformatics and Chemistry}, doi = {10.2147/AABC.S63749}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-120200}, pages = {23-36}, year = {2014}, abstract = {The blood-brain barrier choline transporter (BBB-ChT) may have utility as a drug delivery vector to the central nervous system (CNS). We therefore initiated molecular docking studies with the AutoDock and AutoDock Vina (ADVina) algorithms to develop predictive models for compound screening and to identify structural features important for binding to this transporter. The binding energy predictions were highly correlated with r2=0.88, F=692.4, standard error of estimate =0.775, and P-value<0.0001 for selected BBB-ChT-active/inactive compounds (n=93). Both programs were able to cluster active (Gibbs free energy of binding <-6.0 kcal*mol-1) and inactive (Gibbs free energy of binding >-6.0 kcal*mol-1) molecules and dock them significantly better than at random with an area under the curve value of 0.86 and 0.84, respectively. In ranking smaller molecules with few torsional bonds, a size-related bias in scoring producing false-negative outcomes was detected. Finally, important blood-brain barrier parameters, such as the logBBpassive and logBBactive values, were assessed to predict compound transport to the CNS accurately. Knowledge gained from this study is useful to better understand the binding requirements in BBB-ChT, and until such time as its crystal structure becomes available, it may have significant utility in developing a highly predictive model for the rational design of drug-like compounds targeted to the brain.}, language = {en} } @article{NeuhausGaiserMahringeretal.2014, author = {Neuhaus, Winfried and Gaiser, Fabian and Mahringer, Anne and Franz, Jonas and Riethm{\"u}ller, Christoph and F{\"o}rster, Carola}, title = {The pivotal role of astrocytes in an in vitro stroke model of the blood-brain barrier}, series = {Frontiers in Cellular Neuroscience}, volume = {8}, journal = {Frontiers in Cellular Neuroscience}, issn = {1662-5102}, doi = {10.3389/fncel.2014.00352}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-118297}, pages = {352}, year = {2014}, abstract = {Stabilization of the blood-brain barrier during and after stroke can lead to less adverse outcome. For elucidation of underlying mechanisms and development of novel therapeutic strategies validated in vitro disease models of the blood-brain barrier could be very helpful. To mimic in vitro stroke conditions we have established a blood-brain barrier in vitro model based on mouse cell line cerebEND and applied oxygen/glucose deprivation (OGD). The role of astrocytes in this disease model was investigated by using cell line C6. Transwell studies pointed out that addition of astrocytes during OGD increased the barrier damage significantly in comparison to the endothelial monoculture shown by changes of transendothelial electrical resistance as well as fluorescein permeability data. Analysis on mRNA and protein levels by qPCR, western blotting and immunofluorescence microscopy of tight junction molecules claudin-3,-5,-12, occludin and ZO-1 revealed that their regulation and localisation is associated with the functional barrier breakdown. Furthermore, soluble factors of astrocytes, OGD and their combination were able to induce changes of functionality and expression of ABC-transporters Abcb1a (P-gp), Abcg2 (bcrp), and Abcc4 (mrp4). Moreover, the expression of proteases (matrixmetalloproteinases MMP-2, MMP-3, MMP-9, and t-PA) as well as of their endogenous inhibitors (TIMP-1, TIMP-3, PAI-1) was altered by astrocyte factors and OGD which resulted in significant changes of total MMP and t-PA activity. Morphological rearrangements induced by OGD and treatment with astrocyte factors were confirmed at a nanometer scale using atomic force microscopy. In conclusion, astrocytes play a major role in blood-brain barrier breakdown during OGD in vitro.}, language = {en} } @article{NovakovaSubileauToegeletal.2014, author = {Novakova, Iveta and Subileau, Eva-Anne and Toegel, Stefan and Gruber, Daniela and Lachmann, Bodo and Urban, Ernst and Chesne, Christophe and Noe, Christian R. and Neuhaus, Winfried}, title = {Transport Rankings of Non-Steroidal Antiinflammatory Drugs across Blood-Brain Barrier In Vitro Models}, series = {PLoS ONE}, volume = {9}, journal = {PLoS ONE}, number = {1}, doi = {10.1371/journal.pone.0086806}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119992}, pages = {e86806}, year = {2014}, abstract = {The aim of this work was to conduct a comprehensive study about the transport properties of NSAIDs across the blood-brain barrier (BBB) in vitro. Transport studies with celecoxib, diclofenac, ibuprofen, meloxicam, piroxicam and tenoxicam were accomplished across Transwell models based on cell line PBMEC/C1-2, ECV304 or primary rat brain endothelial cells. Single as well as group substance studies were carried out. In group studies substance group compositions, transport medium and serum content were varied, transport inhibitors verapamil and probenecid were added. Resulted permeability coefficients were compared and normalized to internal standards diazepam and carboxyfluorescein. Transport rankings of NSAIDs across each model were obtained. Single substance studies showed similar rankings as corresponding group studies across PBMEC/C1-2 or ECV304 cell layers. Serum content, glioma conditioned medium and inhibitors probenecid and verapamil influenced resulted permeability significantly. Basic differences of transport properties of the investigated NSAIDs were similar comparing all three in vitro BBB models. Different substance combinations in the group studies and addition of probenecid and verapamil suggested that transporter proteins are involved in the transport of every tested NSAID. Results especially underlined the importance of same experimental conditions (transport medium, serum content, species origin, cell line) for proper data comparison.}, language = {en} } @article{AndreskaAufmkolkSaueretal.2014, author = {Andreska, Thomas and Aufmkolk, Sarah and Sauer, Markus and Blum, Robert}, title = {High abundance of BDNF within glutamatergic presynapses of cultured hippocampal neurons}, series = {Frontiers in Cellular Neuroscience}, volume = {8}, journal = {Frontiers in Cellular Neuroscience}, number = {107}, issn = {1662-5102}, doi = {10.3389/fncel.2014.00107}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119793}, year = {2014}, abstract = {In the mammalian brain, the neurotrophin brain-derived neurotrophic factor (BDNF) has emerged as a key factor for synaptic refinement, plasticity and learning. Although BDNF-induced signaling cascades are well known, the spatial aspects of the synaptic BDNF localization remained unclear. Recent data provide strong evidence for an exclusive presynaptic location and anterograde secretion of endogenous BDNF at synapses of the hippocampal circuit. In contrast, various studies using BDNF overexpression in cultured hippocampal neurons support the idea that postsynaptic elements and other dendritic structures are the preferential sites of BDNF localization and release. In this study we used rigorously tested anti-BDNF antibodies and achieved a dense labeling of endogenous BDNF close to synapses. Confocal microscopy showed natural BDNF close to many, but not all glutamatergic synapses, while neither GABAergic synapses nor postsynaptic structures carried a typical synaptic BDNF label. To visualize the BDNF distribution within the fine structure of synapses, we implemented super resolution fluorescence imaging by direct stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM). Two-color dSTORM images of neurites were acquired with a spatial resolution of ~20 nm. At this resolution, the synaptic scaffold proteins Bassoon and Homer exhibit hallmarks of mature synapses and form juxtaposed bars, separated by a synaptic cleft. BDNF imaging signals form granule-like clusters with a mean size of ~60 nm and are preferentially found within the fine structure of the glutamatergic presynapse. Individual glutamatergic presynapses carried up to 90\% of the synaptic BDNF immunoreactivity, and only a minor fraction of BDNF molecules was found close to the postsynaptic bars. Our data proof that hippocampal neurons are able to enrich and store high amounts of BDNF in small granules within the mature glutamatergic presynapse, at a principle site of synaptic plasticity.}, language = {en} } @article{NavdaevSubramanianPetuninetal.2014, author = {Navdaev, Alexey and Subramanian, Hariharan and Petunin, Alexey and Clemetson, Kenneth J. and Gambaryan, Stepan and Walter, Ulrich}, title = {Echicetin Coated Polystyrene Beads: A Novel Tool to Investigate GPIb-Specific Platelet Activation and Aggregation}, series = {PLoS ONE}, volume = {9}, journal = {PLoS ONE}, number = {4}, issn = {1932-6203}, doi = {10.1371/journal.pone.0093569}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119815}, pages = {e93569}, year = {2014}, abstract = {von Willebrand factor/ristocetin (vWF/R) induces GPIb-dependent platelet agglutination and activation of αIIbβ3 integrin, which also binds vWF. These conditions make it difficult to investigate GPIb-specific signaling pathways in washed platelets. Here, we investigated the specific mechanisms of GPIb signaling using echicetin-coated polystyrene beads, which specifically activate GPIb. We compared platelet activation induced by echicetin beads to vWF/R. Human platelets were stimulated with polystyrene beads coated with increasing amounts of echicetin and platelet activation by echicetin beads was then investigated to reveal GPIb specific signaling. Echicetin beads induced αIIbβ3-dependent aggregation of washed platelets, while under the same conditions vWF/R treatment led only to αIIbβ3-independent platelet agglutination. The average distance between the echicetin molecules on the polystyrene beads must be less than 7 nm for full platelet activation, while the total amount of echicetin used for activation is not critical. Echicetin beads induced strong phosphorylation of several proteins including p38, ERK and PKB. Synergistic signaling via P2Y12 and thromboxane receptor through secreted ADP and TxA2, respectively, were important for echicetin bead triggered platelet activation. Activation of PKG by the NO/sGC/cGMP pathway inhibited echicetin bead-induced platelet aggregation. Echicetin-coated beads are powerful and reliable tools to study signaling in human platelets activated solely via GPIb and GPIb-triggered pathways.}, language = {en} } @article{KraftDrechslerGunrebenetal.2014, author = {Kraft, Peter and Drechsler, Christiane and Gunreben, Ignaz and Nieswandt, Bernhard and Stoll, Guido and Heuschmann, Peter Ulrich and Kleinschnitz, Christoph}, title = {Von Willebrand Factor Regulation in Patients with Acute and Chronic Cerebrovascular Disease: A Pilot, Case-Control Study}, series = {PLoS ONE}, volume = {9}, journal = {PLoS ONE}, number = {6}, issn = {1932-6203}, doi = {10.1371/journal.pone.0099851}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119588}, pages = {e99851}, year = {2014}, abstract = {Background and Purpose In animal models, von Willebrand factor (VWF) is involved in thrombus formation and propagation of ischemic stroke. However, the pathophysiological relevance of this molecule in humans, and its potential use as a biomarker for the risk and severity of ischemic stroke remains unclear. This study had two aims: to identify predictors of altered VWF levels and to examine whether VWF levels differ between acute cerebrovascular events and chronic cerebrovascular disease (CCD). Methods A case-control study was undertaken between 2010 and 2013 at our University clinic. In total, 116 patients with acute ischemic stroke (AIS) or transitory ischemic attack (TIA), 117 patients with CCD, and 104 healthy volunteers (HV) were included. Blood was taken at days 0, 1, and 3 in patients with AIS or TIA, and once in CCD patients and HV. VWF serum levels were measured and correlated with demographic and clinical parameters by multivariate linear regression and ANOVA. Results Patients with CCD (158±46\%) had significantly higher VWF levels than HV (113±36\%, P<0.001), but lower levels than AIS/TIA patients (200±95\%, P<0.001). Age, sex, and stroke severity influenced VWF levels (P<0.05). Conclusions VWF levels differed across disease subtypes and patient characteristics. Our study confirms increased VWF levels as a risk factor for cerebrovascular disease and, moreover, suggests that it may represent a potential biomarker for stroke severity, warranting further investigation.}, language = {en} } @article{TrebingElMeserySchaeferetal.2014, author = {Trebing, J. and El-Mesery, M. and Sch{\"a}fer, V. and Weisenberger, D. and Siegmund, D. and Silence, K. and Wajant, H.}, title = {CD70-restricted specific activation of TRAILR1 or TRAILR2 using scFv-targeted TRAIL mutants}, series = {Cell Death \& Disease}, volume = {5}, journal = {Cell Death \& Disease}, doi = {10.1038/cddis.2013.555}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-120078}, pages = {e1035}, year = {2014}, abstract = {To combine the CD27 stimulation inhibitory effect of blocking CD70 antibodies with an antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC)-independent, cell death-inducing activity for targeting of CD70-expressing tumors, we evaluated here fusion proteins of the apoptosis-inducing TNF family member TRAIL and a single-chain variable fragment (scFv) derived from a high-affinity llama-derived anti-human CD70 antibody (lαhCD70). A fusion protein of scFv:lαhCD70 with TNC-TRAIL, a stabilized form of TRAIL, showed strongly enhanced apoptosis induction upon CD70 binding and furthermore efficiently interfered with CD70-CD27 interaction. Noteworthy, introduction of recently identified mutations that discriminate between TRAILR1 and TRAILR2 binding into the TRAIL part of scFv:lαhCD70-TNC-TRAIL resulted in TRAIL death receptor-specific fusion proteins with CD70-restricted activity.}, language = {en} } @phdthesis{Helf2021, author = {Helf, Daniel}, title = {Beschreibung des Bowditch-Effektes in Abh{\"a}ngigkeit der Auspr{\"a}gung einer Herzinsuffizienz am Tiermodell}, doi = {10.25972/OPUS-21918}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-219181}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Bei den prim{\"a}r herzgesunden Tieren wurde durch Frequenz-{\"U}berstimulation mit Hilfe eines implantierten biventrikul{\"a}ren Herzschrittmachers eine chronische Herzinsuffizienz induziert. Im Rahmen der Verlaufsbeobachtungen wurde in-vivo die Druckanstiegsgeschwindigkeit dP/dtmax, der enddiastolische sowie endsystolische Druck durch einen implantierten Drucksensor gemessen. Anhand der gemessen dP/dtmax-, EDP- und ESP-Werte konnte der Bowditcheffekt dargestellt werden. Mit Auspr{\"a}gung einer chronischen Herzinsuffizienz fiel dieser im Verlauf deutlich geringer aus, blieb aber stets nachweisbar.}, subject = {Treppenph{\"a}nomen}, language = {de} } @phdthesis{Haas2021, author = {Haas, Elisabeth Charlotte}, title = {Der Einfluss des Catechol-O-Methyltransferase-Val\(^{158}\)Met-Polymorphismus auf die Frontalkortex-Aktivierung und das autonome Nervensystem w{\"a}hrend eines kombiniert emotional-kognitiven Stroop-Paradigmas}, doi = {10.25972/OPUS-21985}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-219859}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Hintergrund: Das Catechol-O-Methyltransferase-Gen (COMT) ist ein vielversprechendes Kandidatengen zur Untersuchung kognitiver und emotionaler Funktionen sowie deren pathologischer Ver{\"a}nderungen. Ein einzelner Basenaustausch in diesem Gen f{\"u}hrt zu einer 3-4fach h{\"o}heren COMT-Aktivit{\"a}t der Val Variante. Ein dadurch vermitteltes dopaminerges Defizit wird als relevanter Faktor f{\"u}r eine ver{\"a}nderte Hirnfunktion angenommen. Mit dem kognitiven Stroop-Paradigma wurden kognitive Verarbeitungsprozesse bisher gut erforscht. Zur Erfassung emotionaler Verarbeitungsprozesse wurde eine emotionale Variante entwickelt, deren neurale Grundlagen bislang weniger gut bekannt sind. Ziel: Unsere imaging genetics-Arbeit untersucht den Einfluss genetischer Varianten auf die neurale Funktion. Ziel dieser experimentellen Arbeit war es, den Einfluss des COMT-Polymorphismus (COMT-PM) auf die Frontalkortex-Funktion in ausgew{\"a}hlten Regionen von Interesse (ROI) zu erfassen und der Frage nachzugehen, ob das Val-Allel als Risiko-Allel zur Pathogenese einer Angstst{\"o}rung (AS) beitragen k{\"o}nnte. Zudem sollte die Tauglichkeit des emotionalen Stroop- Paradigmas als angstsensibles Messinstrument zur Untersuchung dieser Fragestellung gepr{\"u}ft werden. Demgegen{\"u}ber steht die Annahme, das emotionale Stroop-Paradigma k{\"o}nnte lediglich eine Arbeitsged{\"a}chtnis (AG)-Aufgabe darstellen. Methoden: Mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) und ereigniskorrelierter Potentiale untersuchten wir 121 gesunde nach dem COMT- Val158Met-PM stratifizierte Probanden w{\"a}hrend eines kombiniert emotional- kognitiven Stroop-Paradigmas. Als neurale Korrelate von Exekutivfunktionen und AG-Aufgaben waren die ROI dabei der laterale pr{\"a}frontale und inferiore Kortex, die auch mit emotionaler Regulation in Verbindung gebracht werden. Als Parameter der Reaktion des autonomen Nervensystems (ANS) diente die Erfassung der elektrodermalen Aktivit{\"a}t sowie die kontinuierliche Messung von Blutdruck, Herzfrequenz und Herzratenvariabilit{\"a}t. Ergebnisse: Bei allen drei COMT Varianten zeigte sich ein kognitiver Stroop-Effekt mit verl{\"a}ngerter Reaktionszeit und erh{\"o}hter Fehleranzahl w{\"a}hrend der Pr{\"a}sentation inkongruenter Farbworte. Als Reaktion des ANS stellte sich eine erh{\"o}hte elektrodermale Aktivit{\"a}t bei inkongruenten Farbworten dar. Die funktionelle Bildgebung ließ in den analysierten Regionen eine erh{\"o}hte pr{\"a}frontale Aktivierung w{\"a}hrend der Verarbeitung inkongruenter Farbworte nachweisen. Es fanden sich keine Gruppenunterschiede im kognitiven Stroop-Paradigma. Der einzige emotionale Stroop-Effekt zeigte sich in der P300. Der einzig nachweisbare Gruppeneffekt stellte sich im emotionalen Stroop-Paradigma als h{\"o}here Fehleranzahl bei Met-Homozygoten verglichen mit Heterozygoten dar. Schlussfolgerung: Genetische Information und funktionelle Bildgebung kombiniert sollten erm{\"o}glichen, neurale Mechanismen zu definieren, die mit genetischen Varianten verlinkt sind. Die Ergebnisse bezogen auf die analysierten Regionen liefern keinen Hinweis auf ein Val-Allel assoziiertes Risiko f{\"u}r die Entwicklung einer AS. Damit gelingt es nicht, bisher gewonnene Ergebnisse zum Einfluss des COMT-PM auf die pr{\"a}frontale Funktion zu replizieren. Fraglich ist jedoch, ob sich das emotionale Stroop-Paradigma zur Untersuchung dieser Frage eignet, da weder in den fNIRS-, noch in den autonomen oder Verhaltensdaten ein emotionaler Stroop-Effekt nachgewiesen werden konnte.}, language = {de} } @article{WetzelJablonkaBlum2013, author = {Wetzel, Andrea and Jablonka, Sibylle and Blum, Robert}, title = {Cell-autonomous axon growth of young motoneurons is triggered by a voltage-gated sodium channel}, series = {Channels (Austin)}, volume = {7}, journal = {Channels (Austin)}, number = {1}, doi = {10.4161/chan.23153}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-132586}, pages = {51-56}, year = {2013}, abstract = {Spontaneous electrical activity preceding synapse formation contributes to the precise regulation of neuronal development. Examining the origins of spontaneous activity revealed roles for neurotransmitters that depolarize neurons and activate ion channels. Recently, we identified a new molecular mechanism underlying fluctuations in spontaneous neuronal excitability. We found that embryonic motoneurons with a genetic loss of the low-threshold sodium channel Na\(_V\)1.9 show fewer fluctuations in intracellular calcium in axonal compartments and growth cones than wild-type littermates. As a consequence, axon growth of Na\(_V\)1.9-deficient motoneurons in cell culture is drastically reduced while dendritic growth and cell survival are not affected. Interestingly, Na\(_V\)1.9 function is observed under conditions that would hardly allow a ligand- or neurotransmitter-dependent depolarization. Thus, Na\(_V\)1.9 may serve as a cell-autonomous trigger for neuronal excitation. In this addendum, we discuss a model for the interplay between cell-autonomous local neuronal activity and local cytoskeleton dynamics in growth cone function.}, language = {en} } @article{BonnSchmittLeschetal.2013, author = {Bonn, M. and Schmitt, A. and Lesch, K.-P. and Van Bockstaele, E. J. and Asan, E.}, title = {Serotonergic innervation and serotonin receptor expression of NPY-producing neurons in the rat lateral and basolateral amygdaloid nuclei}, series = {Brain Structure and Function}, volume = {218}, journal = {Brain Structure and Function}, number = {2}, doi = {10.1007/s00429-012-0406-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-132591}, pages = {421-435}, year = {2013}, abstract = {Pharmacobehavioral studies in experimental animals, and imaging studies in humans, indicate that serotonergic transmission in the amygdala plays a key role in emotional processing, especially for anxiety-related stimuli. The lateral and basolateral amygdaloid nuclei receive a dense serotonergic innervation in all species studied to date. We investigated interrelations between serotonergic afferents and neuropeptide Y (NPY)-producing neurons, which are a subpopulation of inhibitory interneurons in the rat lateral and basolateral nuclei with particularly strong anxiolytic properties. Dual light microscopic immunolabeling showed numerous appositions of serotonergic afferents on NPY-immunoreactive somata. Using electron microscopy, direct membrane appositions and synaptic contacts between serotonin-containing axon terminals and NPY-immunoreactive cellular profiles were unequivocally established. Double in situ hybridization documented that more than 50 \%, and about 30-40 \% of NPY mRNA-producing neurons, co-expressed inhibitory 5-HT1A and excitatory 5-HT2C mRNA receptor subtype mRNA, respectively, in both nuclei with no gender differences. Triple in situ hybridization showed that individual NPY mRNA-producing interneurons co-express both 5-HT1A and 5-HT2C mRNAs. Co-expression of NPY and 5-HT3 mRNA was not observed. The results demonstrate that serotonergic afferents provide substantial innervation of NPY-producing neurons in the rat lateral and basolateral amygdaloid nuclei. Studies of serotonin receptor subtype co-expression indicate a differential impact of the serotonergic innervation on this small, but important, population of anxiolytic interneurons, and provide the basis for future studies of the circuitry underlying serotonergic modulation of emotional stimulus processing in the amygdala.}, language = {en} } @article{RackwitzEdenReppenhagenetal.2012, author = {Rackwitz, Lars and Eden, Lars and Reppenhagen, Stephan and Reichert, Johannes C. and Jakob, Franz and Walles, Heike and Pullig, Oliver and Tuan, Rocky S. and Rudert, Maximilian and N{\"o}th, Ulrich}, title = {Stem cell- and growth factor-based regenerative therapies for avascular necrosis of the femoral head}, series = {Stem Cell Research \& Therapy}, volume = {3}, journal = {Stem Cell Research \& Therapy}, number = {7}, doi = {10.1186/scrt98}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-135413}, year = {2012}, abstract = {Avascular necrosis (AVN) of the femoral head is a debilitating disease of multifactorial genesis, predominately affects young patients, and often leads to the development of secondary osteoarthritis. The evolving field of regenerative medicine offers promising treatment strategies using cells, biomaterial scaffolds, and bioactive factors, which might improve clinical outcome. Early stages of AVN with preserved structural integrity of the subchondral plate are accessible to retrograde surgical procedures, such as core decompression to reduce the intraosseous pressure and to induce bone remodeling. The additive application of concentrated bone marrow aspirates, ex vivo expanded mesenchymal stem cells, and osteogenic or angiogenic growth factors (or both) holds great potential to improve bone regeneration. In contrast, advanced stages of AVN with collapsed subchondral bone require an osteochondral reconstruction to preserve the physiological joint function. Analogously to strategies for osteochondral reconstruction in the knee, anterograde surgical techniques, such as osteochondral transplantation (mosaicplasty), matrix-based autologous chondrocyte implantation, or the use of acellular scaffolds alone, might preserve joint function and reduce the need for hip replacement. This review summarizes recent experimental accomplishments and initial clinical findings in the field of regenerative medicine which apply cells, growth factors, and matrices to address the clinical problem of AVN.}, language = {en} } @phdthesis{Ratz2016, author = {Ratz, Valentin}, title = {Entwicklung einer funktionellen 3D Magnetresonanz-Def{\"a}kographie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-139762}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2016}, abstract = {Epidemiologische Studien sch{\"a}tzen die Inzidenz chronischer Obstipation auf bis zu 27\% der Gesamtbev{\"o}lkerung. Betroffenen Patienten ist die Stuhlentleerung nicht oder nur unter großer Anstrengung und nicht selten nur unter Zuhilfenahme der Hand m{\"o}glich. H{\"a}ufig sind funktionelle Pathologien, welche sich nur w{\"a}hrend der Def{\"a}kation ausbilden, hierf{\"u}r verantwortlich. Daher ist f{\"u}r die Diagnose und Evaluation dieser Pathologien ein bildgebendes Verfahren notwendig, welches die dynamische Darstellung der Def{\"a}kation erm{\"o}glicht. Der Goldstandard zur Untersuchung von Patienten mit funktionellen Beckenbodenst{\"o}rungen ist die Entero-Colpo-Cysto-Def{\"a}kographie (ECCD). Diese Durchleuchtungsmethode erfordert die Applikation ionisierender Strahlung im Bereich des Beckens. Außerdem m{\"u}ssen f{\"u}r die Untersuchung Rektum und Vagina mit bariumhaltigem Kontrastmittel, der D{\"u}nndarm mit barium- und iodhaltigem Kontrastmittel und zus{\"a}tzlich die Blase mit iodhaltigem Kontrastmittel gef{\"u}llt werden. Bei der MR-Def{\"a}kographie hingegen ist keine ionisierende Strahlung notwendig und nur eine rektale F{\"u}llung mit Ultraschallgel als Kontrastmittel erforderlich. Zudem erm{\"o}glichen statische Aufnahmen aufgrund des hohen Weichteilkontrasts der MR-Bildgebung eine detaillierte Darstellung des gesamten Beckenbodens. Die MR-Bildgebung ist jedoch im Vergleich zu anderen Bildgebungsmodalit{\"a}ten, wie beispielsweise der radiographischen Durchleuchtung, langsam. Besonders zur Darstellung dynamischer Prozesse ist daher eine starke Beschleunigung des Akquisitionsprozesses notwendig. Bei der Standard 2D MR-Def{\"a}kographie wird f{\"u}r die Beschleunigung der Datenakquisition eine regelm{\"a}ßige zweifache Unterabtastung des k-Raums vorgenommen. Hierdurch lassen sich aber nur drei r{\"a}umlich voneinander getrennte 68 2D Schichten mit einer zeitlichen Aktualisierungsrate der drei Schichten von ca. 1s akquirieren. Dadurch ist aber besonders die Diagnose lateral lokalisierter Pathologien eingeschr{\"a}nkt oder gar nicht m{\"o}glich. Daher wurde in dieser Arbeit eine 3D MR-Def{\"a}kographie zur dynamischen Darstellung der Def{\"a}kation innerhalb eines vollst{\"a}ndigen 3D Volumens entwickelt, implementiert und anhand von 9 Patientenmessungen optimiert. Die letzten 4 Patienten wurden mit den optimierten Sequenzparametern untersucht. Ausgehend von der kartesischen Datenakquisition der bestehenden 2D MRDef{\"a}kographie wurden zun{\"a}chst dreidimensionale kartesische Trajektorien zur Datenakquisition und daf{\"u}r geeignete Algorithmen zur Datenrekonstruktion untersucht. In diesem Zusammenhang wurde ein GRAPPA Centric-Out Akquisitionsschema in Kombination mit einer GRAPPA Datenrekonstruktion vorgestellt. Es zeigte sich jedoch, dass eine Stack-of-Stars Trajektorie in Bezug auf die stabile, rauscharme, dynamische Darstellung der Def{\"a}kation, vorteilhaft gegen{\"u}ber der untersuchten kartesischen GRAPPA Centric-Out Trajektorie ist. Zur weiteren Optimierung der Messsequenz wurden daher drei radiale Stackof-Stars Akquisitionsschemata untersucht: Das Standard Stack-of-Stars Schema sowie zwei mit View-Sharing und zwei unterschiedlichen Dichtegewichtungen modifizierte Stack-of-Stars Schemata (DW-Sampling 1 und DW-Sampling 2). Das View-Sharing erm{\"o}glicht durch die Umstellung der Reihenfolge der akquirierten Partitionen nahezu eine Verdopplung der rekonstruierten Zeitpunkte der dynamisch gemessenen Zeitserie. Die Dichtegewichtung bewirkt, dass in den zentralen Partitionen mehr radiale Speichen gemessen werden und damit das k-Raum Zentrum dichter abgetastet wird als in den {\"a}ußeren Partitionen. Beim Dichtegewichtungsschema DW-Sampling 2 ist der Abfall der Anzahl der innerhalb einer Partition gemessenen Speichen st{\"a}rker als beim DW-Sampling 1. Trotzdem f{\"u}hrte das mit View-Sharing und DW-Sampling 2 modifizierte Stackof-Stars Akquisitionsschema in Verbindung mit der FISTA Compressed Sensing Datenrekonstruktion zum besten Kompromiss zwischen erreichbarer r{\"a}umlicher 69 und zeitlicher Aufl{\"o}sung. Dieses optimierte Setup erm{\"o}glicht die dynamische Darstellung der Def{\"a}kation in 7 Schichten eines vollst{\"a}ndigen 3D Volumens mit einer Volumenaktualisierungsrate von 1,3s. Im Vergleich zur standardm{\"a}ßig durchgef{\"u}hrten 2D MR-Def{\"a}kographie ist daher eine mehr als doppelt so große Abdeckung mit einer vergleichbaren zeitlichen Aktualisierungsrate und einer etwas geringeren r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung gew{\"a}hrleistet. Hierdurch lassen sich zus{\"a}tzlich zu den gew{\"o}hnlichen zentral gelegenen Pathologien auch lateral ausgepr{\"a}gte Pathologien besser abdecken und diagnostizieren.}, subject = {Kernspintomografie}, language = {de} } @phdthesis{Moell2015, author = {M{\"o}ll, Mira Therese}, title = {Stimulation des Pr{\"a}frontalkortex mittels tDCS - eine fNIRS-Studie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-132808}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit sollte herausgefunden werden, ob die bilaterale Stimulation mittels transkranieller Gleichstromstimulation das Arbeitsged{\"a}chtnis von gesunden Probanden beeinflussen kann. Stimulationsorte waren der rechte und linke dorsolaterale Pr{\"a}frontalkortex mit der Referenzelektrode auf der jeweils kontralateralen Seite. Aus diesem Grund wurden zwei Versuchsgruppen gebildet, die jeweils anodal oder kathodal links f{\"u}r eine Gesamtdauer von ca. 25 Minuten stimuliert wurden. Eine dritte Versuchsgruppe erhielt eine Sham-Stimulation und fungierte daher als Placebogruppe. Als Paradigma nutzten wir einen n-Back-Test mit je drei Bedingungen (0-Back, 1-Back und 2-Back), der vier Minuten nach Stimulationsbeginn startete. Einerseits wurden die Ergebnisse hinsichtlich des Verhaltens anhand der richtig und falsch gegebenen Antworten sowie andererseits die mittleren Reaktionszeiten im n-Back-Task analysiert. Hier zeigte sich im Bereich Genauigkeit kein signifikanter Unterschied zwischen den Versuchsgruppen und somit keine signifikante Verbesserung des Verhaltens durch tDCS. Es gibt einerseits Hinweise darauf, dass man mit einer h{\"o}heren Stromst{\"a}rke als den hier gew{\"a}hlten 1 mA stimulieren muss. Andererseits ist es m{\"o}glich, dass die bilaterale Stimulation mit tDCS im vorliegenden Setting nur bei Menschen eine Wirkung zeigt, die aufgrund von neurophysiologischen Erkrankungen bereits ein Defizit des Arbeitsged{\"a}chtnisses aufweisen. Zus{\"a}tzlich spielt die Position der Referenzelektrode am jeweils kontralateralen DLPFC eine Rolle und hat in der vorliegenden Studie vermutlich zu Wechselwirkungen und St{\"o}reffekten gef{\"u}hrt. Hinsichtlich der mittleren Reaktionszeiten zeigten sich ebenfalls Hinweise darauf, dass das bilateral generierte Stromfeld signifikante Effekte minimiert hat. Es zeigt sich in der Bedingung 1-Back eine verbesserte Reaktionszeit in der Gruppe, die kathodal links stimuliert wurde. Diese Ergebnisse sind allerdings nicht f{\"u}r die Bedingung 2-Back zu beobachten, weswegen dies nicht als klassischer Effekt auf das Arbeitsged{\"a}chtnis gedeutet werden kann. M{\"o}glicherweise h{\"a}tte hier analog zu Vergleichsstudien ebenfalls eine h{\"o}here Intensit{\"a}t oder eine l{\"a}ngere Stimulationsdauer zu Effekten in der Bedingung 2-Back f{\"u}hren k{\"o}nnen. Diese Fragestellung bez{\"u}glich der Kombination der Stimulationsparameter sollte Gegenstand weiterer Studien sein. Hinsichtlich der Beeinflussung der positiven und negativen Emotionen zeigte sich, dass die anodale tDCS-Stimulation {\"u}ber dem linken DLPFC mit Referenzelektrode {\"u}ber dem rechten DLPFC zu einer signifikant geringeren Abnahme der positiven Emotionen unmittelbar nach der Messung f{\"u}hrt. Dies deckt sich mit Erkenntnissen aus vorherigen Studien und zeigt, dass sich die Emotionsverarbeitung mittels tDCS beeinflussen l{\"a}sst. Des Weiteren wurde die Dynamik der relativen Oxy-Hb und Deoxy-Hb-Konzentrationen in den verschiedenen Hirnarealen in Echtzeit w{\"a}hrend des n-Back-Tasks mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie mit 52 Emittern und Detektoren {\"u}berpr{\"u}ft. Hier zeigte sich, dass vor allem die Gruppe, die anodal {\"u}ber dem linken DLPFC und kathodal {\"u}ber dem rechten DLPFC stimuliert wurde, in der Bedingung 2-Back eine signifikant geringere Mehraktivierung zur Baseline im Bereich der Kathode rechtshemisph{\"a}ral aufweist. Im genaueren Vergleich zeigt sich eine St{\"o}rung der Aktivit{\"a}t dieser Gruppe im Vergleich zur Sham-Kondition, die sich beidseits frontotemporal pr{\"a}sentiert mit einer deutlicheren St{\"o}rung auf der rechten Seite. Ein {\"a}hnlicher Effekt mit einer St{\"o}rung rechts frontotemporal konnte im {\"U}bergang von N1 zu N2 in der Gruppe Anodal links beobachtet werden. Dieser Effekt zeigte sich {\"u}berraschenderweise auch in der Stimulationsgruppe, die umgekehrt kathodal links und anodal rechts stimuliert wurde. Da dieser Bereich rechts frontotemporal des Hirns vor allem bei Aufmerksamkeitsprozessen eine Rolle spielt, stellt sich die Frage, ob das vorliegende tDCS-Setting und das damit verbundene Stromfeld einen negativen Einfluss auf Aufmerksamkeitsprozesse haben k{\"o}nnten. In der vorliegenden Studie konnten hinsichtlich des Verhaltens keine dazu passenden signifikanten Unterschiede beobachtet werden. Dies sollte in weiterf{\"u}hrenden Studien mit anderen Stimulationsintensit{\"a}ten genauer untersucht werden. Die in anderen Studien beobachteten Ph{\"a}nomene, dass die anodale Stimulation eine exzitatorische Wirkung und die kathodale Stimulation eine inhibitorische Wirkung hat, konnten in der vorliegenden Arbeit nicht gezeigt werden. Vermutlich hat das generierte Stromfeld durch parallel eingesetzte anodale und kathodale Stimulation gegenseitige Effekte gest{\"o}rt oder sogar aufgehoben. Das hier genutzte Setting ist somit nur bedingt f{\"u}r Studien zu empfehlen. Zumindest hat sich dadurch aber gezeigt, dass tDCS auch andere Hirnbereiche außerhalb des Stimulationsgebiets beeinflussen und nicht als eingeschr{\"a}nkt lokale Stimulationsmethode angesehen werden kann. Zudem hat sich gezeigt, dass die Dokumentation der h{\"a}modynamischen Ver{\"a}nderungen mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie eine durchaus effektive Methode ist, um Ver{\"a}nderungen der Hirnaktivit{\"a}t simultan zur Stimulation mit tDCS aufzuzeigen und mit beobachteten Verhaltensdaten in Kontext zu setzen.}, subject = {Arbeitsged{\"a}chtnis}, language = {de} } @article{SchartlWalterShenetal.2013, author = {Schartl, Manfred and Walter, Ronald B. and Shen, Yingjia and Garcia, Tzintzuni and Catchen, Julian and Amores, Angel and Braasch, Ingo and Chalopin, Domitille and Volff, Jean-Nicolas and Lesch, Klaus-Peter and Bisazza, Angelo and Minx, Pat and Hillier, LaDeana and Wilson, Richard K. and F{\"u}rstenberg, Susan and Boore, Jeffrey and Searle, Steve and Postlethwait, John H. and Warren, Wesley C.}, title = {The genome of the platyfish, Xiphophorus maculatus, provides insights into evolutionary adaptation and several complex traits}, series = {Nature Genetics}, volume = {45}, journal = {Nature Genetics}, number = {5}, doi = {10.1038/ng.2604}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-132152}, pages = {567-572}, year = {2013}, abstract = {Several attributes intuitively considered to be typical mammalian features, such as complex behavior, live birth and malignant disease such as cancer, also appeared several times independently in lower vertebrates. The genetic mechanisms underlying the evolution of these elaborate traits are poorly understood. The platyfish, X. maculatus, offers a unique model to better understand the molecular biology of such traits. We report here the sequencing of the platyfish genome. Integrating genome assembly with extensive genetic maps identified an unexpected evolutionary stability of chromosomes in fish, in contrast to in mammals. Genes associated with viviparity show signatures of positive selection, identifying new putative functional domains and rare cases of parallel evolution. We also find that genes implicated in cognition show an unexpectedly high rate of duplicate gene retention after the teleost genome duplication event, suggesting a hypothesis for the evolution of the behavioral complexity in fish, which exceeds that found in amphibians and reptiles.}, language = {en} } @phdthesis{Lausenmeyer2015, author = {Lausenmeyer, Eva Maria}, title = {Einfluss von Fractalkin und mfg-e8 auf die Thrombozytenaktivierung und ihre Interaktion mit pharmakologischen Thrombozytenaggregationshemmern}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-134469}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die genauen Mechanismen der fr{\"u}hen Atheroskleroseentstehung sind Thema intensiver Forschungsarbeit. Hierbei hat sich in den letzten Jahren eine zunehmend wichtige Rolle f{\"u}r Thrombozyten herauskristallisiert. Sie spielen nicht nur in der H{\"a}mostase, sondern auch bei immunologischen und entz{\"u}ndlichen Erkrankungen eine wichtige Rolle. Aktivierte Blutpl{\"a}ttchen interagieren auf vielf{\"a}ltige Weise mit unterschiedlichen Zellen ihrer Umgebung - Endothelzellen, glatten Muskelzellen oder Leukozyten - wodurch es auf beiden Seiten zur Freisetzung von Botenstoffen und nachfolgend zur Aktivierung diverser Signalwege kommt. Auf der Thrombozytenoberfl{\"a}che finden sich u.a. Rezeptoren f{\"u}r das Chemokin Fractalkin (CX3CL1). Dieses wurde bereits mit Thrombozytenaktivierung und Leukozytenadh{\"a}sion am Endothel in Verbindung gebracht. In dieser Arbeit konnte erstmals gezeigt werden, dass der thrombozyt{\"a}re ADP-Rezeptor P2Y12 und der Rezeptor f{\"u}r Fractalkin, CX3CR1, eine {\"a}hnliche intrazellul{\"a}re G-Protein-Kopplung und Signalkaskade aufweisen, die in der Aktivierung der PI3K m{\"u}ndet. Der Effekt ist unabh{\"a}ngig von einer ADP-Zugabe und wird {\"u}ber G vermittelt, so dass hier{\"u}ber eine Blockung des P2Y12-Rezeptors durch z.B. Clopidogrel umgangen werden k{\"o}nnte. Des Weiteren ist bekannt, dass Fractalkin die Expression des Glykoproteins mfg-e8 beeinflusst. Inwiefern mfg-e8 einen Einfluss auf Thrombozyten hat, ist bislang nur unzureichend erforscht. In der vorliegenden Arbeit konnte eine proaktivierende Wirkung von mfg-e8 auf Thrombozyten nachgewiesen werden: Sowohl im Western blot (Aktivierung der PI3K) wie auch durchflusszytometrisch (Aktivierung des GPIIb/IIIa). Unter arteriellen Flussbedingungen schw{\"a}chte mfg-e8 die Bindung von Thrombozyten an Fibrinogen-beschichtete Oberfl{\"a}chen ab. Welche Rezeptoren an dieser Interaktion beteiligt sind, ist derzeit nicht gekl{\"a}rt. Sowohl mfg-e8 als auch Fractalkin stellen interessante, thrombozytenaktivierenden Substanzen dar, deren Einfluss aufeinander und auf das Gef{\"a}ßsystem weiterf{\"u}hrender Untersuchung bedarf.}, subject = {Thrombozytenaggregationshemmung}, language = {de} } @article{KorbTngMilenkovicetal.2013, author = {Korb, Doreen and Tng, Priscilla Y. and Milenkovic, Vladimir M. and Reichhart, Nadine and Strauss, Olaf and Ritter, Oliver and Fischer, Tobias and Benz, Peter M. and Schuh, Kai}, title = {Identification of PDZ domain containing proteins interacting with \(Ca_v1.2\) and PMCA4b}, series = {ISRN Cell Biology}, journal = {ISRN Cell Biology}, number = {Article ID 265182}, doi = {10.1155/2013/265182}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-130585}, pages = {16}, year = {2013}, abstract = {PDZ (PSD-95/Disc large/Zonula occludens-1) protein interaction domains bind to cytoplasmic protein C-termini of transmembrane proteins. In order to identify new interaction partners of the voltage-gated L-type \(Ca^{2+}\) channel Cav1.2 and the plasma membrane \(Ca^{2+}\) ATPase 4b (PMCA4b), we used PDZ domain arrays probing for 124 PDZ domains. We confirmed this byGST pulldowns and immunoprecipitations. In PDZ arrays, strongest interactionswith \(Ca_v1.2\) and PMCA4b were found for the PDZ domains of SAP-102, MAST-205, MAGI-1, MAGI-2, MAGI-3, and ZO-1. We observed binding of the \(Ca_v1.2\) C-terminus to PDZ domains of NHERF1/2, Mint-2, and CASK. PMCA4b was observed to interact with Mint-2 and its known interactions with Chapsyn-110 and CASK were confirmed. Furthermore, we validated interaction of \(Ca_v1.2\) and PMCA4b with NHERF1/2, CASK,MAST-205 and MAGI-3 viaimmunoprecipitation. We also verified the interaction of \(Ca_v1.2\) and nNOS and hypothesized that nNOS overexpression might reduce \(Ca^{2+}\) influx through \(Ca_v1.2\). To address this, we measured \(Ca^{2+}\) currents in HEK 293 cells co-expressing \(Ca_v1.2\) and nNOS and observed reduced voltage-dependent \(Ca_v1.2\) activation. Taken together, we conclude that \(Ca_v1.2\) and PMCA4b bind promiscuously to various PDZ domains, and that our data provides the basis for further investigation of the physiological consequences of these interactions.}, language = {en} } @phdthesis{Zeh2014, author = {Zeh, Katharina Isabel}, title = {Ver{\"a}nderungen der Herzratenvariabilit{\"a}t unter auditorischer Belastung ohne und mit St{\"o}rger{\"a}usch}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-116212}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Einleitung: Die Messung der Herzratenvariabilit{\"a}t (HRV), d.h. der st{\"a}ndigen Variation des Herzschlags, erm{\"o}glicht eine Beurteilung der autonomen Funktion des Herzens und die Erfassung physischer und psychischer Belastungszust{\"a}nde. In der Audiologie werden Patienten anhand ihrer Leistung in audiometrischen Testverfahren beurteilt, vermehrte H{\"o}ranstrengung kommt hier jedoch unzureichend zum Ausdruck. Die folgende Studie sollte kl{\"a}ren, ob auditorische Belastung in Form eines Sprachverst{\"a}ndnistests mit der HRV sensitiv erfasst werden kann und ob H{\"o}rsituationen mit St{\"o}rger{\"a}uschen eine h{\"o}here Stressantwort hervorrufen. Methoden: Die Datenerhebung erfolgte an 24 jungen h{\"o}rgesunden Probanden, wobei diese w{\"a}hrend der HRV-Aufzeichnung Wortlisten des Freiburger Sprachtests in Ruhe und unter Zuschaltung eines St{\"o}rger{\"a}usches (Rauschen) schriftlich wiedergeben sollten. Vor und nach der Testung erfolgten jeweils Ruhemessungen. Ergebnisse: Auditorische Belastungen konnten mithilfe der HRV zuverl{\"a}ssig erfasst und von Ruhebedingungen unterschieden werden. Die Testanforderungen riefen Parameterver{\"a}nderungen im Sinne einer Koaktivierung von Sympathikus und Parasympathikus hervor, wobei dieses Muster Ausdruck erh{\"o}hter Aufmerksamkeit zu sein scheint. Ein signifikanter HRV-Unterschied zwischen den beiden Schwierigkeitsgraden zeigte sich nicht. Geschlecht der Probanden und Reihenfolge der Testphasen spielten eine untergeordnete Rolle. Schlussfolgerungen: Die HRV-Aufzeichnung scheint geeignet, H{\"o}ranstrengung bei gesunden Personen objektiv zu messen. Weitere Studien an gr{\"o}ßeren Kontroll- und Patientenstichproben sollten kl{\"a}ren, ob diese zur Verbesserung der Diagnostik und Therapie von H{\"o}rbeeintr{\"a}chtigten beitragen kann.}, subject = {Herzfrequenzvariabilit{\"a}t}, language = {de} } @article{StoegglSperlich2014, author = {St{\"o}ggl, Thomas and Sperlich, Billy}, title = {Polarized training has greater impact on key endurance variables than threshold, high intensity, or high volume training}, series = {Frontiers in Physiology}, volume = {5}, journal = {Frontiers in Physiology}, number = {33}, doi = {10.3389/fphys.2014.00033}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-117007}, year = {2014}, abstract = {Endurance athletes integrate four conditioning concepts in their training programs: high-volume training (HVT), "threshold-training" (THR), high-intensity interval training (HIIT) and a combination of these aforementioned concepts known as polarized training (POL). The purpose of this study was to explore which of these four training concepts provides the greatest response on key components of endurance performance in well-trained endurance athletes. Methods: Forty eight runners, cyclists, triathletes, and cross-country skiers (peak oxygen uptake: (VO2peak): 62.6 ± 7.1 mL·min-1·kg-1) were randomly assigned to one of four groups performing over 9 weeks. An incremental test, work economy and a VO2peak tests were performed. Training intensity was heart rate controlled. Results: POL demonstrated the greatest increase in VO2peak (+6.8 ml·min·kg-1 or 11.7\%, P < 0.001), time to exhaustion during the ramp protocol (+17.4\%, P < 0.001) and peak velocity/power (+5.1\%, P < 0.01). Velocity/power at 4 mmol·L-1 increased after POL (+8.1\%, P < 0.01) and HIIT (+5.6\%, P < 0.05). No differences in pre- to post-changes of work economy were found between the groups. Body mass was reduced by 3.7\% (P < 0.001) following HIIT, with no changes in the other groups. With the exception of slight improvements in work economy in THR, both HVT and THR had no further effects on measured variables of endurance performance (P > 0.05). Conclusion: POL resulted in the greatest improvements in most key variables of endurance performance in well-trained endurance athletes. THR or HVT did not lead to further improvements in performance related variables.}, language = {en} } @phdthesis{Kuhn2021, author = {Kuhn, Johannes Helmut Max}, title = {IP\(_3\)-vermittelte Aktivierung des mitochondrialen Metabolismus}, doi = {10.25972/OPUS-23625}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-236259}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Mit jedem Herzschlag werden enorme Mengen an Kalzium (Ca2+) in der Herzmuskelzelle freigesetzt. Dies geschieht vornehmlich {\"u}ber Ryanodinrezeptororen (RyR) und dient der Induktion der Muskelkontraktion. Daneben vermittelt aber auch der Inositoltrisphosphat (IP3)-Rezeptor, nach Aktivierung durch den Botenstoff IP3, unabh{\"a}ngig von der Elektromechanischen Kopplung eine Ca2+-Freisetzung aus dem sarkoplasmatischen Retikulum (SR). Die hier vorliegende Arbeit hatte das Ziel an isolierten Herzmuskelzellen die Interaktion von SR und Mitochondrien zu untersuchen, unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung einer IP3-vermittelten Aktivierung des mitochondrialen Metabolismus. Wir verglichen den Effekt einer IP3- bzw. RyR-vermittelten zytosolischen Ca2+-Erh{\"o}hung auf die mitochondriale Ca2+-Aufnahme und Adenosintriphosphat (ATP)-Produktion. Sowohl unter den IP3-Rezeptor-Agonisten Endothelin-1 (ET-1) bzw. Angiotensin II (Ang II), als auch unter Verwendung des ß-Rezeptor-Agonisten Isoprenalin war eine mitochondriale Ca2+-Aufnahme nachweisbar, allerdings kam es nur IP3-abh{\"a}ngig zu einer ATP-Produktion. Unter Zugabe des IP3-Rezeptor-Blockers 2-Aminoethoxydiphenylborat (2-APB) konnte die zuvor nachgewiesene mitochondriale Ca2+-Aufnahme deutlich reduziert werden, gleiches zeigte sich bei Zellen isoliert aus transgenen IP3-sponge-M{\"a}usen, entsprechend einem funktionellen IP3-Knockout. Hinsichtlich des Mechanismus der mitochondrialen Ca2+-Aufnahme kamen prinzipell zwei Strukturen in Frage: der mitochondriale Ryanodinrezeptor (mRyR1) und der mitochondriale Ca2+-Kanal (MCU). Wir unternahmen in der Folge weitere Versuche mit den anerkannten Rezeptorblockern Ru360 bzw. Dantrolen, um wechselseitig den MCU oder den mRyR1 zu blockieren. Das Ergebnis dieser Versuchsreihe legt den Schluss nahe, dass die Ca2+-Aufnahme in die Mitochondrien nach betaadrenerger Stimulation mit Isoprenalin prim{\"a}r {\"u}ber den MCU vermittelt wird, demgegen{\"u}ber erfolgt die IP3-vermittelte Ca2+-Aufnahme {\"u}ber den mRyR1. Unter Verwendung von immunhistochemischer F{\"a}rbungen identifizierten wir den IP3-Rezeptor vom Typ III, der ein {\"u}berwiegend mitochondriales Verteilungsmuster aufzeigte. Wir schließen daraus, dass die von uns beobachteten Effekte der mitochondrialen Ca2+-Aufnahme und ATP-Produktion IP3-abh{\"a}ngig induziert werden bzw. zu einem Großteil auf eine Aktivit{\"a}t des IP3-Rezeptors, vermutlich der Unterform vom Typ III, zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sind. Zusammenfassend konnte in der hier vorgelegten Arbeit gezeigt werden, dass die Aktivit{\"a}t des IP3-Rezeptors wesentlich am zellul{\"a}ren Energiehaushalt der Kardiomyozyten beteiligt ist. Der IP3-Signalweg vermittelt die Ca2+-Aufnahme in die Mitochondrien und f{\"u}hrt so zu einer Energiebereitstellung in Form von ATP.}, subject = {Inositoltrisphosphat}, language = {de} } @phdthesis{Hittler2013, author = {Hittler, Friederike Hel{\´e}ne}, title = {Chemokinrezeptorexpression auf humanen Monozyten vor und nach perkutaner Koronarangiographie mit Stentimplantation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-107731}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Die Koronare Herzkrankheit (KHK) z{\"a}hlt zu den h{\"a}ufigsten Todesursachen in Deutschland und weltweit. Die Atherosklerose der Herzkranzgef{\"a}ße gilt als pathophysiologisches Korrelat der KHK. Die manifeste KHK geht mit Myokardhypoxie einher, persistierende Myokardhypoxie resultiert im Myokardinfarkt. Atherosklerose ist ein multifaktorieller, sich selbst verst{\"a}rkender Inflammationsprozess, an dem multiple Zellen und Molek{\"u}le beteiligt sind. Hierzu z{\"a}hlen zum Beispiel das monozyt{\"a}r-phagozyt{\"a}re System (MPS) und Chemokine sowie Chemokinrezeptoren. Auch im Regenerationsprozess nach Myokardinfarkt spielt die MPS-Chemokinrezeptor-Interaktion eine bedeutsame Rolle. Die perkutane Koronarintervention mit Stentimplantation (PCI) hat sich als geeignete Behandlungsm{\"o}glichkeit der manifesten KHK etabliert. H{\"a}ufigste Komplikationsfolge der Implantation von Bare-Metal-Stents stellt die In-Stent-Restenose aufgrund einer {\"u}berschießenden Inflammationsreaktion dar. Konsekutiv entwickelte Drug-Eluting-Stents sondern Immunmodulatoren zu Eind{\"a}mmung der Inflammationsreaktion ab. Dadurch kommt es auch zu Eind{\"a}mmung der gewollten Reendothelialisierung des Stents mit Zunahme gef{\"u}rchteter Stent-Thrombosen. Ideal w{\"a}re demnach eine selektivere Hemmung der Inflammationsreaktion, die die gew{\"u}nschte Reendothelialisierung nicht beeintr{\"a}chtigt. Hierzu m{\"u}ssen die molekularbiologischen Zusammenh{\"a}nge am Gef{\"a}ßbett nach Stenting beleuchtet werden. In der vorliegenden Arbeit wurde das Expressionsverhalten der Chemokinrezeptoren CXCR4, CX3CR1 und CCR2 auf Monozyten vor und nach PCI im humanen Modell untersucht, alle untersuchten Probanden litten an Atherosklerose, circa die H{\"a}lfte hatte bereits vormalig einen Myokardinfarkt erlitten. 24 Stunden nach Stenting zeigte sich eine signifikant geringere CXCR4-Expression und Positivit{\"a}t auf Monozyten der Gesamtpopulation. Dies ist vermutlich Korrelat einer Achsenaktivierung mittels CXCR4-typischer Rezeptorinternalisierung und mittels Abwanderung CXCR4-positiver Monozyten ins Gef{\"a}ßbett und spricht f{\"u}r eine grundlegende Rolle der CXCR4-MPS-Interaktion nach PCI. Patienten, die bereits einen Myokardinfarkt erlitten hatten, konnten eine signifikant niedrigere CXCR4-Expression auf Monozyten aufweisen als die Vergleichsgruppe. Weiterhin zeigten Patienten mit pectangin{\"o}sen Beschwerden einen signifikant h{\"o}heren Rezeptorverlust an der Oberfl{\"a}che der Monozyten nach Stenting. Dies deutet auf eine grundlegende Rolle der CXCR4-MPS-Interaktion bei Myokardhypoxie hin und liefert einen Einblick in das komplexe Geschehen der Infarktheilung und Hypoxiekompensation. Hypothetisch denkbar w{\"a}re eine protektive Rolle der CXCR4-Achse nach Isch{\"a}mie, mit Hypoxie-vermittelter Pr{\"a}konditionierung humaner Monozyten nach stattgehabtem Myokardinfarkt und konsekutiv basal gesteigerter CXCR4-Expression, die nach erneutem Hypoxie-Ereignis einen schnelleren Zugriff auf CXCR4-vermittelte, protektive Signalwege erlauben k{\"o}nnte. Patienten, die sich bereits vormals einem Stenting unterzogen hatten, konnten eine signifikant niedrigere CX3CR1-Expression auf Monozyten aufweisen. Dies steht in Kongruenz mit Ergebnissen von Tierstudien, die eine grundlegende Rolle von CX3CR1 im chronischen Monozytenrecruitment nach Gef{\"a}ßverletzung beschrieben hatten. F{\"u}r CCR2 ergaben sich keine relevanten Ergebnisse. Die Rolle der Interaktion der Chemokinrezeptoren CXCR4, CX3CR1 und CCR2 mit humanen Monozyten in Neointimagenese, Atherosklerose und Myokardheilung nach Infarkt ist nicht eindeutig beschrieben und wird zum Teil kontrovers diskutiert. Unsere Studie liefert interessante neue Erkenntnisse bez{\"u}glich der Beteiligung der untersuchten Rezeptoren und dem MPS bei den beschriebenen pathogenetischen Prozessen. Die erstmalig beschriebene CXCR4-MPS-Interaktion nach Stenting sowie die Hinweise auf eine Beteiligung von CX3CR1 im chronischen Monozytenrecruitment der humanen Neointimagenese liefern einen interessanten Anhaltspunkt f{\"u}r die Entwicklung neuer, selektiver Antagonisten im Kampf gegen die In-Stent-Restenose.}, subject = {Monozyten}, language = {de} } @phdthesis{Heitmann2014, author = {Heitmann, Maximilian}, title = {Vergleich der genetischen Eigenschaften von Bone Marrow derived Mesenchymal Stem Cells und Trabecular Bone derived Mesenchymal Stem Cells}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-108612}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Technische Neuerungen und steigende Anspr{\"u}che an die Gesundheit stellen die moderne Medizin immer wieder vor neue Herausforderungen und f{\"u}hren zur Entwicklung von neuen Therapiekonzepten wie dem Tissue Engineering. Vielfach kommen dabei adulte pluripotente Stammzellen zum Einsatz. Bei der Regeneration mesenchymalen Gewebes wie Knochen, Knorpel und Muskulatur leisten Mesenchymale Stammzellen (MSCs) einen entscheidenden Beitrag. Diese lassen sich aus allen mesenchymalen Geweben des K{\"o}rpers gewinnen und stellen daher zwar keine homogene Zellpopulation dar, doch sie lassen sich aufgrund ph{\"a}notypischer und molekularbiologischer Gemeinsamkeiten charakterisieren. In großer Zahl lassen sich MSCs aus dem Knochenmark gewinnen und werden als stromale MSCs bzw. mhMSCs (marrow-derived human MSCs) bezeichnet. Auf der Suche nach homogenen Subpopulationen von MSCs wurde in dieser Arbeit eine Zellpopulation aus Knochentrabekeln gewonnen, sogenannte bhMSCs (trabecular bone-derived MSCs), und anhand ihrer Genexpression mit mhMSCs verglichen. Daf{\"u}r wurde RNA aus beiden Populationen in einem Microarray mit anschließender SAM (significance analysis of microarrays) analysiert um unterschiedliche Expressionsmuster zwischen mhMSCs und bhMSCs aufzuzeigen. Diese Ergebnisse wurden durch konventionelle Reverse Transkriptase Polymerase Kettenreaktion (RT-PCR) best{\"a}tigt, wobei das Augenmerk vor allem auf solche Gene gerichtet wurde, die differentiell exprimiert waren und zudem als Markergene ein Differenzierungspotential in bestimmte Gewebe wie Muskel und Knochen vorhersagen. Dabei konnte sowohl eine gute {\"U}bereinstimmung zwischen Microarray und RT-PCR demonstriert als auch die Hoffnung auf eine homogene (trabekul{\"a}re) MSC-Population mit anderen Differenzierungseigenschaften geweckt werden. Im Verlauf weitergehender Untersuchungen der SAM fiel eine unerkl{\"a}rlich hohe Expression von Immunglobulinketten in der mhMSC-Kultur (Passage 0) auf, die letztlich auf eine Kontamination der Zellkultur mit Plasmazellen schließen ließ. Da die Ergebnisse des Microarrays (Passage 0 Kultur) somit zu hinterfragen waren, wurde die Kontamination der Plasmazellen durch Passagieren der mhMSC-Zellkultur (Passage 1) beseitigt und erneut ein Microarray mit SAM durchgef{\"u}hrt. Dabei relativierten sich fast alle Expressionsunterschiede, die somit auf die Kontamination der Plasmazellen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden mussten. Einzig drei Gene (CD24, TRIB2, AHNAK) wurden in diesem zweiten Array differentiell exprimiert, was sich bei CD24 und TRIB2 auch durch RT-PCR untermauern ließ. Es l{\"a}sst sich also schlussfolgern, dass bhMSCs wahrscheinlich in der Zukunft des Tissue Engineering keinen Stellenwert haben werden, zumal ihre Gewinnung im Vergleich zu mhMSC deutlich aufwendiger ist.}, subject = {Mesenchymale Stammzelle}, language = {de} } @phdthesis{Bellaiche2014, author = {Bellaiche, Lisa}, title = {Die Modulation der Fehlerverarbeitung im medialen frontalen Kortex mittels transkranieller Gleichstromstimulation (tDCS)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-103480}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {St{\"a}ndig kontrollieren wir das Ergebnis unserer Handlungen. Ist das Ergebnis ein anderes als erwartet, wird dies als Fehler erkannt und es erfolgt dann der Versuch, das Verhalten entsprechend anzupassen. Die zugrunde liegenden elektrophysiologischen Korrelate k{\"o}nnen mittels Ereignis-korrelierter Potentiale untersucht werden (ERN, „error-related negativity" und Pe, „error positivity"). Offenkundige und latente Dysfunktionen der Handlungs{\"u}berwachung, die unter anderem durch pathologische Ver{\"a}nderungen der kortikalen Exzitabilit{\"a}t bedingt werden, konnten bei Patienten mit neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen beobachtet werden. Die Modulation der f{\"u}r die Fehlerverarbeitung relevanten Hirnregionen des medialen pr{\"a}frontalen Kortex w{\"a}re deshalb w{\"u}nschenswert und soll in der vorliegenden Arbeit untersucht werden. Eine M{\"o}glichkeit zur Modulation zerebraler Erregbarkeit stellt die Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) dar. In unserer Untersuchung haben wir den Effekt von tDCS bei 48 gesunden Teilnehmern getestet, die drei Gruppen randomisiert zugeordnet wurden (anodale, kathodale und SHAM-Stimulation). W{\"a}hrend einer 22-min{\"u}tigen Stimulation mit tDCS {\"u}ber dem medialen frontalen Kortex f{\"u}hrten die Probanden eine modifizierte Eriksen Flanker Aufgabe aus. Parallel dazu wurde ein EEG zur Analysierung der ERN und Pe aufgenommen. Es konnte gezeigt werden, dass kathodale Stimulation im Vergleich zu anodaler und SHAM Stimulation die Amplitude von Subkomponenten der Pe verringert, w{\"a}hrend kein Effekt auf die ERN nachgewiesen werden konnte. Bei der Untersuchung der Modulation der Fehlerverarbeitung durch transkranielle Stimulation mit tDCS konnten wir somit Hinweise auf einen kathodal-inhibitorischen Effekt auf die kortikale Exzitabilit{\"a}t bei gesunden Probanden finden, was Perspektiven f{\"u}r eine zuk{\"u}nftige Modulation der zugrunde liegenden neuronalen Netzwerke er{\"o}ffnet. Trotzdem werden weitere Studien notwendig sein, um zu kl{\"a}ren, inwieweit der Effekt auf die sp{\"a}te Pe auch von funktioneller Relevanz ist. Zuk{\"u}nftige Studien werden die (Patho)physiologie zugrunde liegender Fehler{\"u}berwachungssysteme auf Zell- und Systemebene weiter untersuchen m{\"u}ssen, um eine Optimierung der stimulations-induzierten Effekte erreichen zu k{\"o}nnen und um tDCS als eine m{\"o}gliche wertvolle Therapieoption f{\"u}r Patienten mit Dysfunktionen der Fehlerverarbeitung etablieren zu k{\"o}nnen.}, subject = {Pr{\"a}frontaler Cortex}, language = {de} } @article{LichterPaulPaulietal.2022, author = {Lichter, Katharina and Paul, Mila Marie and Pauli, Martin and Schoch, Susanne and Kollmannsberger, Philip and Stigloher, Christian and Heckmann, Manfred and Sir{\´e}n, Anna-Leena}, title = {Ultrastructural analysis of wild-type and RIM1α knockout active zones in a large cortical synapse}, series = {Cell Reports}, volume = {40}, journal = {Cell Reports}, number = {12}, doi = {10.1016/j.celrep.2022.111382}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-300913}, year = {2022}, abstract = {Rab3A-interacting molecule (RIM) is crucial for fast Ca\(^{2+}\)-triggered synaptic vesicle (SV) release in presynaptic active zones (AZs). We investigated hippocampal giant mossy fiber bouton (MFB) AZ architecture in 3D using electron tomography of rapid cryo-immobilized acute brain slices in RIM1α\(^{-/-}\) and wild-type mice. In RIM1α\(^{-/-}\), AZs are larger with increased synaptic cleft widths and a 3-fold reduced number of tightly docked SVs (0-2 nm). The distance of tightly docked SVs to the AZ center is increased from 110 to 195 nm, and the width of their electron-dense material between outer SV membrane and AZ membrane is reduced. Furthermore, the SV pool in RIM1α\(^{-/-}\) is more heterogeneous. Thus, RIM1α, besides its role in tight SV docking, is crucial for synaptic architecture and vesicle pool organization in MFBs.}, language = {en} } @phdthesis{Christmann2022, author = {Christmann, Gabriel}, title = {USP 10 als Deubiquitinase f{\"u}r β-Catenin}, doi = {10.25972/OPUS-27299}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-272998}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Der WNT-Signalweg ist ein hochkonservierter Signalweg, dessen zentraler intrazellul{\"a}rer Regulationsschritt die Proteinstabilit{\"a}t des Proteins β-Catenin ist. Deregulierende Mutationen in diesem sind fr{\"u}he Ereignisse bei der Entstehung von Darmtumoren. Ist der Abbau von β-Catenin gest{\"o}rt, so ist unabh{\"a}ngig von {\"a}ußerer Kontrolle der Signalweg konstitutiv aktiviert und liefert ein Wachstumssignal. Untersuchungen haben aber gezeigt, dass beim Vorliegen solcher Mutationen immer noch eine - unzureichende - Ubiquitinylierung und ein Abbau von β-Catenin stattfindet. Ziel dieser Studie war Deubiquitinasen (DUBs) zu finden, die durch ihre Aktivit{\"a}t den Abbau von β-Catenin verhindern. Mithilfe eines siRNA Screens in der Vorarbeit konnten DUBs als Kandidaten f{\"u}r einen CRISPR Ansatz ausgew{\"a}hlt werden. APC Wildtyp HEK293T Zellen und Darmkrebszellen wurden mit lentiviralen CRISPR/Cas9 Vektoren infiziert, in welche sgRNAs gegen exonische Sequenzen von DUBs geklont waren. Einzelne Zellklone von USP10 CRISPR Zellen wurden weiter untersucht. In Western Blots und Immunofluoreszenz zeigte sich bei den USP10 CRISPR Zellen eine verminderte Expression von USP10 und damit einhergehend β-Catenin. Proteinstabilit{\"a}tsversuche mit MG132 und Cycloheximid zeigten einen erh{\"o}hten Abbau von β-Catenin in HEK293T USP10 CRISPR Zellen, vor allem nach Stimulierung des WNT-Signalwegs durch LiCl. In Aktivierungsassays (Luciferase und TOP-GFP FACS) des WNT-Signalwegs zeigte sich in HEK293T Zellen nach Behandlung mit LiCl eine geringere Aktivierung in den USP10 CRISPR Zellen. In einem Wachstumsassay zeigten HT29 USP10 CRISPR ein geringeres Wachstum als Kontrollzellen. W{\"a}hrend in einer histologischen F{\"a}rbung von Mausgewebe eine erh{\"o}hte Expression von USP10 nachweisbar war, zeigten sich in einer TMA F{\"a}rbung kein eindeutiger Unterschied zwischen gesundem Gewebe und Tumorgewebe. Die Studie identifiziert USP10 als eine m{\"o}gliche DUB f{\"u}r β-Catenin und potenzielles Ziel f{\"u}r eine Beeinflussung des mutierten WNT-Signalwegs in Darmkrebszellen.}, subject = {Darmkrebs}, language = {de} } @phdthesis{Reich2023, author = {Reich, Susanne}, title = {Der Erwerb prosodischer Grundbausteine im Rahmen der vorsprachlichen Entwicklung - Schreieigenschaften Neugeborener von M{\"u}ttern mit einer Tonakzentsprache (Japanisch) oder einer tonalen Sprache (Lamnso)}, doi = {10.25972/OPUS-29896}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-298963}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, intervallartige Strukturen in Melodien von Neugeborenenlauten der ersten Lebenswoche in unterschiedlichen Umgebungssprachen zu identifizieren und quantitativ zu untersuchen. Es wurden Neugeborene von M{\"u}ttern mit einer Tonakzentsprache (Japanisch) und einer tonalen Sprache (Lamnso) untersucht und die Befunde miteinander verglichen. Die Frage nach einem sprachlichen Einfluss auf die Auftrittsh{\"a}ufigkeit und die Eigenschaften von Melodieintervallen im Weinen standen im Fokus der Arbeit. Dabei sollte auch die Komplexit{\"a}t der Melodieintervalle bez{\"u}glich eines sprachlichen Einflusses untersucht werden. Neben diesen H{\"a}ufigkeitsanalysen wurden auch temporale Eigenschaften der gefundenen Intervalle sowie die Intervallgr{\"o}ßen ermittelt. Nach einer strengen Vorselektion des Gesamtdatenkorpus von 1664 Einzellauten von 40 Probanden (20 Neugeborene der Nso, 20 japanische Neugeborene) wurden 1213 geeignete Melodien auf Intervalle untersucht und die Ergebnisse verglichen. Langfristig sollen so potenzielle Risikomarker zur nicht-invasiven vorsprachlichen Diagnostik von Sprech- und Sprachentwicklungsst{\"o}rungen gefunden werden. In der Auftrittsh{\"a}ufigkeit von Melodieintervallen zeigten sich keine signifikanten Sprachgruppenunterschiede zwischen japanischen Neugeborenen und den Neugeborenen der Nso. Dies wurde mit einer physiologischen Eigenschaft als Ausdruck der Reife des laryngealen Regelsystems in diesem fr{\"u}hen Alter interpretiert. Der Einfluss der tonalen Sprache zeigte sich aber in der Auftrittsh{\"a}ufigkeit komplexer Intervalle in der Sprachgruppe Lamnso, die in Anwendung eines verallgemeinerten linearen gemischten Modells signifikant gr{\"o}ßer war als bei den japanischen Neugeborenen. Die Komplexit{\"a}t der Intervalle, die durch den Intervallkomplexit{\"a}tsindex (ICI) ausgedr{\"u}ckt wurde, zeigte auf Neugeborenenlevel einen signifikanten Unterschied, in der Sprachgruppe Lamnso wurden mehr komplexe Melodieintervalle gefunden. Die temporalen Eigenschaften zeigten teilweise signifikante Unterschiede. Diese betrafen die L{\"a}ngenverh{\"a}ltnisse der Plateaul{\"a}ngen und die Frequenzverh{\"a}ltnisse der Plateaus. Die Frequenzverh{\"a}ltnisse (Intervallgr{\"o}ße) ergaben sehr {\"a}hnliche Befunde. Das vorherrschende Melodieintervall im spontanen Weinen der Neugeborenen beider Sprachgruppen war das Einzelintervall der Gr{\"o}ße eines Halbtons. Zusammenfassend kann man sagen, dass Melodieintervalle bei gesunden Neugeborenen bereits in der ersten Lebenswoche regelhaft auftreten. Sprachliche Besonderheiten der vokalen Regelleistung scheinen sich in der Komplexit{\"a}t der Melodieintervalle zu zeigen.}, subject = {Intervall}, language = {de} } @article{ChtourouEngelFakhfakhetal.2018, author = {Chtourou, Hamdi and Engel, Florian Azad and Fakhfakh, Hassen and Fakhfakh, Hazem and Hammouda, Omar and Ammar, Achraf and Trabelsi, Khaled and Souissi, Nizar and Sperlich, Billy}, title = {Diurnal Variation of Short-Term Repetitive Maximal Performance and Psychological Variables in Elite Judo Athletes}, series = {Frontiers in Physiology}, volume = {9}, journal = {Frontiers in Physiology}, issn = {1664-042X}, doi = {10.3389/fphys.2018.01499}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-189269}, pages = {1409}, year = {2018}, abstract = {Objectives: The aim of this study was to examine the effect of time of day on short-term repetitive maximal performance and psychological variables in elite judo athletes. Methods: Fourteen Tunisian elite male judokas (age: 21 ± 1 years, height:172 ± 7 cm, body-mass: 70.0 ± 8.1 kg) performed a repeated shuttle sprint and jump ability (RSSJA) test (6 m × 2 m × 12.5 m every 25-s incorporating one countermovement jump (CMJ) between sprints) in the morning (7:00 a.m.) and afternoon (5:00 p.m.). Psychological variables (Profile of mood states (POMS-f) and Hooper questionnaires) were assessed before and ratings of perceived exertion (RPE) immediately after the RSSJA. Results: Sprint times (p > 0.05) of the six repetition, fatigue index of sprints (p > 0.05) as well as mean (p > 0.05) jump height and fatigue index (p > 0.05) of CMJ did not differ between morning and afternoon. No differences were observed between the two times-of-day for anxiety, anger, confusion, depression, fatigue, interpersonal relationship, sleep, and muscle soreness (p > 0.05). Jump height in CMJ 3 and 4 (p < 0.05) and RPE (p < 0.05) and vigor (p < 0.01) scores were higher in the afternoon compared to the morning. Stress was higher in the morning compared to the afternoon (p < 0.01). Conclusion: In contrast to previous research, repeated sprint running performance and mood states of the tested elite athletes showed no-strong dependency of time-of-day of testing. A possible explanation can be the habituation of the judo athletes to work out early in the morning.}, language = {en} } @phdthesis{Grotemeyer2019, author = {Grotemeyer, Alexander}, title = {Characterisation and application of new optogenetic tools in \(Drosophila\) \(melanogaster\)}, doi = {10.25972/OPUS-17879}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-178793}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Since Channelrhodopsins has been described first and introduced successfully in freely moving animals (Nagel et al., 2003 and 2005), tremendous impact has been made in this interesting field of neuroscience. Subsequently, many different optogenetic tools have been described and used to address long-lasting scientific issues. Furthermore, beside the 'classical' Channelrhodopsin-2 (ChR2), basically a cation-selective ion channel, also altered ChR2 descendants, anion selective channels and light-sensitive metabotropic proteins have expanded the optogenetic toolbox. However, in spite of this variety of different tools most researches still pick Channelrhodopsin-2 for their optogenetic approaches due to its well-known kinetics. In this thesis, an improved Channelrhodopsin, Channelrhodopsin2-XXM (ChR2XXM), is described, which might become an useful tool to provide ambitious neuroscientific approaches by dint of its characteristics. Here, ChR2XXM was chosen to investigate the functional consequences of Drosophila larvae lacking latrophilin in their chordotonal organs. Finally, the functionality of GtACR, was checked at the Drosophila NMJ. For a in-depth characterisation, electrophysiology along with behavioural setups was employed. In detail, ChR2XXM was found to have a better cellular expression pattern, high spatiotemporal precision, substantial increased light sensitivity and improved affinity to its chromophore retinal, as compared to ChR2. Employing ChR2XXM, effects of latrophilin (dCIRL) on signal transmission in the chordotonal organ could be clarified with a minimum of side effects, e.g. possible heat response of the chordotonal organ, due to high light sensitivity. Moreover, optogenetic activation of the chordotonal organ, in vivo, led to behavioural changes. Additionally, GtACR1 was found to be effective to inhibit motoneuronal excitation but is accompanied by unexpected side effects. These results demonstrate that further improvement and research of optogenetic tools is highly valuable and required to enable researchers to choose the best fitting optogenetic tool to address their scientific questions.}, subject = {Optogenetik}, language = {en} } @phdthesis{Rausch2019, author = {Rausch, Monika}, title = {Die Auswirkung eines funktionellen Krafttrainings auf die muskul{\"a}re und subjektive Beanspruchung der Hals-, Nacken- und Schultermuskulatur unter dem Einfluss hoher Beschleunigungskr{\"a}fte in der Humanzentrifuge}, doi = {10.25972/OPUS-18474}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-184742}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die hier vorliegende Arbeit hatte in einem ersten Schritt das Ziel, die physiologische Beanspruchung ausgew{\"a}hlter Muskeln des Hals-, Nacken - und Schulterbereiches unter positiven Beschleunigungskr{\"a}ften zu ermitteln und den Einfluss unterschiedlicher Helmsysteme sowie Bewegungen des Kopfes zu analysieren. Daf{\"u}r wurde die Methode der Oberfl{\"a}chenelektromyographie genutzt, eine Technik, welche myoelektrische Signale, die Muskeln bei ihren Kontraktionsvorg{\"a}ngen erzeugen, erfassen kann. Im Speziellen wurde die Normalisierungsmethode der maximalen Willk{\"u}rkontraktion (MVC-Normalisierung) gew{\"a}hlt, bei der das mikrovoltbasierte Signal zu einer vorher durchgef{\"u}hrten Maximalkontraktion der zu messenden Muskulatur (Referenzwert = 100\%) in Relation gesetzt wird. Somit wird ein prozentualer, quantifizierbarer Wert generiert. In der Humanzentrifuge der Bundeswehr, die am Zentrum f{\"u}r Luft- und Raumfahrtmedizin der Luftwaffe in K{\"o}nigsbr{\"u}ck bei Dresden steht, wurden 18 Probanden unterschiedlich hohen Beschleunigungsexpositionen ausgesetzt. Dabei wurden die muskul{\"a}ren Aktivit{\"a}ten bilateral des M. sternocleidomastoideus, des M. trapezius Pars descendens und des M. erector spinae ermittelt. Im Anschluss daran wurden die Daten mit vorhandener Literatur im flugmedizinischen Kontext verglichen. Weiterhin wurde das subjektive Belastungsempfinden der Probanden w{\"a}hrend der Beschleunigungsexpositionen erhoben. Diese Studie zeigt, dass die muskul{\"a}re Beanspruchung der HWS-Muskulatur, w{\"a}hrend positiver Beschleunigung, im Wesentlichen durch die Beschleunigung selbst und durch Kopfbewegungen beeinflusst wird. Weiterhin erh{\"o}hen zus{\"a}tzliche Helmsysteme in Verbindung mit Beschleunigung und Bewegung die muskul{\"a}re Beanspruchung signifikant. Auch das subjektive Belastungsempfinden nahm mit zunehmender Beschleunigung und Gewichtszunahme durch die Helmsysteme zu und war im Nackenbereich am h{\"o}chsten. Insgesamt erwies sich die Methode der Oberfl{\"a}chenelektromyographie als valide Messmethode zur Bestimmung der physiologischen Beanspruchung der Muskulatur unter Beschleunigungskr{\"a}ften, allerdings nur, sofern sich die Halswirbels{\"a}ule in einer neutralen Position befand. In einem weiteren Schritt, sollte nun {\"u}berpr{\"u}ft werden, ob die physiologische Beanspruchung im Bereich der Halswirbels{\"a}ule unter positiven Beschleunigungskr{\"a}ften durch ein - speziell f{\"u}r das Umfeld der Jet-Fliegerei konzipiertes - Trainingsprogramm verringert werden kann. Daf{\"u}r wurden die 18 Probanden in eine Trainings- (12 Personen) und Kontrollgruppe (6 Personen) unterteilt und mit Hilfe unterschiedlicher Validierungskriterien wurde ein 12-w{\"o}chiges funktionelles Ganzk{\"o}rpertraining - mit Schwerpunkt des Muskelaufbaus im Hals-, Nacken- und Schulterbereich - in einem Pre-Posttest-Design {\"u}berpr{\"u}ft. Die Validierungskriterien setzten sich sowohl aus qualitativen als auch quantitativen Methoden zusammen. Es wurden grunds{\"a}tzliche anthropometrische Daten erhoben, Frageb{\"o}gen erarbeitet als auch Maximalkraftmessungen in allen Bewegungsrichtungen der Halswirbels{\"a}ule durchgef{\"u}hrt. Zus{\"a}tzlich zu den „g{\"a}ngigen" Methoden wurden die schon beschriebenen Oberfl{\"a}chenelektromyographiemessungen in der Humanzentrifuge angewandt, um zu analysieren, ob objektiv nachgewiesen werden kann, dass ein Training einen positiven Einfluss auf die physiologische Beanspruchung der Muskulatur unter positiven Beschleunigungskr{\"a}ften haben kann. Diese Validierungsmethode wurde in der gesichteten Literatur im flugmedizinischen Kontext in diesem Umfang noch nicht angewandt. Weiterhin wurden die analysierten Muskeln vor als auch nach der Interventionsphase mit Hilfe der Magnetresonanztomographie volumetriert. Somit konnte auch die autochthone schwer zu analysierende Nackenmuskulatur untersucht werden. Insgesamt konnte mit allen gew{\"a}hlten Methoden nachgewiesen werden, dass durch das Training die physiologische Beanspruchung der Muskulatur subjektiv als auch objektiv verringert wurde. Speziell unter Beschleunigung wurden in der Trainingsgruppe - w{\"a}hrend die Probanden einen Helm trugen - signifikante Abnahmen der muskul{\"a}ren Aktivit{\"a}t im Posttest festgestellt. Auch das Muskelvolumen nahm in der Trainingsgruppe bei allen untersuchten Muskeln signifikant zu. Die hier vorliegende Studie stellt eine validierte M{\"o}glichkeit dar, die Gesunderhaltung des fliegenden Personals nachweislich zu unterst{\"u}tzen und leistet einen Beitrag in der komplexen Thematik zur Verringerung von Wirbels{\"a}ulenbeschwerden bei Luftfahrzeugbesatzungen.}, subject = {Krafttraining}, language = {de} } @phdthesis{Megerle2020, author = {Megerle, Felix}, title = {Herzfrequenzvariabilit{\"a}t und Kinetik der Sauerstoffaufnahme w{\"a}hrend k{\"o}rperlicher Belastung bei Patienten mit prim{\"a}rer Nebennierenrindeninsuffizienz und Diabetes mellitus Typ 1}, doi = {10.25972/OPUS-20966}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-209661}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Die prim{\"a}re Nebenniereninsuffizienz stellt ein seltenes Krankheitsbild dar, welches mit einem Mangel an Kortisol in Folge eines defekten bzw. fehlenden Nebennierenrindengewebes einhergeht. Im Rahmen eines autoimmun polyglandul{\"a}ren Syndroms Typ 2 (APS 2) k{\"o}nnen, neben anderen Kombinationsm{\"o}glichkeiten, eine prim{\"a}re Nebenniereninsuffizienz (NNRI) zusammen mit einem Diabetes mellitus Typ 1 vorliegen. Bisher wenig bis gar nicht beleuchtet ist der Einfluss dieser Erkrankungen auf die kardiopulmonale Leistungsf{\"a}higkeit aus sportmedizinischer Sicht. Mit Kortisol als ein komplexer Modulator verschiedenster Stoffwechselprozesse und Anpassungen des K{\"o}rpers an physische wie psychische Belastung ist ein entsprechender Einfluss auf kardiopulmonale Belastungsgr{\"o}ßen zu vermuten. In der hier vorgestellten Arbeit wurde ein Testprotokoll zur standardisierten und vergleichbaren k{\"o}rperlichen Belastung auf einem Fahrradergometer erstellt und Patienten mit prim{\"a}rer NNRI, APS 2, Diabetes Typ 1 sowie gesunde Kontrollprobanden mittels dieses Protokolls k{\"o}rperlich belastet. Dabei wurden unter kontinuierlicher spirometrischer und elektrokardiographischer {\"U}berwachung verschiedene Parameter der Herzfrequenzvariabilit{\"a}t sowie die Slow Component der Sauerstoffaufnahme (SCVO2) beleuchtet und zwischen den einzelnen Gruppen verglichen. Bei den im Rahmen dieser Arbeit erhobenen HRV-Parametern in Ruhe, bei k{\"o}rperlicher Belastung und in der anschließenden Erholungsphase konnte kein signifikanter Unterschied zwischen den Probandengruppen gesehen werden. F{\"u}r die SCVO2 zeigte sich ein signifikanter (p<0,05) Unterschied zwischen Diabetikern und Nicht-Diabetikern. Probanden mit Diabetes wiesen dabei signifikant niedrigere Werte der SCVO2 auf im Vergleich zu Probanden ohne Diabetes. Dar{\"u}ber hinaus zeigte sich eine negative Korrelation zwischen dem HbA1c und der SCVO2. Urs{\"a}chlich hierf{\"u}r k{\"o}nnte ein ver{\"a}ndertes Rekrutierungsverhalten von Skelettmuskelfasern sein, wobei zur genaueren Beleuchtung weitere Untersuchungen notwendig sind.}, subject = {Herzfrequenzvariabilit{\"a}t}, language = {de} } @phdthesis{Stroehle2020, author = {Str{\"o}hle, Serge - Peer}, title = {Kultivierung von humanem Speicheldr{\"u}sengewebe in einer dreidimensionalen Polyurethanmatrix}, doi = {10.25972/OPUS-21688}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-216887}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Bei Tumoren von Kopf und Hals kann prim{\"a}r oder adjuvant durch Bestrahlung therapiert werden. Die Folgen dieser Behandlung k{\"o}nnen Xerostomie, Karies, Infektionen, Dysphagie oder Mundgeruch sein. Diese Nebenwirkungen vermindern die Lebensqualit{\"a}t des Patienten. Unterschiedliche Behandlungsans{\"a}tze haben aufgrund von therapiebedingten Einschr{\"a}nkungen nicht den Weg in den klinischen Alltag gefunden. Eine Alternative zu den vorhandenen Behandlungsans{\"a}tzen kann das Tissue Engineering sein. Das Ziel einer Normalisierung der Speichelproduktion nach Behandlung soll durch eine implantierbare, k{\"u}nstliche Speicheldr{\"u}se erreicht werden. Kann humanes natives Speicheldr{\"u}sengewebe der Parotis auf gradientenfreiem dreidimensional aufgebauten Polyurethan wachsen und seine Funktionalit{\"a}t beibehalten? Humane Parotiszellen wurden von 20 Patienten im Alter von 42 - 90 Jahren durch Operation entnommenen und in Polystyrol-Zellkulturflaschen mit dem N{\"a}hrmedium BEGM herangez{\"u}chtet. Es erfolgte eine 2D-Zellverteilung der reinen Parotiskultur. Zur Kontrolle der Vitalit{\"a}t zwischen den Passagen wurde eine Trypan-Blau F{\"a}rbung verwendet. Als Tr{\"a}germaterial der Zellen wurde eine biokompatible, abbaubare Matrix aus ε-Polycaprolacton verarbeitet. Die {\"U}bertragung der humanen Parotiszellen wurde mit einer Kleberproteinl{\"o}sung, bestehend aus den Hauptbestandteilen Aprotinin, Fibrinogen und der Thrombinl{\"o}sung durchgef{\"u}hrt. 7,14 und 21 Tage nach Aufbringung wurde der {\"U}berstand der zeitgleich entnommenen Konstrukte zur {\"U}berpr{\"u}fung des α-Amylase konserviert. Zus{\"a}tzlich wurden an den 3 Untersuchungstagen Konstrukte f{\"u}r die Anfertigung von histologischen Schnitten, quantitativer PCR, indirekter Immunfluoreszenz und zur Elektronenmikroskopie entnommen. Zur {\"U}berpr{\"u}fung der Funktionalit{\"a}t der angez{\"u}chteten Speicheldr{\"u}senzellen wurde das Enzym α-Amylase und das Wasserkanalprotein Aquaporin 5 herangezogen. Bei der Kultivierung der humanen Speicheldr{\"u}senzellen konnte durch den Vitalit{\"a}tstest Trypan-Blau F{\"a}rbung in Kombination mit einer Neubauerz{\"a}hlkammer eine konstant hohe Anzahl an vitalen Zellen bis zur 4. Passage nachgewiesen werden. Durch die Lebend/Tot F{\"a}rbung auf FDA/EB Basis der Konstrukte {\"u}ber die Untersuchungszeit von 14 Tagen konnte keine Vermehrung von avitalen Zellen mikroskopisch festgestellt werden. Die statistische Auswertung mittels Boxplots des ELISA berechnete f{\"u}r den ersten Untersuchungstag einen Median auf niedrigem Niveau von 4,4 U/l und sank im weiteren Zeitverlauf am Untersuchungstag 21 auf die niedrigsten Median von 2,2 U/l ab. α-Amylase konnte an allen 3 Tagen mittels quantitativer PCR und indirekter Immunfluoreszenz belegt werden. Aquaporin 5 als Funktionsnachweis war in der vorliegenden Studie nicht signifikant durch quantitative PCR beweisbar. Die Rasterelektronenmikroskopie bildete adh{\"a}rente Zellen in kugeliger Form aus den besiedelten Matrices nach 7 Tagen Kultivierung ab. Durch die Transmissionselektronenmikroskopie konnten Zellen, die Zellforts{\"a}tze ausgebildet hatten nach 14 Tagen beobachtet werden. Der Versuch, histologische Schnitte auf Grundlage der Paraffineinbettung oder Kryo-Konservierung zu erzeugen, musste frustran abgeschlossen werden. Eine Kultivierung von Speicheldr{\"u}senzellen auf einer Matrix aus ε-Polycaprolacton ohne Gradienten ist eingeschr{\"a}nkt umsetzbar. Die Studie konnte zeigen, dass das Wachstum der Zellen auf konstant niedrigem Niveau {\"u}ber den Untersuchungszeitraum von 21 Tagen lag. Der Funktionsnachweis von α-Amylase auf absinkendem niedrigem Niveau sowie fehlender Best{\"a}tigung von Aquaporin 5 kann als station{\"a}re Phase des Wachstums interpretiert werden. Zur Verbesserung der Zellentwicklung sollte die besiedelte Matrix zu einem 3D-Zellwachstum anregen. Bei sequenziell entstehender Polarit{\"a}t der Zellen k{\"a}me es zu einer Verbesserung der Vitalit{\"a}t sowie der vermehrten Ausbildung von α-Amylase und Aquaporin 5. Dies k{\"o}nnte in einer Kombination der Zellkultur aus Parotiszellen mit Kokulturen aus humanen Myoepithelzellen und Parenchymzellen erreicht werden. Sehr gute Ergebnisse des Zellwachstums und der Zellfunktion konnten aktuell in anderen Studien auf der Tr{\"a}gersubstanz Matrigel oder durch Rebesiedelung von dezellularisierten Organen beobachtet werden.}, subject = {Ohrspeicheldr{\"u}se}, language = {de} } @phdthesis{Wagner2020, author = {Wagner, Leonard}, title = {Zinc homeostasis in megakaryocytes}, doi = {10.25972/OPUS-21452}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-214526}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Zinc is an essential trace element for all living organisms. In mammals, including humans and mice, it is required for normal growth, development, hematopoiesis and immune defense. This thesis investigates the influence of zinc on the development of megakaryocytes (MKs), the cells responsible for bone marrow-derived platelet production. Furthermore, a detailed analysis of the expression of zinc import and export transporters (Slc39a/Slc30a genes) is carried out, firstly over the course of MK differentiation and secondly dependent on extracellular zinc.}, subject = {Zink}, language = {en} } @article{GambaryanSubramanianKehreretal.2016, author = {Gambaryan, Stepan and Subramanian, Hariharan and Kehrer, Linda and Mindukshev, Igor and Sudnitsyna, Julia and Reiss, Cora and Rukoyatkina, Natalia and Friebe, Andreas and Sharina, Iraida and Martin, Emil and Walter, Ulrich}, title = {Erythrocytes do not activate purified and platelet soluble guanylate cyclases even in conditions favourable for NO synthesis}, series = {Cell Communication and Signaling}, volume = {14}, journal = {Cell Communication and Signaling}, number = {16}, doi = {10.1186/s12964-016-0139-9}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161223}, year = {2016}, abstract = {Background Direct interaction between Red blood cells (RBCs) and platelets is known for a long time. The bleeding time is prolonged in anemic patients independent of their platelet count and could be corrected by transfusion of RBCs, which indicates that RBCs play an important role in hemostasis and platelet activation. However, in the last few years, opposing mechanisms of platelet inhibition by RBCs derived nitric oxide (NO) were proposed. The aim of our study was to identify whether RBCs could produce NO and activate soluble guanylate cyclase (sGC) in platelets. Methods To test whether RBCs could activate sGC under different conditions (whole blood, under hypoxia, or even loaded with NO), we used our well-established and highly sensitive models of NO-dependent sGC activation in platelets and activation of purified sGC. The activation of sGC was monitored by detecting the phosphorylation of Vasodilator Stimulated Phosphoprotein (VASPS239) by flow cytometry and Western blot. ANOVA followed by Bonferroni's test and Student's t-test were used as appropriate. Results We show that in the whole blood, RBCs prevent NO-mediated inhibition of ADP and TRAP6-induced platelet activation. Likewise, coincubation of RBCs with platelets results in strong inhibition of NO-induced sGC activation. Under hypoxic conditions, incubation of RBCs with NO donor leads to Hb-NO formation which inhibits sGC activation in platelets. Similarly, RBCs inhibit activation of purified sGC, even under conditions optimal for RBC-mediated generation of NO from nitrite. Conclusions All our experiments demonstrate that RBCs act as strong NO scavengers and prevent NO-mediated inhibition of activated platelets. In all tested conditions, RBCs were not able to activate platelet or purified sGC.}, language = {en} } @phdthesis{Mrestani2022, author = {Mrestani, Achmed}, title = {Strukturelle Differenzierung und Plastizit{\"a}t pr{\"a}synaptischer Aktiver Zonen}, doi = {10.25972/OPUS-23578}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-235787}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Ziel der vorliegenden Arbeit war die nanoskopische Analyse struktureller Differenzierung und Plastizit{\"a}t pr{\"a}synaptischer aktiver Zonen (AZs) an der NMJ von Drosophila melanogaster mittels hochaufl{\"o}sender, lichtmikroskopischer Bildgebung von Bruchpilot (Brp). In erster Linie wurde das lokalisationsmikroskopische Verfahren dSTORM angewendet. Es wurden neue Analyse-Algorithmen auf der Basis von HDBSCAN entwickelt, um eine objektive, in weiten Teilen automatisierte Quantifizierung bis auf Ebene der Substruktur der AZ zu erm{\"o}glichen. Die Differenzierung wurde am Beispiel phasischer und tonischer Synapsen, die an dieser NMJ durch Is- und Ib-Neurone gebildet werden, untersucht. Phasische Is-Synapsen mit hoher Freisetzungswahrscheinlichkeit zeigten kleinere, kompaktere AZs mit weniger Molek{\"u}len und h{\"o}herer molekularer Dichte mit ebenfalls kleineren, kompakteren Brp-Subclustern. Akute strukturelle Plastizit{\"a}t wurde am Beispiel pr{\"a}synaptischer Hom{\"o}ostase, bei der es zu einer kompensatorisch erh{\"o}hten Neurotransmitterfreisetzung kommt, analysiert. Interessanterweise zeigte sich hier ebenfalls eine kompaktere Konfiguration der AZ, die sich auch auf Ebene der Subcluster widerspiegelte, ohne Rekrutierung von Molek{\"u}len. Es konnte demonstriert werden, dass sich eine h{\"o}here Molek{\"u}ldichte in der Lokalisationsmikroskopie in eine h{\"o}here Intensit{\"a}t und gr{\"o}ßere Fl{\"a}che in der konfokalen Mikroskopie {\"u}bersetzt, und damit der Zusammenhang zu scheinbar gegens{\"a}tzlichen Vorbefunden hergestellt werden. Die Verdichtung bzw. Kompaktierung erscheint im Zusammenhang mit der Kopplungsdistanz zwischen VGCCs und pr{\"a}synaptischen Vesikeln als plausibles Muster der effizienten Anordnung molekularer Komponenten der AZ. Die hier eingef{\"u}hrten Analysewerkzeuge und molekularbiologischen Strategien, basierend auf dem CRISPR/Cas9-System, zur Markierung von AZ-Komponenten k{\"o}nnen zuk{\"u}nftig zur weiteren Kl{\"a}rung der Bedeutung der molekularen Verdichtung als allgemeines Konzept der AZ-Differenzierung beitragen.}, subject = {Synapse}, language = {de} } @article{GrafRahmatiMajorosetal.2022, author = {Graf, J{\"u}rgen and Rahmati, Vahid and Majoros, Myrtill and Witte, Otto W. and Geis, Christian and Kiebel, Stefan J. and Holthoff, Knut and Kirmse, Knut}, title = {Network instability dynamics drive a transient bursting period in the developing hippocampus in vivo}, series = {eLife}, volume = {11}, journal = {eLife}, doi = {10.7554/eLife.82756}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-300906}, year = {2022}, abstract = {Spontaneous correlated activity is a universal hallmark of immature neural circuits. However, the cellular dynamics and intrinsic mechanisms underlying network burstiness in the intact developing brain are largely unknown. Here, we use two-photon Ca\(^{2+}\) imaging to comprehensively map the developmental trajectories of spontaneous network activity in the hippocampal area CA1 of mice in vivo. We unexpectedly find that network burstiness peaks after the developmental emergence of effective synaptic inhibition in the second postnatal week. We demonstrate that the enhanced network burstiness reflects an increased functional coupling of individual neurons to local population activity. However, pairwise neuronal correlations are low, and network bursts (NBs) recruit CA1 pyramidal cells in a virtually random manner. Using a dynamic systems modeling approach, we reconcile these experimental findings and identify network bi-stability as a potential regime underlying network burstiness at this age. Our analyses reveal an important role of synaptic input characteristics and network instability dynamics for NB generation. Collectively, our data suggest a mechanism, whereby developing CA1 performs extensive input-discrimination learning prior to the onset of environmental exploration.}, language = {en} } @article{MaiellaroLohseKitteetal.2016, author = {Maiellaro, Isabella and Lohse, Martin J. and Kitte, Robert J. and Calebiro, Davide}, title = {cAMP Signals in Drosophila Motor Neurons Are Confined to Single Synaptic Boutons}, series = {Cell Reports}, volume = {17}, journal = {Cell Reports}, number = {5}, doi = {10.1016/j.celrep.2016.09.090}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162324}, pages = {1238-1246}, year = {2016}, abstract = {The second messenger cyclic AMP (cAMP) plays an important role in synaptic plasticity. Although there is evidence for local control of synaptic transmission and plasticity, it is less clear whether a similar spatial confinement of cAMP signaling exists. Here, we suggest a possible biophysical basis for the site-specific regulation of synaptic plasticity by cAMP, a highly diffusible small molecule that transforms the physiology of synapses in a local and specific manner. By exploiting the octopaminergic system of Drosophila, which mediates structural synaptic plasticity via a cAMP-dependent pathway, we demonstrate the existence of local cAMP signaling compartments of micrometer dimensions within single motor neurons. In addition, we provide evidence that heterogeneous octopamine receptor localization, coupled with local differences in phosphodiesterase activity, underlies the observed differences in cAMP signaling in the axon, cell body, and boutons.}, language = {en} } @phdthesis{Kannapin2023, author = {Kannapin, Felix}, title = {Untersuchungen zur Bedeutung des neurotrophen Faktors GDNF f{\"u}r die Interaktion zwischen enterischen Gliazellen und Enterozyten f{\"u}r die Regulation der Darmbarriere}, doi = {10.25972/OPUS-34471}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-344719}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {In der vorliegenden Dissertation wurde das Zusammenspiel von enterischen Gliazellen (EGC) und Darmepithelzellen (Caco-2) thematisiert, wobei der Fokus auf der Bedeu-tung des neurotrophen Faktors GDNF f{\"u}r die Interaktion zwischen den beiden genann-ten Zelltypen lag. Weiterhin wurde evaluiert, ob die Tyrosinkinase RET auch in Darme-pithelzellen f{\"u}r die GDNF-Signaltransduktion unter Ruhebedingungen und bei Entz{\"u}n-dungen verantwortlich ist. Als Grundlage diente ein Ko-Kultur-Modell mit Caco-2 und EGC. Durch Permeabili-t{\"a}ts- und Widerstandsmessungen wurden die Auswirkungen von GDNF auf Zell-Monolayer ermittelt. Effekte auf die Barrieredifferenzierung wurden anhand subkon-fluenter Zell-Monolayer charakterisiert, wohingegen die Auswirkungen auf Entz{\"u}n-dungsstimuli an konfluenten Zellen untersucht wurden. Ver{\"a}nderungen von Junktions-proteinen wurden mit Immunfluoreszenzf{\"a}rbungen und Western-Blot-Analysen aufge-zeigt. Abschließend erfolgte eine Analyse humaner Gewebeproben von Patienten mit und ohne chronisch-entz{\"u}ndlichen Darmerkrankungen (CED) in Bezug auf deren GDNF-Expression. Die verwendeten intestinalen Epithelzellen exprimieren die GDNF-Rezeptoren GFRα1, GFRα2, GFRα3 und RET. Nach Etablierung des Kultursystems zeigten Permeabilit{\"a}ts-messungen, Messungen des Epithelwiderstandes sowie Immunfluoreszenz-F{\"a}rbungen, dass die Differenzierung der Darmepithelzellen in der Ko-Kultur mit EGC durch GDNF vermittelt wird. Zudem war eine GDNF-abh{\"a}ngige, barrierestabilisierende Wirkung in einem Inflammationsmodell zu beobachten. Weiterhin wurde nachgewiesen, dass GDNF-Effekte auf Enterozyten auch im Darmepithel {\"u}ber die RET-Tyrosinkinase mit nachfolgender Hemmung des p38-MAPK-Signalwegs bedingt werden. Eine Stimulation der EGC mit Zytokinen best{\"a}tigte eine Hochregulation der GDNF-Expression und Sek-retion. In humanen Proben war intestinales GDNF bei schwerer Entz{\"u}ndung reduziert. Zusammenfassend wurde erstmalig der Nachweis erbracht, dass von EGC sezerniertes GDNF die Differenzierung der Barriere in Darmepithelzellen induziert und diese gegen einen Zytokin-vermittelten Zusammenbruch sch{\"u}tzt. Dies wird {\"u}ber eine RET-abh{\"a}ngige Regulation der p38-MAPK vermittelt. Die Reduktion der GDNF-Konzentration in transmuralen Gewebeproben von Patienten mit CED tr{\"a}gt m{\"o}glicher-weise zur Pathogenese der CED bei.}, subject = {Crohn-Krankheit}, language = {de} } @phdthesis{Etter2024, author = {Etter, Sonja}, title = {Einfluss von beruflicher \(Aspergillus\) \(fumigatus\)-Exposition auf die adaptive Immunantwort via ELISpot und Western Blot}, doi = {10.25972/OPUS-34858}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-348582}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {Bereits in Vorstudien konnte dargelegt werden, dass eine signifikante Korrelation zwischen der T-Zell-Zytokin-Antwort und der berufs- bzw. umweltbedingten Schimmelpilzbelastung besteht. Ziel der vorliegenden Studie war, eine m{\"o}gliche Kombination von Biomarkern ausfindig zu machen, die ver{\"a}nderte T-Zell-Antworten auf A. fumigatus- Antigene bei beruflich Exponierten im Vergleich zu Kontrollprobanden/-innen vorhersagen kann. Um geeignete Marker f{\"u}r das Bio-Monitoring zu finden, wurden zur T-Zell-Aktivierung ein myzeliales A. fumigatus - Lysat und 12 proteinogene Antigene in ELISpot-Versuchen f{\"u}r die Signaturzytokine IFN-γ (TH1), IL-5 (TH2) und IL-17A (TH17) der Haupt-TH-Subpopulationen getestet. Es zeigten sich bei den Biolandwirten/-innen erwartungsgem{\"a}ß erh{\"o}hte TH1- und TH2-Antworten auf die Mehrzahl der verwendeten spezifischen A. fumigatus-Antigene, die m{\"o}glicherweise eine Schimmelpilzbelastung serologisch nachweisbar machen. Insbesondere die spezifischen A. fumigatus-Antigene Aspf22, CatB und CipC konnten eine Trennsch{\"a}rfe zwischen den beiden Kohorten hinsichtlich ihrer IFN-γ- und IL-5-Zytokinantwort erzielen. Unterschiede in der TH17-Antwort aufgrund chronischer beruflicher Sporenbelastung ohne Krankheitskorrelat konnten nicht explizit festgestellt werden. Weiterhin ergab sich, dass erh{\"o}hte TH2-Immunreaktionen, sofern sie mit einer ad{\"a}quaten TH1-gerichteten Immunantwort einhergehen und damit eine ausgeglichene TH2/TH1-Balance besteht, nicht zwangsl{\"a}ufig zu Hypersensitivit{\"a}tserkrankungen f{\"u}hren. Im Vergleich zu Langzeitexponierten wurden teilweise {\"u}berlappende TH-Zellfrequenzen bei beruflich exponierten Biolandwirten/-innen ermittelt. Welche entscheidende Rolle Treg-Zellen bei der Eind{\"a}mmung {\"u}berschießender Immunantworten einnehmen, kann hieraus erahnt werden.}, subject = {Schimmelpilzallergie}, language = {de} }