TY  - THES
A1  - Vogel, Friederike
T1  - Klonierung, Expression und Charakterisierung von Mutanten des Bone Morphogenetic Protein-2
T1  - Cloning, expression and characterization of mutant bone morphogenetic protein-2
N2  - Das Zytokin Bone Morphogenetic Protein-2 (BMP-2) gehört als Mitglied der Transforming Growth Factor ß-Superfamilie zu einer großen Gruppe eng verwandter Wachstums- und Differenzierungsfaktoren. Es spielt eine entscheidende Rolle bei Bildung und Regeneration von Knorpel und Knochen und während verschiedener Prozesse der embryonalen Entwicklung. Durch Sezernierung des Proteins und anschließende Diffusion in der extrazellulären Matrix (EZM) ausgehend vom Ort der Sekretion unterliegt sein Wirkungsgrad einem abnehmenden Konzentrationsgradienten. BMP-2 bindet neben der hochaffinen Bindung an seinen spezifischen Rezeptor unter anderem auch an die extrazelluläre Matrix. So konnte in Vorarbeiten bereits durch Deletion der basischen Heparinbindungsstelle des BMP-2, die sich im N-terminalen Bereich befindet, eine Wirkungsverstärkung des Proteins in einem in vitro- Experiment, dem Hühnergliedmaßentest, erreicht werden, da die konkurrierende Bindung an Heparinbindungsstellen der EZM wegfällt. Im Tiermodell konnte jedoch ein genau umgekehrter Effekt dieser Mutante im Vergleich mit dem Wildtyp gezeigt werden, da in vivo die Diffusion des Moleküls durch Bindung an die EZM begrenzt und es so lokal an seinem Wirkungsort konzentriert wird. Von diesen Vorbefunden ausgehend war das Ziel der Arbeit die Klonierung und Expression von Mutanten des BMP-2, bei denen durch schrittweise Modifizierung der Heparinbindungsstelle die Bindung des Proteins an Heparin und deren Einfluß auf die Rezeptorbindung charakterisiert werden sollte. Dazu wurden zwei Mutanten des BMP-2 mit Verdopplung eines bzw. beider basischer Aminosäuretripletts kloniert, da diesem basischen Bereich im N-Terminus die eigentliche Bindung an Heparin zugeschrieben wird. Nach Expression, Renaturierung und säulenchromatographischer Aufreinigung der Proteine konnte in dieser Arbeit in drei verschiedenen funktionellen in vitro-Tests eine abnehmende Wirkung der Mutanten gezeigt werden. Neben dem biophysikalischen Nachweis der apparenten Affinitäten der Mutanten zu Rezeptor und Matrix in Biacore-Messungen konnte die Änderung des Wirkungsgrades auch in einem Zellkulturassay mit einer Maus-Fibroblasten-Zellinie durch Messung der Alkalischen Phosphatase und im Hühnergliedmaßentest gezeigt werden. In in vivo Experimenten bleibt eine entsprechende zu erwartende Wirkungsverstärkung dieser beiden Mutanten nachzuweisen, die im Hinblick auf einen therapeutischen Einsatz bei gewünschtem Ersatz zerstörten Knochens relevant werden könnte.
N2  - Bone morphogenetic protein-2 is a cytokine belonging to the TGFß-superfamily. We performed a modification of its heparin binding site in order to investigate a possible correlation between the basic acids of the heparin binding site and the function of the protein in vitro.
KW  - Transforming Growth Factor beta
KW  - Knochenbildung
KW  - bone morphogenetic protein-2
KW  - bone morphogenetic protein-2
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-6782
ER  - 
TY  - THES
A1  - Suttner, Daniela
T1  - Kraniometrische Veränderung bei Kindern mit Koronarnahtsynostose: Bewertung der operativen Therapie unter Berücksichtigung der Rezidivgefahr
T1  - Craniometric changes in children with coronary suture synostosis: Evaluation of the surgical therapy, taking into account the risk of recurrence
N2  - Eine prämature Kraniosynostose bezeichnet eine vorzeitige Verknöcherung einer oder mehrerer Schädelnähte. Ihre Entstehung ist von multiplen Faktoren abhängig. So scheinen genetische Faktoren, das Rauchen der Mutter oder die Einnahme bestimmter Medikamente in der Schwangerschaft, Schilddrüsen- und Stoffwechselerkrankungen einen Einfluss zu haben. Die Koronarnahtsynostose stellt mit einer Inzidenz von 20 % die zweithäufigste Form der prämaturen Synostosen dar. Bei dem vorzeitigen unilateralen Nahtverschluss kommt es zur Entwicklung eines anterioren Plagiozephalus. Bei einer beidseitigen Koronarnahtsynostose entsteht ein brachy-turrizephaler Schädel. Die frühzeitige Diagnose ist wichtig, damit die betroffenen Kinder frühestmöglich in ein optimales Betreuungs- und Therapiekonzept eingebunden werden können. Bei Einzelnahtsynostosen sind meist bereits die untersuchten klinischen Parameter zur Diagnosestellung ausreichend und sollten um eine Sonographie und Röntgenaufnahmen in zwei Ebenen erweitert werden. Eine Indikation zur operativen Intervention stellt der Nachweis einer pathologischen intrakraniellen Drucksteigerung dar. Das Frontoorbitale Advancement ist die Operationstechnik der Wahl bei der Koronarnahtsynostose. 
Ziel der vorliegenden Dissertationsarbeit war die Weiterentwicklung bestehender kephalometrischer und kraniometrischer Messverfahren nach Slomic et al.. Dabei sollten der operative Therapieerfolg und der weitere Verlauf hinsichtlich einer Rezidivgefahr bewertet werden. In der vorliegenden Arbeit wurden Röntgenbilder des Carniofacialen Centrums Würzburg kraniometrisch ausgewertet. Das Patient*innenkollektiv wurde in zwei Gruppen untergliedert, und zwar Patient*innen mit einseitiger, nonsyndromaler Koronarnahtsynostose und Patient*innen mit beidseitiger, syndromaler Koronarnahtsynostose. Zur statistischen Auswertung erfolgte in beiden Patient*innengruppen die Untersuchung der Röntgenbilder zu vier festgelegten Zeitpunkten (00, 01, 02, 03). Die statistische Auswertung erfolgte mit dem Programm SPSS. Untersucht wurden der Gruppeneffekt und der Zeiteffekt hinsichtlich der 13 Strecken (LI, BRSt, BRPa, NO, PIS; SN, PIN, HI, NSt, SBR, PIBR, WI, AS) und fünf Winkel (ANS, SNBR, PIBRPa, BRNST, PISN). Da es in der Literatur eine unzureichende Erfassung von Strecken und Winkeln gibt, die die Veränderungen des Schädelwachstums erfassen, wurden die Strecken BRSt, BRPa, NSt, PIBR und AS sowie die fünf oben genannten Winkel neu definiert und entwickelt. Für die Röntgenzeitpunkte 00 und 01 zeigten sich für die Strecken und Winkel LI, BRSt, HI, NSt, SBR, PIBR, WI, PIBRPa und BRNST signifikante Unterschiede. Dies kann als OP-Erfolg gewertet werden. Der Kopf wird intraoperativ flacher und schmäler. Im weiteren Verlauf zeigte sich bei den Strecken BRSt, HI, PIBR und WI sowie bei den Winkeln PIBRPa und BRNST ein signifikanter Unterschied. Der Kopf wächst rezidivierend turrizephal. Im weiteren Untersuchungszeitraum wurde lediglich für die Strecken BRPa und AS ein signifikanter Unterschied ausgemacht. Zum einen Anzeichen eines im Wachstumsverlauf einsetzenden Rezidivs. Der Kopf wird wieder turrizephaler (BRPa). Zum anderen ist es Ausdruck einer beginnenden Mittelgesichtshypoplasie (AS). Weiterhin konnte über die Strecken SBR und PIBR gezeigt werden, dass Patient*innen mit beidseitiger Synostose eine turrizephalere Kopfform als die Vergleichsgruppe mit einseitiger Synostose aufweisen. Auffällig war außerdem das Ergebnis der beiden Winkel ANS und SNBR. Sie belegen, dass Patient*innen mit beidseitiger Synostose und Syndrom eine Mittelgesichtshypoplasie aufweisen. Als Fazit lässt sich sagen, dass die Strecken LI, BRSt, BRPa, HI, SBR, WI und AS sowie die Winkel SNBR, PIBRPa und ANS für weitere Untersuchungen geeignet scheinen.
N2  - Premature craniosynostosis refers to premature ossification of one or more cranial sutures. Its development depends on multiple factors. Genetic factors, maternal smoking or the use of certain medications during pregnancy, thyroid and metabolic diseases seem to have an influence. Coronary suture synostosis is the second most common form of premature synostosis, with an incidence of 20%. Premature unilateral suture closure results in the development of anterior plagiocephaly. Bilateral coronal suture synostosis results in a brachy-turricephalic skull. Early diagnosis is important so that affected children can be integrated into an optimal care and treatment concept as early as possible. In the case of single-suture synostosis, the clinical parameters examined are usually sufficient to make a diagnosis and should be supplemented by sonography and x-rays in two planes. An indication for surgical intervention is the detection of a pathological intracranial pressure increase. Frontoorbital advancement is the surgical technique of choice for coronary suture synostosis.
The aim of the present dissertation was to further develop existing cephalometric and craniometric measurement procedures according to Slomic et al.. The aim was to evaluate the success of the surgical therapy and the further course with regard to the risk of recurrence. In the present study, X-ray images from the Carniofacial Centre Würzburg were evaluated craniometrically. The patient collective was divided into two groups, namely patients with unilateral, nonsyndromal coronary suture synostosis and patients with bilateral, syndromal coronary suture synostosis. For statistical evaluation, the X-ray images of both groups of patients were examined at four fixed points in time (00, 01, 02, 03). The statistical analysis was performed with the SPSS programme. The group effect and the time effect were investigated with regard to the 13 distances (LI, BRSt, BRPa, NO, PIS; SN, PIN, HI, NSt, SBR, PIBR, WI, AS) and five angles (ANS, SNBR, PIBRPa, BRNST, PISN). As there is an insufficient coverage of distances and angles in the literature that capture the changes in cranial growth, the BRSt, BRPa, NSt, PIBR and AS distances and the five angles mentioned above were redefined and developed. For radiographic time points 00 and 01, there were significant differences for the LI, BRSt, HI, NSt, SBR, PIBR, WI, PIBRPa and BRNST distances and angles. This can be interpreted as a surgical success. The head becomes flatter and narrower intraoperatively. In the further course, there was a significant difference in the distances BRSt, HI, PIBR and WI as well as in the angles PIBRPa and BRNST. The head grows recurrently turricephalic. In the further investigation period, a significant difference was only found for the distances BRPa and AS. On the one hand, there are signs of recurrence during the course of growth. The head becomes more turricephalic again (BRPa). On the other hand, it is an expression of an incipient midface hypoplasia (AS). Furthermore, the SBR and PIBR sections showed that patients with bilateral synostosis have a more turricephalic head shape than the comparison group with unilateral synostosis. The results of the ANS and SNBR angles were also striking. They show that patients with bilateral synostosis and syndrome have midface hypoplasia. In conclusion, the LI, BRSt, BRPa, HI, SBR, WI and AS routes and the SNBR, PIBRPa and ANS angles seem suitable for further investigation.
KW  - Kraniometrie
KW  - Knochenbildung
KW  - Schädelnaht
KW  - Koronarnahtsynostose
KW  - craniosynostosis
KW  - craniometric
KW  - coronar suture
KW  - Kraniometrische Vermessung
KW  - infant skull
KW  - Operative Therapie
KW  - recurrence
KW  - Kraniosynostose
KW  - Rezidiv
KW  - Ossifikation
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-306156
ER  - 
TY  - THES
A1  - Le Blanc Soto, Solange
T1  - Role of FGF signaling in the adipogenic and osteogenic differentiation of human bone marrow stromal cells in a three-dimensional \(in\) \(vitro\) model
T1  - Rolle der FGF-Signalgebung bei der adipogenen und osteogenen Differenzierung von humanen Knochenmarkstromazellen in einem
dreidimensionalen \(in\) \(vitro\) Modell
N2  - Adult human skeletal stem cells are considered to give rise to the bone marrow stromal
compartment, including bone-forming osteoblasts and marrow adipocytes. Reduced osteogenesis
and enhanced adipogenesis of these skeletal progenitors may contribute to the bone loss and
marrow fat accumulation observed during aging and osteoporosis, the main disorder of bone
remodeling. Concordantly, in vitro evidence indicates that adipogenic and osteogenic
differentiation of human bone marrow stromal cells (hBMSCs) display an inverse relationship
under numerous conditions. Hence, the identification of factors modulating inversely both
differentiation pathways is of great therapeutic interest.
Based on mRNA expression analysis of inversely regulated genes after switching differentiation
conditions, our group had previously proposed that fibroblast growth factor 1 (FGF1) might play
such a modulator role in hBMSC differentiation. The main aim of this work was, therefore, to
investigate the role of FGF1 signaling in the adipogenic and osteogenic differentiation of hBMSCs
using a three-dimensional (3D) culture system based on collagen type I hydrogels in order to
better mimic the natural microenvironment.
Adipogenic and osteogenic differentiation of hBMSCs embedded in collagen gels was successfully
established. Treatment with recombinant human FGF1 (rhFGF1), as well as rhFGF2, throughout
differentiation induction was found to exert a dose-dependent inhibitory effect on adipogenesis
in hBMSCs. This inhibitory effect was found to be reversible and dependent on FGF receptors
(FGFR) signaling, given that simultaneous pharmacological blockage of FGFRs rescued adipogenic
differentiation. Additionally, matrix mineralization under osteogenic induction was also inhibited
by rhFGF1 and rhFGF2 in a dose-dependent manner. A transient treatment with rhFGF1 and
rhFGF2 during an expansion phase, however, enhanced proliferation of hBMSCs without affecting
the differentiation capacity, although matrix mineralization under osteogenic conditions was
hindered.
Additionally, rhFGF1 and rhFGF2 treatments affected the matrix remodeling ability of hBMSCs,
which displayed alterations in the cytoskeletal phenotype and the expression patterns of matrix
metalloproteinases (MMPs) and tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs).
On the other hand, inhibition of FGFR signaling throughout differentiation induction elicited a
strong enhancement of matrix mineralization under osteogenic conditions but had no significant
effect on adipocyte formation under adipogenic induction.
IX
In conclusion, FGF1 and FGF2 signaling was found to support the expansion of bone marrow
stromal precursors with adipogenic and osteogenic capacities, to hinder adipogenic and
osteogenic differentiation if continuously present during differentiation induction and to alter the
matrix remodeling ability of hBMSCs within a 3D collagenous microenvironment.
N2  - Es wird angenommen, dass humane adulte skelettale Stammzellen das Knochenmarkstroma,
einschliesslich der knochenbildenden Osteoblasten und den Knochenmark-Adipozyten bilden.
Eine verringerte Osteogenese und eine erhöhte Adipogenese dieser skelettalen Vorläufer kann zu
einem Knochenverlust und zu einer Verfettung des Knochenmarks beitragen, was während der
Alterung und der Osteoporose, der Hauptstörung des Knochenumbaus, beobachtet wird.
Übereinstimmend dazu konnte in einem in vitro Nachweis gezeigt werden, dass sich die
adipogene und osteogene Differenzierung von humanen Knochenmarkstromazellen (hBMSCs)
unter einer Vielzahl von Bedingungen invers verhält. Somit ist die Identifikation von Faktoren,
welche beide Differenzierungssignalwege invers regulieren, von großem therapeutischem
Interesse.
Basierend auf mRNA Expressionsanalysen von Genen, die nach Änderung der
Differenzierungsbedingungen invers reguliert wurden, hat unsere Gruppe bereits seit längerem
angenommen, dass der Fibroblasten-Wachstumsfaktor 1 (FGF1) eine solche Regulatorfunktion
in der hBMSC Differenzierung einnehmen könnte. Das Hauptziel dieser Arbeit war deshalb die
Rolle der FGF1 Signalgebung in der adipogenen und osteogenen Differenzierung von hBMSCs zu
untersuchen. Dies erfolgte unter Einsatz von einem dreidimensionalen (3D) Kultursystem
basierend auf Kollagen-Typ I-Hydrogelen um die natürliche Mikroumgebung besser imitieren zu
können.
Die adipogene und osteogene Differenzierung von in Kollagengelen eingebetteten hBMSCs konnte
erfolgreich etabliert werden. Die Behandlung mit rekombinantem humanen FGF1 (rhFGF1),
sowie mit rhFGF2, während der Differenzierungsinduktion führte zu einem dosisabhängigen
hemmenden Effekt auf die Adipogenese in den hBMSCs. Dieser inhibierende Effekt ist reversibel
und abhängig von Signalgebung der FGF Rezeptoren (FGFRs), da die gleichzeitige
pharmakologische Blockierung von FGFRs die adipogene Differenzierung wiederhergestellt
hatte. Zusätzlich wurde auch die Matrixmineralisierung durch rhFGF1 und rhFGF2 Gabe während
der osteogenen Induktion in dosisabhängiger Weise inhibiert. Eine vorrübergehende Behandlung
mit rhFGF1 und rhFGF2 während der Expansionsphase jedoch erhöhte die Proliferation von
hBMSCs ohne die Differenzierungskapazität zu beeinflussen, obwohl die Matrixmineralisierung
unter osteogenen Bedingungen verhindert wurde.
Zudem beinflussten die Behandlungen mit rhFGF1 und rhFGF2 die Fähigkeit von hBMSCs die
Matrix umzubauen, was sich durch phänotypische Veränderungen des Zytoskeletts und in einem
veränderten Expressionsmuster von Metalloproteinasen (MMPs) und Gewebeinhibitoren von
Metalloproteinasen (TIMPs) zeigte.
XI
Andererseits löste die Inhibition der FGFR Signalgebung während der Differenzierungsinduktion
eine deutliche Zunahme der Matrixmineralisierung unter osteogenen Bedingungen aus, zeigte
aber keinen signifikanten Effekt auf die Bildung von Adipozyten bei adipogener Induktion.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die FGF1 und FGF2 Signalgebung die Expansion von
Vorläufern des Knochenmarkstroma mit adipogenen und osteogenen Kapazitäten unterstützt,
deren Differenzierung hemmt bei kontinuierlicher Gabe während der Differenzierungsinduktion
gegeben wird und die Fähigkeit des Matrixumbaus von hBMSCs innerhalb einer kollagenen 3D
Mikroumgebung verändert.
KW  - Bone marrow stromal cell
KW  - Adipogenesis
KW  - Osteogenesis
KW  - Collagen gels
KW  - Fettzelle
KW  - Knochenbildung
KW  - Knochenmarkzelle
KW  - Fibroblastenwachstumsfaktor
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-147659
ER  - 
TY  - THES
A1  - Herkert, Peter
T1  - Effektivität und Risiken von nichtsteroidalen Antirheumatika zur Prävention vor Heterotoper Ossifikation nach primärer Hüfttotalendoprothetik: Ein systematischer Review
T1  - Efficacy and safety of non-steroidal anti-inflammatory drugs in the prevention of heterotopic bone formation after primary hip arthroplastiy: A systematic review
N2  - Hintergrund: Heterotope Ossifikation (HO) stellt, mit einer Inzidenz von bis zu 90 %, eine häufige Komplikation nach Hüfttotalendoprothetik dar. Für höhergradige HO mit klinischer Relevanz (schwere HO) wird eine Inzidenz von bis zu 20 % berichtet. Durch eine Prophylaxe, mit nichtsteroidalen Antirheumatika (NSAID) oder Strahlentherapie, kann die Inzidenz für schwere HO auf 1 bis 5 % gesenkt werden. Aus ökonomischen und logistischen Gesichtspunkten erfolgt bevorzugt eine Prophylaxe mit NSAID. Es liegen jedoch nur wenige Informationen zur Auswahl des Wirkstoffes, der Therapiedauer und der Dosierung vor.
Methoden: Ziel war die Bewertung der Wirksamkeit und Sicherheit verschiedener Interventionen mit NSAID, für die primären Endpunkte schwere HO und unerwünschte Arzneimittelwirkung (UAW). Hierzu war eine systematische Übersichtsarbeit mit Netzwerk-Metaanalyse geplant.
Es wurden 31 Studien mit 5128 Patienten eingeschlossen. Hieraus wurde ein Netzwerk aus 15 Knotenpunkten mit 44 Vergleichen erstellt. Die Studien wiesen eine ausgeprägte Heterogenität auf. Das Biasrisiko wurde häufig als unklar oder hoch bewertet. Eine Netzwerk-Metaanalyse konnte aufgrund der festgestellten Inkohärenz mit schwachen Verbindungen nicht durchgeführt werden. Es erfolgten ausschließlich Analysen der direkten Vergleiche.
Ergebnisse: Die Analysen zeigten, dass bereits eine kurze Interventionsdauer (bis 7 Tage) mit geringer Tagesdosis einen signifikanten Effekt zur Prophylaxe vor schwerer HO, bei nicht erhöhtem Risiko für schwere UAW aufweist. Ein überlegener Wirkstoff konnte nicht identifiziert werden.
Zusammenfassung: Die Evidenz dieser Dissertation wird als gering eingestuft, da aufgrund der spezifischeren Fragestellung als in den eingeschlossenen Studien, eine unzureichende Power bei den Analysen vorlag. Weitere qualitativ hochwertige RCT mit klinisch orientierter Fragestellung sind erforderlich, um die Frage nach einer optimalen Prophylaxe vor schwerer HO zu beantworten.
N2  - Background: Heterotopic ossification (HO) is a frequent complication after total hip arthroplasty by an incidence up to 90%. For high-grade HO with clinically relevance (severe HO) an incidence up to 20% has been reported. Non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) administration or radiotherapy reduce the risk of severe HO to 1 to 5%. By economic and organizational reasons, prophylaxis with NSAIDs will be preferred. However, information about drug selection, duration of intervention and dosage are rare.
Methods: We planned a systematic review with network meta-analysis, to evaluate the efficacy and safety of NSAID. Primary outcomes were severe HO and adverse drug reactions (ADRs).
31 studies with 5128 patients were included. We formed a network with 15 nodes based on 44 comparisons. The studies showed a pronounced heterogeneity and risk of bias was often rated as unclear or high. A network meta-analysis couldn´t be performed due to incoherence and weak connections. Only direct comparisons were analyzed.
Results: An intervention with short duration (up to 7 days) and low daily dose is able to reduce the risk of severe HO significant, without an increased risk of severe ADRs. A superior drug couldn't be identified.
Summary: The evidence for this dissertation is classified as low. The more specific questions of our analysis leads to an insufficient power our results than in the single studies. To answer the question of optimal prophylaxis against severe HO, further high-quality RCTs with clinically specificity questions are required.
KW  - Nichtsteroidales Antiphlogistikum
KW  - Knochenbildung
KW  - Prophylaxe
KW  - NSAID
KW  - Heterotope Ossifikation
KW  - Hüfttotalendoprothetik
KW  - Systematischer Review
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-279764
ER  -