TY  - THES
A1  - Yuan, Xidi
T1  - Aging and inflammation in the peripheral nervous system
T1  - Altern und Entzündung im peripheren Nervensystem
N2  - Aging is known to be a risk factor for structural abnormalities and functional decline in the nervous system. Characterizing age-related changes is important to identify putative pathways to overcome deleterious effects and improve life quality for the elderly. In this study, the peripheral nervous system of 24-month-old aged C57BL/6 mice has been investigated and compared to 12-month-old adult mice. Aged mice showed pathological alterations in their peripheral nerves similar to nerve biopsies from elderly human individuals, with nerve fibers showing demyelination and axonal damage. Such changes were lacking in nerves of adult 12-month-old mice and adult, non-aged humans. Moreover, neuromuscular junctions of 24-month-old mice showed increased denervation compared to adult mice. These alterations were accompanied by elevated numbers of macrophages in the peripheral nerves of aged mice. The neuroinflammatory conditions were associated with impaired myelin integrity and with a decline of nerve conduction properties and muscle strength in aged mice. 
To determine the pathological impact of macrophages in the aging mice, macrophage depletion was performed in mice by oral administration of CSF-1R specific kinase (c-FMS) inhibitor PLX5622 (300 mg/kg body weight), which reduced the number of macrophages in the peripheral nerves by 70%. The treated mice showed attenuated demyelination, less muscle denervation and preserved muscle strength. This indicates that macrophage-driven inflammation in the peripheral nerves is partially responsible for the age-related neuropathy in mice. 
Based on previous observations that systemic inflammation can accelerate disease progression in mouse models of neurodegenerative diseases, it was hypothesized that systemic inflammation can exacerbate the peripheral neuropathy found in aged mice. To investigate this hypothesis, aged C57BL/6 mice were intraperitoneally injected with a single dose of lipopolysaccharide (LPS; 500 μg/kg body weight) to induce systemic inflammation by mimicking bacterial infection, mostly via activation of Toll-like receptors (TLRs). Altered endoneurial macrophage activation, highlighted by Trem2 downregulation, was found in LPS injected aged mice one month after injection. This was accompanied by a so far rarely observed form of axonal perturbation, i.e., the occurrence of “dark axons” characterized by a damaged cytoskeleton and an increased overall electron density of the axoplasm. At the same time, however, LPS injection reduced demyelination and muscle denervation in aged mice. Interestingly, TREM2 deficiency in aged mice led to similar changes to LPS injection. This suggests that LPS injection likely mitigates aging-related demyelination and muscle denervation via Trem2 downregulation.
Taken together, this study reveals the role of macrophage-driven inflammation as a pathogenic mediator in age-related peripheral neuropathy, and that targeting macrophages might be an option to mitigate peripheral neuropathies in aging individuals. Furthermore, this study shows that systemic inflammation may be an ambivalent modifier of age-related nerve damage, leading to a distinct type of axonal perturbation, but in addition to functionally counteracting, dampened demyelination and muscle denervation. Translationally, it is plausible to assume that tipping the balance of macrophage polarization to one direction or the other may determine the functional outcome in the aging peripheral nervous system of the elderly.
N2  - Es ist bekannt, dass das Altern ein Risikofaktor für strukturelle Veränderungen und Funktionsstörungen des Nervensystems ist. Die Charakterisierung altersbedingter Veränderungen ist wichtig, um mögliche Wege zu identifizieren, um schädliche Auswirkungen zu überwinden und die Lebensqualität älterer Menschen zu verbessern. In dieser Studie wurde das periphere Nervensystem von 24 Monate alten gealterten C57BL/6-Mäusen untersucht und mit 12 Monate alten adulten Mäusen verglichen. Gealterte Mäuse zeigten ähnliche pathologische Veränderungen in ihren peripheren Nerven wie Nervenbiopsien älterer Menschen, wobei die Nervenfasern eine Demyelinisierung und axonale Schädigung zeigten. Bei den Nerven von adulten 12 Monate alten Mäusen und nicht gealterten Menschen fehlten solche Veränderungen. Darüber hinaus wiesen die neuromuskulären Endplatten von 24 Monate alten Mäusen im Vergleich zu adulten Mäusen eine erhöhte Denervation auf. Diese Veränderungen wurden von einer erhöhten Anzahl von Makrophagen in den peripheren Nerven gealterter Mäuse begleitet. Die neuroinflammatorischen Bedingungen waren mit einer Beeinträchtigung der Myelinintegrität, einer Abnahme der Nervenleitungseigenschaften und der Muskelkraft bei gealterten Mäusen verbunden. 
Um den pathologischen Einfluss von Makrophagen bei alternden Mäusen zu bestimmen, wurde die Makrophagen-Depletion bei Mäusen durch orale Verabreichung des CSF-1R-spezifischen Kinase-Inhibitors (c-FMS) PLX5622 (300 mg/kg Körpergewicht) durchgeführt, welche die Anzahl der Makrophagen in den peripheren Nerven um 70% reduzierte. Die behandelten Mäuse zeigten eine verminderte Demyelinisierung, eine reduzierte Muskeldenervation und einen Erhalt der Muskelkraft. Dies deutet darauf hin, dass die durch Makrophagen verursachte Entzündung in den peripheren Nerven teilweise für die altersbedingte Neuropathie bei Mäusen verantwortlich ist.
Auf der Grundlage früherer Beobachtungen, dass systemische Entzündungen das Fortschreiten der Krankheit in Mausmodellen neurodegenerativer Erkrankungen beschleunigen können, wurde die Hypothese aufgestellt, dass systemische Entzündungen die periphere Neuropathie in gealterten Mäusen verschlimmern können. Um diese Hypothese zu untersuchen, wurde gealterten C57BL/6-Mäusen eine Einzeldosis Lipopolysaccharid (LPS; 500 μg/kg Körpergewicht) intraperitonal injiziert, um eine systemische Entzündung durch Nachahmung einer bakteriellen Infektion, meist über die Aktivierung von Toll-like-Rezeptoren (TLRs), zu induzieren. Eine veränderte endoneuriale Makrophagenaktivierung, die durch eine reduzierte Trem2-Expression hervorgehoben wird, konnte bei LPS-injizierten gealterten Mäusen einen Monat nach der Injektion gefunden werden. Dies ging einher mit einer bisher selten beobachteten Form der axonalen Perturbation, d.h. dem Auftreten von "dunklen Axonen", die sich durch ein geschädigtes Zytoskelett und eine erhöhte Gesamtelektronendichte des Axoplasmas auszeichnen. Gleichzeitig verringerte die LPS-Injektion jedoch die Demyelinisierung und Muskeldenervation bei gealterten Mäusen. Interessanterweise führte die TREM2 Defizienz bei gealterten Mäusen zu vergleichbaren Veränderungen wie die LPS-Injektion. Dies deutet darauf hin, dass die LPS-Injektion die alterungsbedingte Demyelinisierung und Muskeldenervierung über die Trem2 Herunterregulation abschwächt.
Zusammenfassend zeigt diese Studie die Rolle der Makrophagen-getriebenen Entzündung als pathogener Mediator bei der altersbedingten peripheren Neuropathie. Zusätzlich deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die gezielte Behandlung von Makrophagen eine Option zur Linderung peripherer Neuropathien bei alternden Menschen sein könnte. Darüber hinaus zeigt diese Studie, dass die systemische Entzündung ein ambivalenter Modifikator der altersbedingten Nervenschädigung sein kann, der zu einer bestimmten Art von axonaler Perturbation führt, aber zusätzlich zu einer funktionell entgegenwirkenden, weniger schweren Demyelinisierung und Muskeldenervation. Translatorisch ist es plausibel anzunehmen, dass eine Veränderung des Gleichgewichts der Makrophagenpolarisation in die eine oder andere Richtung das funktionelle Ergebnis im alternden peripheren Nervensystem der älteren Menschen bestimmen kann.
KW  - Maus
KW  - Peripheres Nervensystem
KW  - Altern
KW  - Immunsystem
KW  - macrophages
KW  - peripheral nervous system
KW  - aging
KW  - neuroinflammation
KW  - Trem2
KW  - systemic inflammation
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-237378
ER  - 
TY  - THES
A1  - Yin, Jing
T1  - Progressive alterations of pro- and antidegeneration markers in the nigrostriatal tract of the AAV1/2-A53T-α synuclein rat model of Parkinson’s disease
T1  - Progressive Veränderungen von Pro- und Antidegenerationsmarkern im Nigrostriataltrakt des AAV1/2-A53T-α-Synuclein-Rattenmodells der Parkinson-Krankheit
N2  - Neurodegeneration plays an essential role in Parkinson’s disease (PD). Several crucial neuronal pro-and antidegeneration markers were described to be altered in disease models accompanied by neurodegeneration. In the AAV1/2-A53T-aSyn PD rat model progressive time-dependent motor impairment and neurodegeneration in the nigrostriatal tract starting from 2 weeks after PD model induction could be found. Downregulation of Nrf2 in SN and nigrostriatal axon localization, a trend of Tau downregulation in SN and upregulation in axon localization in the AAV1/2-A53T-aSyn PD rat model were observed, indicating potential therapeutic value of these two molecular targets in PD. No alterations of SARM1 and NMNAT2 could be detected, indicating little relevance of these two molecules with our AAV1/2-A53T-aSyn rat model.
N2  - Die Neurodegeneration spielt eine wesentliche Rolle bei der Parkinson-Krankheit (PD). Es wurde beschrieben, dass mehrere entscheidende neuronale Pro- und Antidegenerationsmarker in Krankheitsmodellen, die von Neurodegeneration begleitet werden, verändert sind. Im AAV1/2-A53T-aSyn PD-Rattenmodell konnte eine fortschreitende zeitabhängige motorische Beeinträchtigung und Neurodegeneration im Nigrostriataltrakt ab 2 Wochen nach PD-Modellinduktion gefunden werden. Herunterregulierung von Nrf2 in SN und nigrostriataler Axonlokalisierung, ein Trend der Tau-Herunterregulierung in SN und Hochregulierung in Axonlokalisierung im AAV1/2-A53T-aSyn-PD-Rattenmodell wurden beobachtet, was auf einen potenziellen therapeutischen Wert dieser beiden molekularen Ziele bei PD hinweist. Es konnten keine Veränderungen von SARM1 und NMNAT2 nachgewiesen werden, was auf eine geringe Relevanz dieser beiden Moleküle mit unserem AAV1/2-A53T-aSyn-Rattenmodell hinweist.
KW  - Parkinson's disease
KW  - Neurodegeneration
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-260645
ER  - 
TY  - THES
A1  - Grohmann, Christoph
T1  - Kognitive Leistungsfähigkeit und Lebensqualität bei minimaler hepatischer Enzephalopathie - eine Pilotstudie zum Patient Reported Outcome in der Verlaufsdiagnostik
T1  - Cognitive performance and quality of life in minimal hepatic encephalopathy - a pilot study of Patient Reported Outcome in follow-up
N2  - Die WHO definiert Gesundheit als völliges körperliches, geistiges und soziales Wohlbefinden. Während diese ganzheitliche Betrachtungsweise seit Menschengedenken nahezu weltweit das Gesundheitswesen prägt, hat die Medizin in Europa mit der naturwissenschaftlichen Erkenntnisrevolution einen Sonderweg eingeschlagen. Hier wird der kranke Organismus in erster Linie als defekter Apparat gesehen, der mit ausgeklügelter Technik zu reparieren ist. Aber auch präziseste Qualitätsarbeit stößt dabei oft an Leistungsgrenzen, weil sie als seelenlos erlebt wird. Daher sehen heute viele Fachgebiete die Notwendigkeit, ihre Behandlungskonzepte zu beseelen und ihre Behandlungserfolge auch anhand der subjektiv von Patienten empfundenen Lebensqualität zu beurteilen. Für die Ermittlung dieses PRO kommen etablierte psychometrische Testverfahren in Frage, die sich auch für routinemäßige Verlaufskontrollen eignen. 

In der vorliegenden Arbeit wurde am Beispiel der mHE geprüft, welchen Nutzen eine PRO-Bestimmung bei der Verlaufskontrolle haben kann. Dazu wurde eine prospektive Studie mit anfänglich 75 Patienten durchgeführt. Alle hatten eine mHE und waren entweder alkoholbedingt oder aus anderen Gründen schwer leberkrank. An vier Terminen im Abstand von sechs Monaten wurden die kognitive Leistungsfähigkeit und der emotionale Status überprüft. Die Patienten zeigten anfänglich kognitive Einschränkungen, die sich im Verlauf der individuell abgestimmten Behandlung deutlich verbesserten oder ganz verschwanden. Die globale Testung mit dem MoCA ergab eine hochsignifikante Normalisierung im ersten Behandlungsjahr. Die MoCA-Werte am Studienanfang und -ende waren von der Erkrankungsursache unabhängig. Dieser Befund differenzierte sich in den Spezialtests TMT, PHES und NHPT. Hier zeigten die alkoholbedingt Erkrankten durchweg schlechtere Leistungen als die nicht-alkoholbedingt Erkrankten, erholten sich aber in der Regel auch deutlicher. 

Die seelische Gestimmtheit gemäß BDI-II und die mit dem SF-36 MCS ermittelte psychosoziale Befindlichkeit waren in beiden Patientengruppen von Anfang an vergleichsweise günstig. Dabei hatten die alkoholbedingt Erkrankten die besseren Werte, speziell der BDI-II zeigte bei ihnen nach einem halben Jahr eine zusätzliche und bleibende Stimmungsaufhellung an. Der SF-36 PCS zum Körpererleben zeigte hingegen, dass sich die alkoholbedingt Erkrankten zu Studienbeginn in einer deutlich schlechteren Verfassung befanden. Diese verbesserte sich aber kontinuierlich, sodass nach 1,5 Jahren kein Unterschied mehr zu den nicht-alkoholbedingt Erkrankten bestand. Aus diesen Befunden und dem reichhaltigen Erfahrungsgut zur Alkoholkrankheit wird geschlossen, dass der Genesungsprozess bei alkoholbedingtem Leberversagen viel komplexer ist als bei nicht-alkoholbedingtem Leberversagen. Er könnte wesentlich mehr Zeit erfordern und wird offensichtlich anders erlebt. Dieser Patientengruppe könnten besondere physio- und gesprächstherapeutische Angebote eine große Hilfe sein. 

Die Arbeit zeigt, dass es möglich ist, mit wenig Aufwand komplementär zu den klinischen Verlaufsbefunden einen informativen PRO-Bericht zu erhalten. Er hilft Angehörigen und medizinischem Personal, die persönlichen Nöte und Hoffnungen der Patienten besser zu verstehen und gegebenenfalls einen Korrekturbedarf im Umgang zu erkennen. Hinzu kam im vorliegenden Fall die Erkenntnis, dass die alkoholbedingt Erkrankten in ihrem Kranksein anders betroffen waren. Die Gründe dafür sind im Nachhinein plausibel, der Sachverhalt als solcher wäre aber ohne diese Spezialuntersuchung wohl nicht erkannt worden. Das Beispiel der PRO-Ermittlung bei der mHE macht den praktischen Wert einer Berücksichtigung des gesamtheitlichen Gesundheitskonzepts der WHO auch in der technikzentrierten „westlichen Medizin“ deutlich.
N2  - The WHO defines health as complete physical, mental and social well-being. While this holistic approach has characterized health care almost worldwide since time immemorial, medicine in Europe has taken a special path with the scientific knowledge revolution. Here, the sick organism is seen primarily as a defective apparatus that can be repaired with sophisticated technology. But even the most precise quality work often comes up against performance limits, because it is experienced as soulless. For this reason, many specialties today see the need to soul their treatment concepts and to assess their treatment successes also on the basis of the quality of life subjectively perceived by patients. Established psychometric test procedures can be used to determine this PRO, which are also suitable for routine progress monitoring. 

In the present study, we used the example of mHE to examine the potential benefits of PRO assessment in follow-up. For this purpose, a prospective study with initially 75 patients was performed. All had mHE and were either alcohol-related or severely liver diseased for other reasons. Cognitive performance and emotional status were assessed at four appointments six months apart. Patients initially showed cognitive impairment, which improved significantly or disappeared completely during the course of individually tailored treatment. Global testing with the MoCA showed highly significant normalization in the first year of treatment. MoCA scores at baseline and end of study were independent of disease cause. This finding was differentiated in the special tests TMT, PHES and NHPT. Here, the alcohol-related ill persons consistently performed worse than the non-alcohol-related ill persons, but generally also recovered more clearly. 

The mental mood according to the BDI-II and the psychosocial well-being measured with the SF-36 MCS were comparatively favorable in both patient groups from the beginning. The alcohol-related patients had the better values, especially the BDI-II showed an additional and lasting improvement of their mood after half a year. The SF-36 PCS on body experience, on the other hand, showed that the alcohol-dependent patients were in a significantly worse condition at the beginning of the study. However, this improved continuously, so that after 1.5 years there was no longer any difference to the non-alcohol-related sufferers. From these findings and the rich body of experience on alcohol-related disease, it is concluded that the recovery process in alcohol-related liver failure is much more complex than in non-alcohol-related liver failure. It could require much more time and is obviously experienced differently. This group of patients could be greatly helped by special physical and talk therapy services. 

The work shows that it is possible to obtain an informative PRO report complementary to the clinical course findings with little effort. It helps relatives and medical staff to better understand the personal needs and hopes of patients and, if necessary, to recognize a need for corrective action. In addition, in the present case there was the realization that the alcohol-related patients were affected differently in their being ill. The reasons for this are plausible in retrospect, but the facts as such would probably not have been recognized without this special investigation. The example of the PRO investigation in mHE makes clear the practical value of taking into account the holistic health concept of the WHO even in technology-centered "Western medicine".
KW  - Patient Reported Outcome
KW  - Lebensqualität bei mHE
KW  - Kognition bei mHE
KW  - Encephalopathia hepatica
KW  - Hepatische Enzephalopathie
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-305375
ER  - 
TY  - THES
A1  - Zeumer, Karolina
T1  - Die Rolle dendritischer Zellen beim ischämischen Schlaganfall
T1  - The role of dendritic cells in ischemic stroke
N2  - Ziel dieser Studie war es, zu untersuchen, ob dendritische Zellen eine Rolle beim ischämischen Schlaganfall spielen. Zur Beantwortung dieser Fragestellung wurde ein Mausmodell gewählt, in dem es nach Administration von Diphterietoxin zur selektiven Depletion CD11c positiver Zellen kommt (C.FVB-Tg(Itgax-DTR/EGFP)57Lan/J). Hierbei wird der Diphterietoxinrezeptor unter dem CD11c Promotor (ITGAX) exprimiert. Aufgrund der Wiederherstellung dendritischer Zellen nach ca. 24 Stunden waren wiederholte Applikationen von Diphterietoxin notwendig. Die Zusammensetzung anderer Immunzellen wurde dabei im Wesentlichen nicht geändert.
Für eine Schlaganfallinduktion wurde eine tMCAO (transient middle cerebral artery occlusion) durchgeführt. Hierbei wird durch Okklusion der A. cerebri media mittels Verschlussfilament für 30 oder 60 Minuten ein Schlaganfall im Mediastromgebiet induziert.
Es wurden unterschiedliche Verschlusszeiten, Zeitpunkte und Depletionsraten untersucht. In keinem der Versuchsansätze kam es zu einer signifikanten Veränderung des Schlaganfallvolumens nach Depletion CD11c positiver Zellen.
Mittels quantitativer real-time PCR wurde die Expression unterschiedlicher Zytokine nach tMCAO und CD11c-Depletion untersucht. An Tag 1 nach Schlaganfallinduktion und hoher Depletionsrate ergab sich eine Verminderung der Expression von IL-1β und IL-6, während an Tag 3 und niedriger Depletionsrate die Expression dieser Zytokine nach CD11c-Depletion zunahm. Grund hierfür könnte die Expression dieser Zytokine durch andere Zellen des Immunsystems, wie etwa neutrophile Granulozyten oder Mikroglia/Makrophagen sein, die möglicherweise einer regulatorischen Funktion durch die Interaktion von Dendritischen Zellen und regulatorischen T-Zellen unterliegen. Weitere experimentelle Ansätze sind notwendig, um diese Fragestellung beantworten zu können.
TGF-β zeigte durchgehend in allen Versuchsanordnungen eine verminderte Expression nach der Depletion dendritischer Zellen. Es ist naheliegend, dass dieses neuroprotektiv-regulatorische Zytokin direkt einer Produktion durch dendritische Zellen oder von nachfolgend aktivierten T-Zellen unterliegt.
In immunhistochemischen Studien konnte des Weiteren keine Änderung des Immigrationsverhaltens von CD11b+ Zellen ins Gehirn gesehen werden.
Diese Studie unterliegt jedoch einigen Limitationen. So stellte sich im Laufe der Experimente heraus, dass die wiederholte Applikation von Diphterietoxin zu einer erhöhten Mortalität der Versuchstiere führte. Nach Fertigstellung der Experimente erschien hierzu eine Publikation, welche die wiederholte Administration von DTX und die Entwicklung einer Myokarditis im gewählten Mausmodell in Zusammenhang brachte.
N2  - The aim of this study was to investigate whether dendritic cells play a role in ischemic stroke. To address the subject we chose a mouse model in which administration of diphteria toxin induces selective depletion of CD11c positive cells (C.FVB-Tg(Itgax-DTR/EGFP)57Lan/J). In these the diphteria toxin receptor is expressed under the CD11c promotor (ITGAX). Due to reconstitution of dendric cells after 24 hours repeated application of diptheria toxin was necessary. In general, the composition of other immune cells was not affected. To induce ischemic stroke, we performed tMCAO (transient middle cerebral artery occlusion). Here ischemic stroke in the perfusion area of the middle cerebral artery is induced by occlusion of the middle cerebral artery via insertion of a blocking filament for 30 or 60 minutes. 
Different times of blocking, points in time and depletion rates were examined. None of our experimental setups showed significant changes in stroke volumetry after depletion of CD11c positive cells. By means of quantitative real-time PCR we assessed the expression of different cytokines after tMCAO and CD11c depletion. On day 1 after stroke induction and high depletion rate we found a reduction in IL-1β and IL-6 expression, whereas on day 3 and low depletion rate there was an increase of the expression of these two cytokines. This might be due to expression of these cytokines by other cell types of the immune system like neutrophils or microglia/macrophages which may underly regulatory functions due to interaction with dendritic cells and regulatory T cells.
Further experiments will be necessary to address these issues thoroughly. In all our experiments TGF-β expression was reduced after depletion of dendritic cells. It appears likely that this neuroprotective-regulatory cytokine is regulated by the production of dendric cells or activated T cells. In immune-histochemical studies there was no change in the migration of CD11b+ cells into the brain.
There are some limitations to this study. During our experiments there was evidence that repeated application of diphteria toxin increases mortality in our test animals. After completion of our studies, it was published that repeated administration of DTX favours the development of myocarditis in the chosen mouse model.
KW  - Schlaganfall
KW  - Neuroimmunologie
KW  - Dendritische Zelle
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-302580
ER  - 
TY  - THES
A1  - Ostertag, Viktoria Charlotte Caroline
T1  - Präventive und therapeutische Behandlung mit einem CSF-1-Rezeptorinhibitor bei verschiedenen Charcot-Marie-Tooth Mausmodellen
T1  - Preventive and therapeutic treatment with a CSF-receptor-inhibitor in various Charcot-Marie-Tooth mouse models
N2  - Die Charcot-Marie-Tooth-Neuropathie umfasst eine heterogene Gruppe von erblichen unter anderem demyelinisierenden Erkrankungen des peripheren Nervensystems. Trotz ihrer hohen Prävalenz von 1:2.500 gibt es bis dato keine kausalen Therapiemöglichkeiten. Durch den progressiven Krankheitsverlauf wird die Lebensqualität der Patienten stetig gemindert; der fortschreitende Verlust der Muskelkraft und Störungen des Gangbildes sind besonders belastend.
Ursächlich für die CMT1-Neuropathie sind unter anderem Mutationen in Genen, die für Moleküle des Myelins von Schwannzellen codieren. Diese Mutationen führen zu einer verminderten Stabilität und Funktion des Myelins und so letzten Endes zu einer Demyelinisierung und axonalen Schädigung der peripheren Nerven. Weitere Studien in CMT1-Mausmodellen zeigten jedoch, dass nicht nur die verringerte Myelinstabilität sondern auch eine durch das Immunsystem vermittelte geringgradige Entzündungsreaktion für die Symptome ursächlich sein könnte. Hier spielen vor allem Makrophagen eine zentrale Rolle. Das Zytokin CSF-1 aktiviert die Makrophagen und verursacht so eine Demyelinisierung der peripheren Nerven. In P0het und Cx32def Mausmodellen konnte nachgewiesen werden, dass eine medikamentöse Inhibition des CSF-1-Rezeptors an Makrophagen zu einem verbesserten Nervphänotypen und einer deutlichen Abmilderung des Krankheitsbildes führte.
In dieser Arbeit wurden in P0het und Cx32def Mausmodellen weiterführende Behandlungsstudien mit einem CSF-1-RI durchgeführt, die untersuchen, zu welchem Zeitpunkt innerhalb des Krankheitsverlaufs (therapeutisch oder präventiv) eine erfolgreiche Therapie noch möglich ist und ob bei einem früheren Beginn eine noch bessere Wirkung erzielt werden kann. 
Abhängig von den verschiedenen Start- und Endpunkten waren unterschiedliche Ergebnisse zu beobachten:  Hinsichtlich der klinischen Parameter wie der Greifkraft und der Anzahl an abnormal innervierten Synapsen zeigten die Tiere im präventiven Behandlungszweig in beiden Mausmodellen das beste Ergebnis im Vergleich zu den Kontrolltieren. Diese substantielle Verbesserung ließ sich unabhängig von einem Makrophagen-Reflux sogar noch 6 Monate nach Behandlungsabbruch nachweisen.
Bezüglich der endoneuralen Makrophagendepletion war sowohl in den P0het als auch den Cx32def Tieren im präventiven sowie im therapeutischen Behandlungszweig eine signifikante Verbesserung zu beobachten. 

Diese Ergebnisse heben ein weiteres Mal die Bedeutung der Makrophagen als Teil einer Entzündungsreaktion in der Pathogenese der CMT1-Neuropathie hervor. Des Weiteren konnte die These gefestigt werden, dass eine Inhibition des CSF-1-Rezeptors zu verbesserten histopathologischen sowie funktionellen Parametern führt. Um ein gutes Ansprechen auf die Therapie zu erzielen, müssen ein möglichst früher Therapiebeginn sowie eine nachhaltige Behandlungsdauer gewährleistet sein.
N2  - "Macrophage-mediated inflamma3on is a potent driver of disease progression in mouse
models of Charcot-Marie-Tooth (CMT) 1 diseases. This leads to the possibility to consider these
cells as therapeu3c targets to dampen disease outcome in the so far non-treatable
neuropathies. As a pharmacological proof-of-principle study, long-term targe3ng of nerve
macrophages with the orally applied CSF-1 receptor specific kinase (c-FMS) inhibitor PLX5622
showed a substan3al allevia3on of the neuropathy in dis3nct CMT1 mouse models. However,
regarding transla3onal op3ons, clinically relevant ques3ons emerged regarding treatment
onset, dura3on and termina3on.
Corrobora3ng previous data, we here show that in a model for CMT1B, peripheral neuropathy
was substan3ally alleviated aQer early con3nuous PLX5622 treatment in CMT1B mice, leading
to preserved motor func3on.
However, late-onset treatment failed to mi3gate histopathological and clinical features,
despite a similar reduc3on in the number of macrophages. Surprisingly, in CMT1B mice,
termina3ng early PLX5622 treatment at six months was s3ll sufficient to preserve motor
func3on at 12 months of age, sugges3ng a long-las3ng, therapeu3c effect of early macrophage
deple3on. This novel and unexpected finding may have important transla3onal implica3ons,
since we here show that con3nuous macrophage targe3ng appears not to be necessary for
disease allevia3on, provided that the treatment starts within an early, cri3cal 3me window.”
(Ostertag et al., Experimental Neurology, 2022)
KW  - Charcot-Marie-Syndrom
KW  - Neuropathie
KW  - Charcot-Marie-Tooth
KW  - CSF-1-Rezeptor-Inhibitor
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-308528
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kreß, Luisa
A1  - Egenolf, Nadine
A1  - Sommer, Claudia
A1  - Üçeyler, Nurcan
T1  - Cytokine expression profiles in white blood cells of patients with small fiber neuropathy
JF  - BMC Neuroscience
N2  - Background
The role of cytokines in the pathophysiology, diagnosis, and prognosis of small fiber neuropathy (SFN) is incompletely understood. We studied expression profiles of selected pro- and anti-inflammatory cytokines in RNA from white blood cells (WBC) of patients with a medical history and a clinical phenotype suggestive for SFN and compared data with healthy controls.
Methods
We prospectively recruited 52 patients and 21 age- and sex-matched healthy controls. Study participants were characterized in detail and underwent complete neurological examination. Venous blood was drawn for routine and extended laboratory tests, and for WBC isolation. Systemic RNA expression profiles of the pro-inflammatory cytokines interleukin (IL)-1ß, IL-2, IL-8, tumor necrosis factor-alpha (TNF) and the anti-inflammatory cytokines IL-4, IL-10, transforming growth factor beta-1 (TGF) were analyzed. Protein levels of IL-2, IL-8, and TNF were measured in serum of patients and controls. Receiver operating characteristic (ROC)-curve analysis was used to determine the accuracy of IL-2, IL-8, and TNF in differentiating patients and controls. To compare the potential discriminatory efficacy of single versus combined cytokines, equality of different AUCs was tested.
Results
WBC gene expression of IL-2, IL-8, and TNF was higher in patients compared to healthy controls (IL-2: p = 0.02; IL-8: p = 0.009; TNF: p = 0.03) and discriminated between the groups (area under the curve (AUC) ≥ 0.68 for each cytokine) with highest diagnostic accuracy reached by combining the three cytokines (AUC = 0.81, sensitivity = 70%, specificity = 86%). Subgroup analysis revealed the following differences: IL-8 and TNF gene expression levels were higher in female patients compared to female controls (IL-8: p = 0.01; TNF: p = 0.03). The combination of TNF with IL-2 and TNF with IL-2 and IL-8 discriminated best between the study groups. IL-2 was higher expressed in patients with moderate pain compared to those with severe pain (p = 0.02). Patients with acral pain showed higher IL-10 gene expression compared to patients with generalized pain (p = 0.004). We further found a negative correlation between the relative gene expression of IL-2 and current pain intensity (p = 0.02). Serum protein levels of IL-2, IL-8, and TNF did not differ between patients and controls.
Conclusions
We identified higher systemic gene expression of IL-2, IL-8, and TNF in SFN patients than in controls, which may be of potential relevance for diagnostics and patient stratification.
KW  - gene expression
KW  - small fiber neuropathy
KW  - cytokines
KW  - white blood cells
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-300619
VL  - 24
IS  - 1
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wagenhäuser, Laura Maria
T1  - Die Auswirkungen der X-Inaktivierung auf den klinischen Phänotyp bei Patientinnen mit Morbus Fabry
T1  - The effect of X-chromosomal inactivation in women with Fabry disease
N2  - M. Fabry ist eine X-chromosomal vererbte Stoffwechselerkrankung. Die Mutation im α-Galactosidase A Gen führt zur reduzierten Aktivität des Enzyms und zur Akkumulation der Stoffwechselprodukte im gesamten Körper. Von der daraus resultierenden Multiorganerkrankung sind sowohl Männer, als auch Frauen betroffen. Als Grund hierfür steht eine verschobene X-Inaktivierung zur Diskussion.
In der vorliegenden Arbeit wurden 104 Frauen rekrutiert und die X-Inaktivierungsmuster in Mundschleimhautepithel, Blut und Hautfibroblasten untersucht. Es wurden umfangreiche klinische und laborchemische Untersuchungen durchgeführt, sodass von jeder Patientin ein klinischer Phänotyp vorlag, der mit Hilfe eines numerischen Scores klassifiziert wurde.
Es zeigte sich, dass Blut ein leicht zu asservierendes Biomaterial mit einer hohen Prävalenz an verschobenen X-Inaktivierungsmustern darstellt. Eine signifikante Korrelation mit dem klinischen Phänotyp konnte in keinem der drei untersuchten Gewebe nachgewiesen werden.
N2  - Fabry disease is a X-linked lysosomal storage disorder caused by mutations in the α-galactosidase A gene, which leads to deficient activity of the enzyme. The resulting multisystem disease affects men as well as women. As a reason therefor the X-inactivation is discussed.
This study recruited 104 women and investigated in X-inactivation patterns from mouth epithelial cells, blood and skin fibroblasts. A clinical and laboratory examination of each women was carried out, so that the clinical phenotype of the women was classified with a numeric score.
It was shown that blood is an easy available biomaterial with a high prevalence of skewing in X-inactivation patterns. However no significant correlation was found between X-inactivation patterns and the clinical phenotype in all three investigated biomaterials.
KW  - Fabry-Krankheit
KW  - X-Chromosom
KW  - Fabry
KW  - X-Inaktivierung
KW  - skewed
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-311530
ER  - 
TY  - THES
A1  - Aster, Hans-Christoph
T1  - Characterization of subgroups in fibromyalgia syndrome
T1  - Charakterisierung von Subgruppen des Fibromyalgie-Syndroms
N2  - The present cumulative dissertation summarizes three clinical studies, which examine
subgroups of patients within the fibromyalgia syndrome (FMS). FMS entails chronic pain and
associated symptoms, and its pathophysiology is incompletely understood (1). Previous studies
show that there is a subgroup of patients with FMS with objective histological pathology of the
small nerve fibers of the peripheral nervous system (PNS). Another subgroup of FMS patients
does not show any signs of pathological changes of the small nerve fibers. The aim of this
dissertation was to compare FMS patients with healthy controls, and these two FMS subgroups
for differences in the central nervous system (CNS) in order to explore possible interactions
between PNS and the CNS. Regarding the CNS, differences of FMS patients with healthy
controls have already been found in studies with small sample sizes, but no subgroups have yet
been identified. Another aim of this thesis was to test whether the subgroups show a different
response to different classes of pain medication. The methods used in this thesis are structural
and functional magnetic resonance imaging (MRI), magnetic resonance diffusion imaging and
magnetic resonance spectroscopy. For the evaluation of clinical symptoms, we used
standardized questionnaires. The subgroups with and without pathologies of the PNS were
determined by skin biopsies of the right thigh and lower leg based on the intraepidermal nerve
fiber density (IENFD) of the small nerve fibers.
1) In the first MRI study, 43 female patients with the diagnosis of FMS and 40 healthy
control subjects, matched in age and body mass index, were examined with different MRI
sequences. Cortical thickness was investigated by structural T1 imaging, white matter integrity
by diffusion tensor imaging and functional connectivity within neuronal networks by functional
resting state MRI. Compared to the controls, FMS patients had a lower cortical volume in
bilateral frontotemporoparietal regions and the left insula, but a higher cortical volume in the
left pericalcarine cortex. Compared to the subgroup without PNS pathology, the subgroup with
PNS pathology had lower cortical volume in both pericalcarine cortices. Diffusion tensor
imaging revealed an increased fractional anisotropy (FA) of FMS patients in corticospinal
pathways such as the corona radiata, but also in regions of the limbic systems such as the fornix
and cingulum. Subgroup comparison again revealed lower mean FA values of the posterior
thalamic radiation and the posterior limb of the left internal capsule in the subgroup with PNS
pathology. In the functional connectivity analysis FMS patients, compared to controls, showed
a hypoconnectivity between the right median frontal gyrus and the posterior cerebellum and
the right crus cerebellum, respectively. In the subgroup comparisons, the subgroup with PNS
pathology showed a hyperconnectivity between both inferior frontal gyri, the right posterior
parietal cortex and the right angular gyrus. In summary, these results show that differences in
brain morphology and functional connectivity exist between FMS patients with and without
PNS pathology. These differences were not associated with symptom duration or severity and,
in some cases, have not yet been described in the context of FMS. The differences in brain
morphology and connectivity between subgroups could also lead to a differential response to
treatment with centrally acting drugs. Further imaging studies with FMS patients should take
into account this heterogeneity of FMS patient cohorts.
2) Following the results from the first MRI study, drug therapies of FMS patients and
their treatment response were compared between PNS subgroups. As there is no licensed drug
for FMS in Europe, the German S3 guideline recommends amitriptyline, duloxetine and
pregabalin for temporary use. In order to examine the current drug use in FMS patients in
Germany on a cross-sectional basis, 156 patients with FMS were systematically interviewed.
The drugs most frequently used to treat pain in FMS were non-steroidal anti-inflammatory
drugs (NSAIDs) (28.9%), metamizole (15.4%) and amitriptyline (8.8%). Pain relief assessed by
patients on a numerical rating scale from 0-10 averaged 2.2 points for NSAIDs, 2.0 for
metamizole and 1.5 for amitriptyline. Drugs that were discontinued for lack of efficacy and not
for side effects were acetaminophen (100%), flupirtine (91.7%), selective serotonin reuptake
inhibitors (81.8%), NSAIDs (83.7%) and weak opioids (74.1%). Patients were divided into
subgroups with and without PNS pathology as determined by skin biopsies. We found no
differences in drug use and effect between the subgroups. Taken together, these results show
that many FMS patients take medication that is not in accordance with the guidelines. The
reduction of symptoms was best achieved with metamizole and NSAIDs. Further longitudinal
studies on medication in FMS are necessary to obtain clearer treatment recommendations.
3) Derived from previous pharmacological and imaging studies (with smaller case
numbers), there is a hypothesis in the FMS literature that hyperreactivity of the insular cortex
may have an impact on FMS. The hyperreactivity seems to be due to an increased concentration
of the excitatory neurotransmitter glutamate in the insular cortex of FMS patients. The
hypothesis is supported by magnetic resonance spectroscopy studies with small number of
cases, as well as results from pharmacological studies with glutamate-inhibiting medication.

Studies from animal models have also shown that an artificially induced increase in glutamate
in the insular cortex can lead to reduced skin innervation. Therefore, the aim of this study was
to compare glutamate and GABA concentrations in the insular cortex of FMS patients with
those of healthy controls using magnetic resonance imaging. There was no significant
difference of both neurotransmitters between the groups. In addition, there was no correlation
between the neurotransmitter concentrations and the severity of clinical symptoms. There
were also no differences in neurotransmitter concentrations between the subgroups with and
without PNS pathology. In conclusion, our study could not show any evidence of a correlation
of glutamate and GABA concentrations with the symptoms of FMS or the pathogenesis of
subgroups with PNS pathologies.
N2  - Die vorliegende kumulative Dissertation fasst drei klinische Studien zusammen, welche Unterschiede zwischen Patientinnen mit Fibromyalgiesyndrom (FMS) und gesunden Kontrollen, sowie Subgruppen des FMS untersuchen.  Das FMS wird als chronisches Schmerzsyndrom mit Begleitsymptomen wie Depressionen, gastrointestinalen Symptomen oder Erschöpfung definiert. Die Pathophysiologie ist noch nicht vollständig geklärt (1). Frühere Studien zeigen, dass es eine Subgruppe von PatientInnen mit FMS gibt, welche objektive, histologische Pathologien der kleinen Nervenfasern des peripheren Nervensystems (PNS) aufweisen. Eine andere Subgruppe von FMS-Patienten zeigt keinerlei Anzeichen für pathologische Veränderungen dieser kleinen Nervenfasern. Ziel dieser Dissertation ist es, diese beiden Subgruppen auf Unterschiede im zentralen Nervensystem (ZNS)  hin zu vergleichen, um mögliche Wechselwirkungen zwischen dem PNS und ZNS zu untersuchen. Hinsichtlich des ZNS wurden bereits Unterschiede zwischen FMS-Patienten und gesunden Kontrollpersonen in Studien mit kleineren Fallzahlen festgestellt, jedoch wurden noch keine Subgruppen identifiziert. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, zu prüfen, ob die Subgruppen von FMS PatientInnen unterschiedlich auf verschiedene Arten von Schmerzmedikamenten ansprechen. Die in dieser Arbeit verwendeten Methoden sind die strukturelle und funktionelle Magnetresonanztomographie (MRT), die Magnetresonanz-Diffusionsbildgebung und die Magnetresonanzspektroskopie. Für die Bewertung der klinischen Symptome wurden standardisierte Fragebögen verwendet. Die Subgruppen mit und ohne Pathologien des peripheren Nervensystems (PNS) wurden durch Hautbiopsien des rechten Ober- und Unterschenkels anhand der intraepidermalen Nervenfaserdichte der kleinen Nervenfasern bestimmt.
1) In der ersten MRT-Studie wurden 43 Patientinnen mit der Diagnose eines FMS und 40 gesunde Kontrollpersonen, die hinsichtlich Alter und Body-Mass-Index gematcht waren, mit verschiedenen Sequenzen der Magnetresonanztomographie (MRT) untersucht. Das Volumen des Kortex wurde mittels struktureller T1-Bildgebung, die Integrität der weißen Substanz mittels Diffusionstensor-Bildgebung und die funktionelle Konnektivität innerhalb neuronaler Netzwerke mittels einer funktionellen Ruhezustands-MRT untersucht. Im Vergleich zu den Kontrollpersonen hatten FMS-Patientinnen ein geringeres Kortexvolumen der bilateralen frontotemporoparietalen Regionen und der linken Inselrinde, aber ein höheres Kortexvolumen im linken pericalcarinen Kortex. Im Vergleich zu der Untergruppe ohne PNS-Pathologien wies die Untergruppe mit PNS-Pathologien ein geringeres Kortexvolumen in beiden pericalcarinen Kortizes auf. Die Diffusions-Tensor-Bildgebung zeigte eine erhöhte fraktionelle Anisotropie (FA) der FMS PatientInnen in kortikospinalen Bahnen wie der Corona radiata, aber auch in Regionen des limbischen Systems wie dem Fornix und dem Cingulum. Ein Subgruppenvergleich ergab wiederum niedrigere mittlere FA-Werte in der Subgruppe mit PNS-Pathologien bezüglich der hinteren Thalamusausstrahlung und des hinteren Schenkels der linken Capsula interna. In der Analyse der funktionellen Konnektivität zeigten FMS-Patienten im Vergleich zu den Kontrollen eine Hypokonnektivität zwischen dem rechten medianen frontalen Gyrus und dem hinteren Kleinhirn bzw. dem rechten Kleinhirn. In den Subgruppenvergleichen zeigte die Subgruppe mit PNS-Pathologien eine Hyperkonnektivität zwischen beiden inferioren frontalen Gyri, dem rechten posterioren parietalen Kortex und dem rechten Gyrus angularis. Zusammengefasst zeigen diese Ergebnisse, dass zwischen FMS Patienten mit und ohne PNS-Pathologie Unterschiede in der Hirnmorphologie und funktionellen Konnektivität bestehen. Diese Unterschiede waren nicht mit der Dauer oder Ausprägung der Symptome assoziiert und sind teilweise noch nicht im Zusammenhang mit dem FMS beschrieben worden. Die Unterschiede in der Hirnmorphologie und Konnektivität zwischen den Subgruppen könnte auch zu einem unterschiedlichen Ansprechen auf die Behandlung mit zentral wirksamen Medikamenten führen. Weitere bildgebende Studien mit FMS-PatientInnen sollten diese Heterogenität von FMS-Patientenkohorten berücksichtigen.
2) Den Ergebnissen der ersten MRT-Studie folgend wurden die medikamentösen Therapien von FMS-PatientInnen und ihr Ansprechen auf die Behandlung zwischen den PNS-Subgruppen verglichen. Da es in Europa kein zugelassenes Medikament für das FMS gibt, empfiehlt die deutsche S3-Leitlinie Amitriptylin, Duloxetin und Pregabalin zur vorübergehenden Anwendung. Um den aktuellen Medikamenteneinsatz bei FMS-Patienten in Deutschland im Querschnitt zu untersuchen, wurden 156 PatientInnen mit FMS systematisch befragt. Die am häufigsten verwendeten Medikamente zur Schmerzbehandlung bei FMS waren nicht-steroidale Antirheumatika (NSAIDs) (28,9 %), Metamizol (15,4 %) und Amitriptylin (8,8 %). Die von den Patienten auf einer numerischen Bewertungsskala von 0-10 bewertete Schmerzlinderung betrug im Durchschnitt 2,2 Punkte für NSAIDs, 2,0 für Metamizol und 1,5 für Amitriptylin. Medikamente, die wegen mangelnder Wirksamkeit und nicht wegen Nebenwirkungen abgesetzt wurden, waren Paracetamol (100 %), Flupirtin (91,7 %), selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (81,8 %), NSAIDs (83,7 %) und schwache Opioide (74,1 %). Die Patienten wurden in Subgruppen mit und ohne PNS-Pathologien eingeteilt, welche, wie schon beschrieben, anhand von Hautbiopsien bestimmt wurden. Wir fanden keine Unterschiede zwischen den Subgruppen in Bezug auf die Medikamenteneinnahme und deren Wirkung. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass viele FMS-PatientInnen Medikamente einnehmen, die nicht mit den Leitlinien übereinstimmen. Die Reduzierung der Symptome wurde am besten mit Metamizol und NSAIDs erreicht. Weitere Längsschnittstudien zur Medikation bei FMS wären hilfreich, um breitere Behandlungsempfehlungen zu erhalten.
3) Abgeleitet aus den bisherigen pharmakologischen und bildgebenden Studien (mit kleineren Fallzahlen) besteht in der FMS Literatur die Hypothese, dass eine Hypersensitivität der Inselrinde einen Einfluss auf die FMS-Symptomatik haben könnte. Diese Hypersensitivität könnte durch eine erhöhte Konzentration des erregenden Neurotransmitters Glutamat in der Inselrinde von FMS Patienten bedingt sein. Diese Hypothese wird durch Magnetresonanzspektroskopie-Studien mit kleinen Fallzahlen, sowie Ergebnissen aus pharmakologischen Studien mit Glutamat-hemmender Medikation gestützt. Studien aus dem Tiermodell konnten außerdem zeigen, dass ein künstlich herbeigeführter Anstieg von Glutamat in der Inselrinde zu einer Reduktion der kleinen Nervenfasern im PNS führen kann. Ziel dieser Studie war es deshalb, mittels Magnetresonanztomographie die Glutamat- und GABA Konzentrationen der Inselrinde von FMS Patienten mit denen von gesunden Kontrollen zu vergleichen. Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied beider Neurotransmitter zwischen den Gruppen. Es konnte ebenfalls kein Zusammenhang zwischen den Konzentrationen und der Ausprägung der klinischen Symptomatik bewiesen werden. Auch zwischen den Subgruppen mit und ohne PNS Pathologie zeigten sich keine Unterschiede in der Neurotransmitterkonzentration. Zusammenfassend konnte unsere Studie keinen Hinweis auf einen Zusammenhang der Glutamat- und GABA- Konzentrationen in der Inselrinde mit der Symptomatik des FMS oder der Entstehung von Subgruppen mit PNS Pathologien zeigen.
KW  - Fibromyalgie
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-313049
ER  - 
TY  - THES
A1  - Behnke, Jennifer Kim
T1  - Charakterisierung der Krankheitsprogression im genetischen hm\(^2\)α-SYN-39 Mausmodell des Morbus Parkinson
T1  - Characterization of disease progression in the genetic hm\(^2\)α-SYN-39 mouse model of Parkinson´s disease
N2  - In dieser Arbeit wurde die Krankheitsprogression im Parkinson-Mausmodell hm2α-SYN-39 mit zunehmendem Alter charakterisiert. Die Mäuse wurden in 4 Altersgruppen (2-3, 7-8, 11-12, 16-17 Monate) mit motorischen Verhaltenstests auf einen Parkinson-Phänotyp untersucht. Zudem erfolgten Untersuchungen des dopaminergen Systems zur Detektion von neurochemischen Veränderungen und einer Neurodegeneration im nigrostriatalen Trakt. Weiterhin wurden neuroinflammatorische Prozesse des adaptiven und angeborenen IS in der SN und im Striatum mittels immunhistochemischer Färbungen beurteilt.
Ein Parkinson-Phänotyp in diesem Mausmodell zeigte sich nur leicht ausgeprägt, sodass der Rotarod- und Zylinder-Test lediglich den Hinweis auf eine nicht-signifikante Einschränkung der Motorik erbrachte. Dennoch ergab die stereologische Quantifizierung TH- und Nissl-positiver Zellen in der SNpc der hm2α-SYN-39 Mäuse eine altersabhängige, signifikant-progrediente Reduktion der dopaminergen Neurone mit zunehmendem Alter. Eine signifikant niedrigere TH-positive Zellzahl dieser tg Mäuse zeigte sich ab einem Alter von 16-17 Monaten verglichen zu gleichaltrigen wt Tieren. Dagegen war die Neurodegeneration im Striatum etwas weniger ausgeprägt. Die tg Mäuse präsentierten im Alter von 16-17 Monaten eine nicht-signifikante Erniedrigung der dopaminergen Terminalen verglichen zu gleichaltrigen wt Tieren. Ein DA-Mangel im Striatum der tg Mäuse konnte mittels HPLC bestätigt werden. Bis zum Alter von 16-17 Monaten wurde eine signifikante Reduktion der DA-Level von 23,2 % verglichen zu gleichaltrigen wt Mäusen gezeigt. Außerdem erniedrigt waren die striatalen Level von NA und 5-HAT bei tg Mäusen, passend zu den bisherigen Ergebnissen bei Parkinson-Patienten.
Immunhistochemische Untersuchungen einer Neuroinflammation im nigrostriatalen Trakt ergaben eine tendenziell erhöhte Infiltration von CD4- und CD8-positiven T-Zellen bei hm2α-SYN-39 Mäusen mit zunehmendem Alter, wobei die Infiltration CD8-positiver Zellen ausgeprägter war als bei CD4-positiven Zellen. Eine noch deutlichere neuroinflammatorische Reaktion zeigte das angeborene IS. Hierbei ergab die immunhistologische Quantifizierung CD11b-positiver mikroglialer Zellen einen hochsignifikanten Anstieg im nigrostriatalen Trakt bei hm2α-SYN-39 Mäusen schon im jungen Alter. 
Zusammenfassend präsentierte dieses Parkinson-Mausmodell eine langsam-progrediente Parkinson-Pathologie mit begleitender Neuroinflammation im nigrostriatalen Trakt während des Alterns, wobei die Immunantwort der mikroglialen Zellen zu einem früheren Zeitpunkt einsetzte als die T-Zellinfiltration und Neurodegeneration. Dieses Mausmodell bietet zahlreiche Möglichkeiten zur zukünftigen Erforschung der Pathophysiologie beim MP. Generell weist diese Arbeit auf eine bedeutende Rolle neuroinflammatorischer Prozesse in der Krankheitsprogression der Parkinsonerkrankung hin und soll dazu ermutigen Neuroinflammation durchaus intensiver in tg Tiermodellen zu untersuchen.
N2  - In this doctoral thesis the progression of disease during ageing has been characterized in the mouse model of Parkinson´s disease hm2α-SYN-39. Mice in 4 age groups (2-3, 7-8, 11-12, 16-17 months of age) were tested for a Parkinson´s phenotype through motor performance analysis. Additionally, investigations of the dopaminergic system were performed to detect neurochemical changes and neurodegeneration in the nigrostriatal tract. Furthermore, neuroinflammatory processes of the adaptive and innate immune system in the SN and striatum were evaluated via immunohistochemical staining.
A Parkinson´s phenotype in this mouse model appeared only mildly, revealing a hint of non-significant motor impairment in the Rotarod and Cylinder test. However, stereological quantification of TH- and Nissl-positive cells in the SNpc of hm2α-SYN-39 mice resulted in an age-dependent, significant-progressive reduction of dopaminergic neurons with increased age. A significant lower TH-positive cell count of these tg mice was shown at an age of 16-17 months compared to wt mice of the same age. In contrast, the neurodegeneration in the striatum was less pronounced. At an age of 16-17 months tg mice presented with a non-significant reduction of dopaminergic terminals compared to wt mice of the same age. Loss of DA in the striatum of tg mice has been confirmed via HPLC. A significant reduction of DA-levels of 23,2 % was shown at the age of 16-17 months in comparison to same-aged wt mice. Striatal levels of NA and 5-HT of tg mice were reduced as well, matching previous results of Parkinson´s patients.
Immunohistochemical investigations of neuroinflammation in the nigrostriatal tract revealed a tendency of increased infiltration of CD4- and CD8-positive T cells in hm2α-SYN-39 mice with increased age, an infiltration of CD8-positive cells being more distinct though than of CD4-positive cells. The innate IS exposed an even stronger neuroinflammatory response. Immunohistochemical quantification of CD11b-positive microglial cells resulted in a highly significant surge in the nigrostriatal tract of hm2α-SYN-39 mice starting at a young age already.  
In summary, this mouse model of Parkinson´s disease presented with a slowly progressive Parkinson´s pathology accompanied by neuroinflammation in the nigrostriatal tract during the process of ageing, taking in account that an immune response of microglial cells was setting in earlier than T cell infiltration and neurodegeneration. This mouse model offers various opportunities for exploring Parkinson´s pathophysiology in the future. Generally, this work points to a substantial role of neuroinflammatory responses in the progression of Parkinson´s disease and should encourage to further investigate neuroinflammation in tg animal models.
KW  - Parkinson-Krankheit
KW  - Altern
KW  - Tiermodell
KW  - Neurodegeneration
KW  - Neuroinflammation
KW  - Mausmodell
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-302040
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bellut, Maximilian
A1  - Bieber, Michael
A1  - Kraft, Peter
A1  - Weber, Alexander N. R.
A1  - Stoll, Guido
A1  - Schuhmann, Michael K.
T1  - Delayed NLRP3 inflammasome inhibition ameliorates subacute stroke progression in mice
JF  - Journal of Neuroinflammation
N2  - Background
Ischemic stroke immediately evokes a strong neuro-inflammatory response within the vascular compartment, which contributes to primary infarct development under vessel occlusion as well as further infarct growth despite recanalization, referred to as ischemia/reperfusion injury. Later, in the subacute phase of stroke (beyond day 1 after recanalization), further inflammatory processes within the brain parenchyma follow. Whether this second wave of parenchymal inflammation contributes to an additional/secondary increase in infarct volumes and bears the potential to be pharmacologically targeted remains elusive. We addressed the role of the NLR-family pyrin domain-containing protein 3 (NLRP3) inflammasome in the subacute phase of ischemic stroke.

Methods
Focal cerebral ischemia was induced in C57Bl/6 mice by a 30-min transient middle cerebral artery occlusion (tMCAO). Animals were treated with the NLRP3 inhibitor MCC950 therapeutically 24 h after or prophylactically before tMCAO. Stroke outcome, including infarct size and functional deficits as well as the local inflammatory response, was assessed on day 7 after tMCAO.

Results
Infarct sizes on day 7 after tMCAO decreased about 35% after delayed and about 60% after prophylactic NLRP3 inhibition compared to vehicle. Functionally, pharmacological inhibition of NLRP3 mitigated the local inflammatory response in the ischemic brain as indicated by reduction of infiltrating immune cells and reactive astrogliosis.

Conclusions
Our results demonstrate that the NLRP3 inflammasome continues to drive neuroinflammation within the subacute stroke phase. NLRP3 inflammasome inhibition leads to a better long-term outcome—even when administered with a delay of 1 day after stroke induction, indicating ongoing inflammation-driven infarct progression. These findings may pave the way for eagerly awaited delayed treatment options in ischemic stroke.
KW  - ischemic stroke
KW  - secondary infarct growth
KW  - neuroinflammation
KW  - middle cerebral artery occlusion
KW  - NLRP3
KW  - inflammasome
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-300599
VL  - 20
IS  - 1
ER  -