@phdthesis{Albrecht2024,
  author    = {Albrecht, Jacqueline},
  title     = {Auswirkungen der Herzinsuffizienz und ihrer Komorbidit{\"a}ten Hypertonie und Diabetes mellitus auf Morphologie und Histologie des Hippocampus am Mausmodell},
  doi       = {10.25972/OPUS-35256},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-352568},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurden die Auswirkungen der Herzinsuffizienz und ihrer Komorbidit{\"a}ten Hypertonie und Diabetes mellitus auf Morphologie und Histologie des Hippocampus am Mausmodell untersucht.},
  subject      = {Herzinsuffizienz},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Jonas2021,
  author    = {Jonas, Franziska},
  title     = {CNS1-dependency of \(in\) \(vivo\) peptide-induced CD4\(^+\)Foxp3\(^+\) regulatory T cells},
  doi       = {10.25972/OPUS-24388},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-243887},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {CD4+Foxp3+ Tregs can be induced in vitro by TGF-b stimulation. Here, CNS1 deficient CD4+ T cells were found to show compromised Foxp3 upregulation in vitro compared to CNS1 WT CD4+ T cells. Moreover, we could demonstrate that antigen-specific CD4+Foxp3+ Tregs can be induced in vivo by tolerogenic antigen stimulation. Parenteral application of agonist BDC2.5 mimetope induced Foxp3 expression in CD4+ BDC2.5 tg cells. We could show that induction of Foxp3 expression by tolerogenic peptide stimulation is impaired in CNS1 deficient CD4+ BDC2.5 tg cells compared to CNS1 WT CD4+ BDC2.5 tg controls. These results indeed indicate that in vivo induced Tregs share mechanistic characteristics with naturally occurring pTregs. Additional in vivo experiments with blocking monoclonal anti-TGF-b demonstrated that high dosage TGF-b blockade abrogated peptide-induced Foxp3 expression in CNS1 WT BDC2.5 tg CD4+ cells, akin to what is seen for impaired Foxp3 upregulation in peptide-stimulated CNS1 KO BDC2.5 tg CD4+ cells without anti-TGF-b-treatment. Adoptive transfer of CD4+CD25- T cells in T cell deficient recipients dramatically increased CD4+Foxp3+ Treg frequencies in both CNS1 WT CD4+ and CNS1 KO CD4+ donor cells. Despite an initially lower increase in Foxp3 expression in CNS1 KO donor cells compared to CNS1 WT donor cells early after transfer, in this setting impaired Treg induction in CNS1 deficient cells was not preserved over time. Consequently, diabetes onset and progression were indistinguishable between mice that received CNS1 WT or CNS1 KO donor cells. Additional Foxp3 induction by peptide stimulation of immunodeficient recipients after transfer of CNS1 WT BDC2.5. tg or CNS1 KO BDC2.5 tg donor cells was not detectable.},
  subject      = {Regulatorischer T-Lymphozyt},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Stuermer2021,
  author    = {St{\"u}rmer, Michael},
  title     = {Vitamin D und Advanced Glycation Endproducts bei Gesunden, Hypertonikern und Patienten mit Diabetes Mellitus - Gibt es Zusammenh{\"a}nge zwischen Vitamin D-Mangel und einer Akkumulation von Advanced Glycation Endproducts sowie Sero-Markern f{\"u}r Inflammation und oxidativen Stress?},
  doi       = {10.25972/OPUS-24003},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-240032},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Advanced Glycation Endproducts (AGEs) akkumulieren bei zunehmendem Alter. Die Haut ist das einzige Organ der durch ultraviolettes Licht ausgel{\"o}sten Vitamin D Synthese. Die Akkumulation von AGEs in der Haut k{\"o}nnte die Synthese von Vitamin D st{\"o}ren, w{\"a}hrend Mikroinflammation und oxidativer Stress (beides mit Vitamin D-Mangel assoziiert), sowohl die toxischen Effekte der AGEs, als auch deren Bildung selbst verst{\"a}rken k{\"o}nnten. Wir untersuchten zun{\"a}chst potentielle Zusammenh{\"a}nge zwischen zirkulierendem Vitamin D3, AGEs im Blut und AGEs in der Haut mit Markern f{\"u}r Inflammation und oxidativem Stress bei Nichtdiabetikern. In der vorliegenden Studie untersuchten wir 146 Probanden (119 gesunde Probanden und 27 Patienten mit arterieller Hypertonie; 73 M{\"a}nner und 73 Frauen; durchschnittliches Alter 57.0 ± 15.5 Jahre). Mit Hilfe des AGE-Readers wurden die Advanced Glycation Endproducts in der Haut (SAF) gemessen. Außerdem wurde Vitamin D3, AGE-assoziierte Fluoreszenz (AGE-Fl) im Plasma, hoch-sensitives C-reaktives Protein (hs-CRP), Advanced Oxidation Protein Products (AOPPs) und die Nierenfunktion bestimmt. Außerdem wurden in einer Untergruppe von 61 Probanden N-Carboxymethyllysin (CML), der l{\"o}sliche Rezeptor f{\"u}r AGEs (soluble RAGE) und das l{\"o}sliche Vascular Adhesion Protein-1 (sVAP-1) bestimmt. Der durchschnittlich gemessene Vitamin D-Spiegel betrug 22.5 ± 8.9 ng/ml. Eine Vitamin D-Insuffizienz (20 - 29 ng/ml) lag bei 43\% und ein manifester Vitamin D-Mangel bei 37\% vor. Der altersabh{\"a}ngige Anstieg der Haut-AGEs war bei Rauchern und Patienten mit arterieller Hypertonie st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt. Einen Zusammenhang zwischen der Hautfluoreszenz (SAF) und Vitamin D-Mangel fand sich nicht. Bei Rauchern konnte eine inverse Beziehung zwischen Vitamin D3 und Plasma AGE assoziierter Fluoreszenz sowie dem Soluble Vascular Adhesion Protein-1 nachgewiesen werden. Unsere Ergebnisse lassen vermuten, dass bei Probanden mit nichtdiabetischer Stoffwechsellage ein Vitamin D-Mangel nicht zu einer vermehrten Toxizit{\"a}t und Akkumulation der Advanced Glycation Endproducts f{\"u}hrt. Nur bei Rauchern w{\"a}re solch eine Wechselwirkung denkbar. Weil bei Diabetes mellitus die Akkumulation von Advanced Glycation Endproducts mit vermehrter kardiovaskul{\"a}rer Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t in Zusammenhang steht, fragten wir uns außerdem ob ein Vitamin D-Mangel mit vermehrter AGE-Bildung und Toxizit{\"a}t bei Diabetikern einhergeht. Hierzu untersuchten wir 276 Diabetiker (160 M{\"a}nner und 116 Frauen; Alter 65 ± 13.4 Jahre; 43 Typ 1-Diabetiker, 233 Typ 2-Diabetiker) und 121 Nichtdiabetiker (60 M{\"a}nner und 61 Frauen; Alter 58.6 ± 15.5 Jahre). Die gleichen Parameter wie zuvor wurden bestimmt. Diabetiker zeigten h{\"o}here Werte an SAF und AGE-Fl als die Kontrollen. SAF und AGE-Fl korrelierte mit Alter, Diabetesdauer und Einschr{\"a}nkung der Nierenfunktion. Bei den Typ 2-Diabetikern korrelierte der altersabh{\"a}ngige AGE-Anstieg direkt mit hs-CRP und sVAP-1. Die Vitamin D-Spiegel der Diabetiker und Nichtdiabetiker waren beide gleich erniedrigt und lagen im Durchschnitt bei 22.5 ng/ml. Eine Beziehung zwischen Vitamin D und den erhobenen Parametern fand sich außer mit sVAP-1 (bei den Diabetikern) nicht. Zusammenfassend scheint ein Vitamin D-Mangel bei Diabetikern nicht mit vermehrter AGE-Akkumulation und einem Anstieg der Marker f{\"u}r Mikroinflammation und oxidativem Stress, mit Ausnahme von sVAP-1, einherzugehen.},
  subject      = {Advanced glycosylation end products},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Frank2021,
  author    = {Frank, Franziska},
  title     = {Ver{\"a}nderung der Ranvier'schen Schn{\"u}rringarchitektur bei Patienten mit diabetischer Neuropathie},
  doi       = {10.25972/OPUS-21966},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-219668},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {In der Krankheitsentstehung der diabetischen Neuropathie wird die paranodale Demyelinisierung als ein m{\"o}glicher Pathomechanismus diskutiert, wobei Studien mit Gewebeproben von Patienten aufgrund der Invasivit{\"a}t limitiert sind. In der vorliegenden Studie wurden periphere Nervenfasern in Hautbiopsien von Patienten mit diabetischer Neuropathie und in Patienten mit Diabetes mellitus ohne Neuropathie untersucht. Ziel war es, nodale und paranodale Ver{\"a}nderungen, wie eine Dispersion der paranodalen Proteine Caspr und Neurofascin oder der nodalen Na-Kan{\"a}le, zu detektieren und die Proben auf verl{\"a}ngerte Ranvier`sche Schn{\"u}rringe zu untersuchen. Es wurde die Hypothese {\"u}berpr{\"u}ft, dass paranodale Demyelinisierungen bei Patienten mit diabetischer Neuropathie in Hautbiopsien, als minimal-invasive Methode, nachweisbar sind. Hautproben von Patienten mit Diabetes mellitus ohne Neuropathie sollten zudem in einem fr{\"u}hen Krankheitsstadium untersucht werden. F{\"u}r die Untersuchung konnten 35 Patienten mit einer diabetischen Neuropathie, 17 Patienten mit Diabetes mellitus und 31 Kontrollen eingeschlossen werden. Immunfluoreszenzf{\"a}rbungen mit Antik{\"o}rpern gegen Caspr, Neurofascin und Natrium-Kan{\"a}len wurden zur Analyse der Ranvier`schen Schn{\"u}rringarchitektur durchgef{\"u}hrt und ausgewertet. Eine erh{\"o}hte Anzahl an verl{\"a}ngerten Schn{\"u}rringen, als Zeichen einer segmentalen Demyelinisierung, konnte in den Patienten mit diabetischer Neuropathie aber auch in Patienten mit Diabetes mellitus nachgewiesen werden. Weiterhin waren vermehrt Ver{\"a}nderungen der paranodalen Proteine, wie eine Dispersion von Caspr und Neurofascin in den Proben des Fingers der Patienten mit diabetischer Neuropathie sowie eine Dispersion von Neurofascin im Unterschenkel in beiden Patientengruppen nachweisbar. Interessanterweise waren einzelne Ver{\"a}nderungen auch in den gesunden Kontrollen auffindbar. Ver{\"a}nderungen der Schn{\"u}rringarchitektur lassen sich mithilfe der Hautbiopsie nachweisen und quantifizieren. Nodale und paranodale Ver{\"a}nderungen weisen auf demyelinisierende Prozesse in Patienten mit diabetischer Neuropathie hin und finden sich auch bereits in einem fr{\"u}hen Krankheitsstadium.},
  subject      = {Ranvier-Schn{\"u}rring},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Triebswetter2019,
  author    = {Triebswetter, Susanne},
  title     = {Charakterisierung von Langzeit{\"u}berlebenden in einem Kollektiv h{\"a}modialysepflichtiger Patienten mit Typ 2 Diabetes},
  doi       = {10.25972/OPUS-18982},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-189821},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die Mortalit{\"a}tsrate von Dialysepatienten ist gegen{\"u}ber der Allgemeinbev{\"o}lkerung deutlich erh{\"o}ht; im Besonderen bei Patienten, die zugleich an einem Diabetes mellitus Typ 2 leiden. Es gibt zahlreiche Studien, die versuchen, Pr{\"a}diktoren f{\"u}r das Kurz- und Langzeit{\"u}berleben von Dialysepatienten zu ermitteln. Studien, die dasselbe f{\"u}r h{\"a}modialysepflichtige Patienten mit Typ 2 Diabetes mellitus versuchen, sind jedoch noch selten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die {\"U}berlebenden der Deutschen Diabetes Dialyse Studie (4D Studie) zu charakterisieren und {\"U}berlebenszeitanalysen durchzuf{\"u}hren, um Hypothesen f{\"u}r zuk{\"u}nftige Studien zu generieren und m{\"o}gliche Risikofaktoren f{\"u}r eine erh{\"o}hte Mortalit{\"a}t zu ermitteln. In der vorliegenden Arbeit wurden mit Hilfe der Daten der 4D-Studie {\"U}berlebenszeitanalysen f{\"u}r 1255 h{\"a}modialysepflichtige Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 aus 178 Dialysezentren in Deutschland durchgef{\"u}hrt (mittlere Beobachtungsdauer: 11,5 Jahre). Der prim{\"a}re Endpunkt war die Gesamtmortalit{\"a}t. Mit dem Cox Proportional Hazards Modell wurden Hazard Ratios f{\"u}r zehn ausgew{\"a}hlte Parameter (Alter, Geschlecht, Pflege, Body Mass Index, Albumin, Diabetesdauer, HbA1c, und kardiovaskul{\"a}re, zerebrovaskul{\"a}re, periphere vaskul{\"a}re Vorerkrankungen) sowohl f{\"u}r das gesamte Kollektiv als auch f{\"u}r nach Geschlecht, Alter und Diabetesdauer aufgeteilte Subgruppen berechnet. Anschließend wurden f{\"u}r alle drei Subgruppen Interaktionsanalysen durchgef{\"u}hrt. Die {\"U}berlebenden des gesamten Studienzeitraumes von 11,5 Jahren sind im Durchschnitt j{\"u}nger und h{\"a}ufiger m{\"a}nnlich, haben weniger Vorerkrankungen und sind seltener pflegebed{\"u}rftig, sind k{\"u}rzer an Diabetes mellitus erkrankt, das HbA1c ist besser eingestellt und BMI und Serumalbumin liegen h{\"o}her als bei den Verstorbenen. Pflegebed{\"u}rftigkeit (HR = 1,199, p = 0,018), ein niedriges Serumalbumin (HR = 0,723, p = 0,002) sowie kardiovaskul{\"a}re (HR = 1,423, p < 0,001) und periphere vaskul{\"a}re Erkrankungen (HR = 1,549, p < 0,001) erh{\"o}hen das Mortalit{\"a}tsrisiko signifikant. Weibliche Patienten verlieren ihren, in der Gesamtbev{\"o}lkerung {\"u}blichen, {\"U}berlebensvorteil (HR = 1,019, p < 0,79).},
  subject      = {Chronische Niereninsuffizienz},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dirimanov2019,
  author    = {Dirimanov, Stoyan Dinkov},
  title     = {Molecular Effects of Polyphenols in Experimental Type 2 Diabetes Mellitus and Metabolic Syndrome},
  doi       = {10.25972/OPUS-18570},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-185701},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {The growing prevalence of type 2 diabetes mellitus (T2DM) demands novel therapeutic and adjuvant strategies. Polyphenols (PPs) are plant secondary metabolites. Epidemiological studies demonstrate an inverse relationship between their increased intake and the risk of development of T2DM and cardiovascular complications. However, the PPs' mechanism of action remains largely unknown. The present work aimed to expand knowledge regarding the effects of PPs on diabetes relevant molecular targets. Pycnogenol® (PYC) is a standardized pine bark extract which consists of oligomeric and monomeric PPs. Its anti-diabetic effects have been demonstrated in clinical trials. As a part of a human study involving 20 healthy volunteers, the extract's effects on dipeptidyl peptidase IV (DPP IV) were investigated. This protease terminates the insulin secretagogue action of incretins. Its inhibition is a promising strategy in T2DM treatment. This study uncovered that PYC-intake of 100 mg daily over 14 days statistically significantly reduced DPP IV serum concentrations by 8.2 \% (n= 38, p= 0.032). Contrary to expectations, this decrease was not paralleled by a reduction in the serum DPP IV enzymatic activity. To the best of our knowledge, the present study was the first investigating the effects of PPs on DPP IV serum concentrations and activities in humans. The finding that PYC is capable of reducing DPP IV serum concentrations might be important with regard to diabetes, where DPP IV levels are increased. Screenings for PPs' in vitro effects on DPP IV activity were performed employing a purified enzyme. The effects of tested PPs (among which PYC ingredients) at a physiologically relevant concentration of 5 µM were weak (< 10 \%) and too small compared to the reference compound sitagliptin, and thus not likely to be clinically relevant. This result is in discordance with some published data, but consistent with the outcome from the present human study. In addition, fluorescence interactions with the experimental setup were registered: under certain conditions urolithin B exhibited an autofluorescence which might mask eventual inhibitory activity. Quercetin quenched the fluorescence slightly which might contribute to false positive results. No statistically significant effects of selected constituents and metabolites of PYC on the total DPP IV protein expression were observed in 3T3-L1 adipocytes. Thus, the lower DPP IV in vivo concentrations after intake of PYC cannot be explained with down-regulation of the DPP IV expression in adipocytes. Akt kinase is responsible for the transmission of insulin signals and its dysregulation is related to insulin resistance and plays an important role in development of cardiovascular complications in T2DM. Thus, the modulation of the phosphorylation status of endothelial Akt-kinase, respectively its activity, might be a promising strategy in the management of these pathologies. This work aimed to uncover the effects of PPs from different structural subclasses on Akt-phosphorylation (pAkt) in endothelial cells (Ea.hy926). Short-term effects (5 - 30 min) were investigated at a concentration of 10 µM. In a pilot study two model PPs induced a moderate, but reproducible inhibition of pAkt Ser473 of 52.37 ± 21.01 \% (quercetin; p= 0.006, n= 3) and 37.79 ± 7.14 \% (resveratrol; p= 0.021, n= 4) compared to the negative control. A primary screening with Western blot analysis investigated the effects of eight compounds from different subclasses on pAkt Ser473 and Thr308 to reveal whether the observed inhibition PPs a group effect or specific to certain compounds. In addition to resveratrol and quercetin, statistically significant inhibitions of pAkt Ser473 were induced by luteolin (29.96 ± 11.06 \%, p< 0.01, n= 6) and apigenin (22.57 ± 10.30 \%, p< 0.01, n= 6). In contrast, genistein, 3,4,5-trimethoxystilbene, taxifolin and (+)-catechin caused no inhibition. A strong positive and statistically significant correlation between the mean inhibitory effects of the tested PPs on both Akt-residues Ser473 and Thr308 (r= 0.9478, p= 0.0003) was determined. A comprehensive secondary screening via ELISA involving 44 compounds from nine structural groups quantified the effects of PPs on pAkt Ser473 to uncover potential structure-activity features. The most potent inhibitors were luteolin (44.31 ± 17.95 \%), quercetin (35.71 ± 8.33 \%), urolithin A (35.28 ± 11.80 \%), apigenin (31.79 ± 6.16 \%), fisetin (28.09 ± 9.09 \%), and resveratrol (26.04 ± 5.58 \%). These effects were statistically significant (p< 0.01, n= 3 to 6). Further lead structure optimization might be based on the fact that the effects of luteolin and resveratrol also differed statistically significantly from each other (p= 0.008). To the best of our knowledge, the present study is the first to compare quantitatively the short term effects of PPs from different subclasses on pAkt in endothelial cells. Basic structure-activity relationships revealed that for flavones and flavonols the presence of a C2=C3 double bond (ring C) was essential for inhibitory activity and hydroxylation on the m- and p- positions in the ring B contributed to it. For stilbenoids, three free OH-groups appeared to be optimal. The comparison of the inhibitory potentials of ellagic acid and its microbial metabolites showed that urolithin A was statistically significantly more effective than its progenitor compound. Despite their structural similarities, the only active compound among all urolithins tested was urolithin A, hydroxylated at the C3 and C8 positions. This suggested a specific effect for urolithin A. Based on the common structural determinants and molecular geometry of the most active PPs a pharmacophore model regarding Akt-inhibition was proposed. In summary, the effects of a wide variety of PPs from diverse structural subclasses on the in vitro phosphorylation of endothelial Akt were quantitatively analyzed for the first time, the effects of previously undescribed compounds were determined and structure activity relationships were elucidated. The inhibitory potential of individual PPs might be beneficial in cases of sustained over-activation of Akt-kinase and its substrates such as S6 kinase as reported for certain T2DM-related pathological states, such as insulin resistance, endothelial dysfunction, excessive angiogenesis, vascular calcification, and insulin triggered DNA-damage. The results of the present work suggest potential molecular mechanisms of action of PP involving Akt-inhibition and DPP IV-down-regulation and thus contribute to the understanding of anti-diabetic effects of these compounds on the molecular level.},
  subject      = {Polyphenole},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Muehlemann2018,
  author    = {M{\"u}hlemann, Markus},
  title     = {Intestinal stem cells and the Na\(^+\)-D-Glucose Transporter SGLT1: potential targets regarding future therapeutic strategies for diabetes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-169266},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {The pancreas and the small intestine are pivotal organs acting in close synergism to regulate glucose metabolism. After absorption and processing of dietary glucose within the small intestine, insulin and glucagon are released from pancreatic islet cells to maintain blood glucose homeostasis. Malfunctions affecting either individual, organ-specific functions or the sophisticated interplay of both organs can result in massive complications and pathologic conditions. One of the most serious metabolic diseases of our society is diabetes mellitus (DM) that is hallmarked by a disturbance of blood glucose homeostasis. Type 1 (T1DM) and type 2 (T2DM) are the main forms of the disease and both are characterized by chronic hyperglycemia, a condition that evokes severe comorbidities in the long-term. In the past, several standard treatment options allowed a more or less adequate therapy for diabetic patients. Albeit there is much effort to develop new therapeutic interventions to treat diabetic patients in a more efficient way, no cure is available so far. In view of the urgent need for alternative treatment options, a more systemic look on whole organ systems, their biological relation and complex interplay is needed when developing new therapeutic strategies for DM. T1DM is hallmarked by an autoimmune-mediated destruction of the pancreatic β-cell mass resulting in a complete lack of insulin that is in most patients restored by applying a life-long recombinant insulin therapy. Therefore, novel regenerative medicine-based concepts focus on the derivation of bioartificial β-like cells from diverse stem cell sources in vitro that survive and sustain to secrete insulin after implantation in vivo. In this context, the first part of this thesis analyzed multipotent intestinal stem cells (ISCs) as alternative cell source to derive bioartificial, pancreatic β-like cells in vitro. From a translational perspective, intestinal stem cells pose a particularly attractive cell source since intestinal donor tissues could be obtained via minimal invasive endoscopy in an autologous way. Furthermore, intestinal and pancreatic cells both derive from the same developmental origin, the endodermal gut tube, favoring the differentiation process towards functional β-like cells. In this study, pancreas-specific differentiation of ISCs was induced by the ectopic expression of the pancreatic transcription factor 1 alpha (Ptf1a), a pioneer transcriptional regulator of pancreatic fate. Furthermore, pancreatic lineage-specific culture media were applied to support the differentiation process. In general, ISCs grow in vitro in a 3D Matrigel®-based environment. Therefore, a 2D culture platform for ISCs was established to allow delivery and ectopic expression of Ptf1a with high efficiency. Next, several molecular tools were applied and compared with each other to identify the most suitable technology for Ptf1a delivery and expression within ISCs as well as their survival under the new established 2D conditions. Success of differentiation was investigated by monitoring changes in cellular morphology and induction of pancreatic differentiation-specific gene expression profiles. In summary, the data of this project part suggest that Ptf1a harbors the potential to induce pancreatic differentiation of ISCs when applying an adequate differentiation media. However, gene expression analysis indicated rather an acinar lineage-determination than a pancreatic β-cell-like specification. Nevertheless, this study proved ISCs not only as interesting stem cell source for the generation of pancreatic cell types with a potential use in the treatment of T1DM but alsoPtf1a as pioneer factor for pancreatic differentiation of ISCs in general. Compared to T1DM, T2DM patients suffer from hyperglycemia due to insulin resistance. In T2DM management, the maintenance of blood glucose homeostasis has highest priority and can be achieved by drugs affecting the stabilization of blood glucose levels. Recent therapeutic concepts are aiming at the inhibition of the intestinal glucose transporter Na+-D-Glucose cotransporter 1 (SGLT1). Pharmacological inhibition of SGLT1 results in reduced postprandial blood glucose levels combined with a sustained and increased Glucagon-like peptide 1 (GLP-1) secretion. So far, systemic side effects of this medication have not been addressed in detail. Of note, besides intestinal localization, SGLT1 is also expressed in various other tissues including the pancreas. In context of having a closer look also on the interplay of organs when developing new therapeutic approaches for DM, the second part of this thesis addressed the effects on pancreatic islet integrity after loss of SGLT1. The analyses comprised the investigation of pancreatic islet size, cytomorphology and function by the use of a global SGLT1 knockout (SGLT1-/-) mouse model. As SGLT1-/- mice develop the glucose-galactose malabsorption syndrome when fed a standard laboratory chow, these animals derived a glucose-deficient, fat-enriched (GDFE) diet. Wildtype mice on either standard chow (WTSC) or GDFE (WTDC) allowed the discrimination between diet- and knockout-dependent effects. Notably, GDFE fed mice showed decreased expression and function of intestinal SGLT1, while pancreatic SGLT1 mRNA levels were unaffected. Further, the findings revealed increased isled sizes, reduced proliferation- and apoptosis rates as well as an increased α-cell and reduced β-cell proportion accompanied by a disturbed cytomorphology in islets when SGLT1 function is lost or impaired. In addition, pancreatic islets were dysfunctional in terms of insulin- and glucagon-secretion. Moreover, the release of intestinal GLP-1, an incretin hormone that stimulates insulin-secretion in the islet, was abnormal after glucose stimulatory conditions. In summary, these data show that intestinal SGLT1 expression and function is nutrient dependent. The data obtained from the islet studies revealed an additional and new role of SGLT1 for maintaining pancreatic islet integrity in the context of structural, cytomorphological and functional aspects. With special emphasis on SGLT1 inhibition in diabetic patients, the data of this project indicate an urgent need for analyzing systemic side effects in other relevant organs to prove pharmacological SGLT1 inhibition as beneficial and safe. Altogether, the findings of both project parts of this thesis demonstrate that focusing on the molecular and cellular relationship and interplay of the small intestine and the pancreas could be of high importance in context of developing new therapeutic strategies for future applications in DM patients.},
  subject      = {Stammzelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Bury2018,
  author    = {Bury, Daniel},
  title     = {Die Pr{\"a}valenz von Diabetes mellitus Typ 2 und diabetischen Vorstufen bei Patienten mit bipolarer affektiver St{\"o}rung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-167883},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Die BiDi-Studie untersuchte die Pr{\"a}valenz von Diabetes mellitus Typ 2 (T2D) und diabetischen Vorstufen (Pr{\"a}diabetes) bei Patienten mit bipolarer affektiver St{\"o}rung. Hierzu wurde ein oraler Glukosetoleranztest (oGTT) durchgef{\"u}hrt. Basierend auf Vorstudien, gingen wir von einer bis zu 3-fach erh{\"o}hten T2D-Pr{\"a}valenz bei bipolarer affektiver St{\"o}rung aus. Die bipolaren Patienten (n = 85) wurden aus den Ambulanzen der Universit{\"a}tskrankenh{\"a}user in W{\"u}rzburg und Dresden rekrutiert. Die Probanden waren affektiv euthym und seit mindestens 2 Monaten mit unver{\"a}nderter Medikation (bez{\"u}glich Wirkstoff und Dosierung) eingestellt. Die Pr{\"a}valenz des T2D lag bei 7 \% (n = 6). Die Kriterien f{\"u}r Pr{\"a}diabetes erf{\"u}llten 33 \% (n = 28) der Probanden. Im Vergleich mit einer im Verh{\"a}ltnis 1:10 alters-, geschlechts- und BMI-adjustierten Kontrollgruppe (SHIP-Trend) ergab sich kein Hinweis auf ein erh{\"o}htes T2D-Risiko bei bipolaren Patienten. Die Pr{\"a}valenz diabetischer Vorstufen lag in der BiDi-Gruppe sogar signifikant niedriger als in der SHIP-Trend-Kontrollgruppe. Die Ergebnisse stehen im Widerspruch zur Hypothese einer erh{\"o}hten T2D-Pr{\"a}valenz bei bipolarer affektiver St{\"o}rung, die auf epidemiologischen Studien ohne BMI-Adjustierung der Kontrollgruppen basierte. Demnach scheint der {\"u}bergewichtige BMI bei bipolaren Patienten der wesentliche Faktor zu sein, der die erh{\"o}hte T2D-Pr{\"a}valenz bedingt. In der BiDi-Studie konnte der {\"u}bergewichtige BMI (29,15 kg/m²) am ehesten durch eine Vielzahl gleichzeitig verordneter und mit dem Risiko einer Gewichtszunahme einhergehender Psychopharmaka erkl{\"a}rt werden. T2D/Pr{\"a}diabetes war innerhalb des bipolaren Kollektivs signifikant mit h{\"o}herem Alter, h{\"o}herem BMI, gr{\"o}ßerem Bauchumfang und h{\"o}herem Summenscore im FINDRISK-Fragebogen assoziiert.},
  subject      = {Manisch-depressive Krankheit},
  language  = {de}
}
@phdthesis{ScherfClavel2017,
  author    = {Scherf-Clavel, Maike},
  title     = {Anwendung der Trockenblutanalytik zur vereinfachten {\"U}berwachung der Nierenfunktion und zur Blutspiegelbestimmung von Metformin und Sitagliptin},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-146930},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Die oralen Antidiabetika Metformin und Sitagliptin werden {\"u}berwiegend renal eliminiert, weshalb w{\"a}hrend der Therapie regelm{\"a}ßig die Nierenfunktion abgesch{\"a}tzt werden sollte. Dies geschieht mithilfe von Serumkreatinin-basierten Formeln, zum Beispiel der Gleichung nach Cockcroft-Gault. Mit dem Ziel, zuk{\"u}nftig eine M{\"o}glichkeit f{\"u}r eine vereinfachte Kontrolle der Therapie mit Metformin und/oder Sitagliptin in Kapillarblutproben zu haben, wurde eine Methode zur Bestimmung der Konzentration von Kreatinin, Metformin und Sitagliptin aus Trockenblutproben (Dried Blood Spots, DBS) entwickelt. Als Tr{\"a}ger zeigte Blotting Papier die besten Ergebnisse in Bezug auf die Handhabung und die Extraktionseffizienz. Aus einem einzelnen DBS gelang es, Metformin und Kreatinin mittels HPLC-UV und Sitagliptin mittels LC-MS/MS zu quantifizieren. Die fl{\"u}ssigchromatographischen Methoden wurden entsprechend der EMA- und FDA-Kriterien erfolgreich vollvalidiert. Die unteren Nachweisgrenzen (LLOQ) lagen bei 0,2 µg/mL f{\"u}r Metformin, 1,5 µg/mL f{\"u}r Kreatinin und 3 ng/mL f{\"u}r Sitagliptin. Da Referenzbereiche f{\"u}r Arzneistoffkonzentrationen in der Regel f{\"u}r Serum/Plasma angegeben werden, wurde das Verteilungsverhalten der beiden Antidiabetika zwischen Plasma (cP) und Blutzellen (cBZ) mittels in-vitro Inkubationsversuchen ermittelt. F{\"u}r Metformin betrug der Verteilungskoeffizient cP/cBZ 4,65 ± 0,73, f{\"u}r Sitagliptin 5,58 ± 0,98. Damit lagen beide Arzneistoffe mehr als 4-fach h{\"o}her im Plasma als in den Blutzellen vor. Erythrozyten waren zuvor schon als tiefes Kompartiment f{\"u}r Metformin beschrieben worden, f{\"u}r Sitagliptin waren dieses die ersten Daten die zeigten, dass der Arzneistoff ebenfalls eine relevante Verteilung in die Blutzellen zeigt. In Kooperation mit einer diabetologischen Schwerpunktpraxis wurde eine erste klinische Studie (Basisstudie) durchgef{\"u}hrt, die zum Ziel hatte, aus den DBS die Nierenfunktion abzusch{\"a}tzen. In DBS von 70 Patienten wurden Metformin, und/oder Sitagliptin sowie Kreatinin quantifiziert. Mit Hilfe der von der Praxis {\"u}bermittelten Serumkreatinin-konzentration konnte durch den Vergleich mit der Konzentration im Kapillarbut erstmalig ein Korrelationsfaktor bestimmt und verifiziert werden, um die Kapillarblut- in die Serumkonzentration des Kreatinins umzurechnen (F = cKapillarblut/cPlasma = 0,916 ± 0,088). So war es m{\"o}glich, die Nierenfunktion {\"u}ber die Formel nach Cockcroft und Gault abzusch{\"a}tzen. In der Basisstudie fiel auf, dass die Konzentration des Sitagliptins im Blut der Patienten signifikant mit steigendem H{\"a}matokrit korrelierte (Pearson R = 0,396; p < 0,05). Die n{\"a}here Untersuchung dieser Beobachtung mittels in-vitro Verteilungsversuchen zeigte eine sehr stark inter-individuell schwankende Verteilung des Sitagliptins zwischen Plasma und den Blutzellen und eine vom H{\"a}matokrit (Hct) linear abh{\"a}ngige Verteilung. In Blut mit einem h{\"o}heren Hct fand sich mehr Arzneistoff in den Blutzellen als in Blut mit niedrigerem Hct, was die h{\"o}heren Gesamtkonzentrationen an Sitagliptin im DBS erkl{\"a}rte. Dialyseversuche in-vitro best{\"a}tigten, dass die Eliminationszeit mit steigendem H{\"a}matokrit des Blutes anstieg. Damit konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass die Blutzellen ein tiefes Kompartiment f{\"u}r Sitagliptin darstellen. Eine zweite klinische Studie (Feldstudie) wurde in Kooperation mit 14 {\"o}ffentlichen Apotheken mit dem Ziel, repr{\"a}sentative Konzentrationen f{\"u}r die Kapillarblutspiegel der beiden Medikamente unter Alltagsbedingungen zu ermitteln, durchgef{\"u}hrt. In DBS von 84 Patienten wurden wiederum Metformin, Sitagliptin und Kreatinin quantifiziert. Aus den Daten der beiden Studienpopulationen (n = 134) wurde f{\"u}r Metformin eine mittlere Konzentration von 2,22 ± 1,16 µg/mL und f{\"u}r Sitagliptin von 432,20 ± 268,79 ng/mL bestimmt. Mittels populationspharmakokinetischer Methoden konnten f{\"u}r beide Arzneistoffe zum ersten Mal Eliminationshalbwertszeiten (t1/2) aus Kapillarblut f{\"u}r Patienten mit einer Kreatininclearance gr{\"o}ßer und kleiner als 60 mL/min bestimmt werden. Erwartungsgem{\"a}ß waren die t1/2 bei besserer Nierenfunktion k{\"u}rzer, sowohl f{\"u}r Metformin (11,9 h versus 18,5 h) als auch f{\"u}r Sitagliptin (8,4 h versus 13,0 h). F{\"u}r Sitagliptin waren dies erstmalige klinische Belege f{\"u}r eine ansteigende Eliminationszeit mit sinkender Nierenfunktion. Die gewonnenen Daten boten zudem Gelegenheit, den literaturbekannten ung{\"u}nstigen Effekt einer kombinierten Einnahme von Diuretika, NSAIDs, ACE-Inhibitoren und/oder Angiotensinrezeptorantagonisten („target drugs") auf die Nierenfunktion („triple whammy") zu betrachten. Tats{\"a}chlich korrelierten die Anzahl der eingenommenen „target drugs" und auch die Dosis der Diuretika mit einer sinkenden Kreatininclearance der Patienten. Mit vorliegender Arbeit wurden zum einen neue Erkenntnisse {\"u}ber die Pharmakokinetik des Sitagliptins gewonnen, zum anderen wurde die Grundlage geschaffen, um aus einem DBS die Blutspiegel von Metformin und Sitagliptin im Zusammenhang mit der Nierenfunktion zu betrachten. In Zukunft k{\"o}nnte diese Methode f{\"u}r ein Therapeutisches Drug Monitoring der beiden Arzneistoffe eingesetzt werden um dieses f{\"u}r Patienten aufgrund der minimalinvasiven Blutabnahme wesentlich angenehmer zu gestalten.},
  subject      = {Pharmakotherapie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schober2016,
  author    = {Schober, Kilian},
  title     = {Der Einfluss von CLEC16A auf Autophagie - ein neuer Mechanismus in der Pathogenese von Typ-1-Diabetes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-138715},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {Das Gen CLEC16A ist mit der Autoimmunerkrankung Typ-1-Diabetes assoziiert. NOD-M{\"a}use mit einem Clec16a-KD sind vor der Entwicklung von Diabetes gesch{\"u}tzt, der entscheidende Wirkungsort f{\"u}r Clec16a sind dabei TECs. Im Rahmen zentraler Toleranz pr{\"a}sentieren TECs CD4+ Thymozyten Selbstantigene auf MHC II-Komplexen. Autophagie ist ein Zellprozess, der in TECs MHC II-Komplexen Selbstantigene zuf{\"u}hrt und so f{\"u}r die Entwicklung zentraler Toleranz essentiell ist. Das Ortholog von CLEC16A, ema, f{\"o}rdert die Bildung von Autophagosomen. So wurde vermutet, dass CLEC16A ein Suszeptibilit{\"a}tsgen f{\"u}r Typ-1-Diabetes ist, weil es Autophagie in TECs und somit deren MHC II-Beladung ver{\"a}ndert. Die vorliegende Arbeit schaltete CLEC16A in einer humanen Zelllinie durch RNAi aus und untersuchte die autophagische Aktivit{\"a}t dieser Zellen. Außerdem untersuchte sie die Autophagie von TECs aus NOD-Clec16a-KD-M{\"a}usen. Die Beurteilung erfolgte morphologisch durch Immunzytochemie bzw. -histochemie und funktionell durch Immunoblots. Es wurde gezeigt, dass der KD von CLEC16A in vitro und in vivo Autophagie funktionell beeintr{\"a}chtigt. Damit liefert die vorliegende Arbeit zusammen mit den Ergebnissen der Arbeitsgruppe Kissler einen m{\"o}glichen Erkl{\"a}rungsansatz, warum CLEC16A ein mit Typ-1-Diabetes assoziiertes Gen ist. CLEC16A f{\"o}rdert Autophagie in TECs, was die Selbstantigen-Beladung von MHC II-Komplexen ver{\"a}ndert. Selbstreaktive CD4+ Thymozyten f{\"u}hren so zum Verlust zentraler Toleranz und der Entwicklung von Typ-1-Diabetes. Weitere Untersuchungen sind jedoch notwendig, um diese Hypothese zu bekr{\"a}ftigen.},
  subject      = {Thymus},
  language  = {de}
}