TY  - THES
A1  - Pätzel [geb. Ditter], Katharina Sabine
T1  - Molekulare Charakterisierung eines Mitgliedes der TNF-Rezeptor-Superfamilie des Fuchsbandwurmes \(Echinococcus\) \(multilocularis\)
T1  - Molecular characterization of a TNF-receptor-superfamily member of \(Echinococcus\) \(multilocularis\)
N2  - Die alveoläre Echinokokkose (AE), die durch den Fuchsbandwurm Echinococcus multilocularis verursacht wird, ist eine seltene jedoch schwere und oft tödlich verlaufende Erkrankung. Aufgrund der späten Diagnosestellung sind kurative Behandlungsmethoden häufig nicht durchführbar und als einzige Behandlungsmöglichkeit bleibt eine lebenslange und nebenwirkungsreiche Therapie mit Benzimidazolen. Verbesserte Therapieoptionen durch die Entwicklung neuer Medikamente sind dringend notwendig. Hierfür kann es hilfreich sein die Biologie des Fuchsbandwurmes und die Kommunikationswege zwischen Parasit und Wirt zu verstehen. Bereits in vorherigen Arbeiten als auch in dieser Arbeit erwiesen sich evolutionsgeschichtlich konservierte Signalwege als Kommunikationsweg zwischen dem Fuchsbandwurm und seinem Wirt von zentraler Rolle. 
Die Entschlüsselung des Echinococcus-Genoms gab Hinweise darauf, dass ein Mitglied der Tumornekrosefaktor-Rezeptor-Superfamilie, jedoch kein endogener TNF α ähnlicher Ligand im Genom kodiert wird. Ein Mitglied der TNFR-Superfamilie des Fuchsbandwurmes (EmTNFR) wurde in dieser Arbeit als membranständiger Rezeptor mit einer intrazellulären Todesdomäne (DD) und hoher Ähnlichkeit zum humanen Typ 16 der TNF-Rezeptor-Superfamilie, auch 〖p75〗^NTR genannt, charakterisiert. Sowohl in bioinformatischen als auch in Sequenzanalysen wurden drei alternative Splicing-Formen von emtnfr (emtnfr, emtnfr-v2 und emtnfr-v3) nachgewiesen. emtnfr-v2 entsteht durch Alternatives Splicing und kodiert ein Protein, das keine intrazelluläre Todesdomäne besitzt. emtnfr-v3 verwendet einen alternativen Transkriptionstart und wird von den letzten 3 Exons von emtnfr kodiert. emtnfr-v3, kodiert ein Protein ohne extrazelluläre Region, aber mit intrazellulärer Todesdomäne. Ein löslicher TNF-Rezeptor konnte auf Proteinebene nicht nachgewiesen werden. Aufgrund von phylogenetischen Analysen und der Rezeptor-Struktur ist zu vermuten, dass EmTNFR ein p75NTR Homolog ist und damit der ursprünglichen Form der TNF-Rezeptoren entspricht. Mitglieder eines intrazellulären TNF-Signalweges wurden in bioinformatischen Analysen beim Fuchsbandwurm E. multilocularis identifiziert. 
Expressionsuntersuchungen zeigten sowohl in Trankriptomdaten als auch auf Proteinebene eine starke Expression von EmTNFR in Primärzellen und im Metazestoden (MZ), dem pathogenen Stadium für den Zwischenwirt. Echinococcus-Stammzellkulturen zeigten nach RNA-Interferenz-basiertem Knockdown des EmTNFR-kodierenden Gens deutliche Entwicklungsdefekte. Des Weiteren zeigten Echinococcus-Stammzellkulturen nach einer Behandlung mit TNF-α, einem potentiellen Liganden des TNF-Rezeptors und einem zentralen Zytokin in der Immunabwehr des Zwischenwirtes, Entwicklungsfortschritte, wie eine verbesserte Bildung von MZ aus Stammzellen. Zusätzlich wurde in whole-mount in situ Hybridisierungs-Versuchen eine ubiquitäre Expression von emtnfr in der Germinalschicht des MZ sowie eine Spezifität von emtnfr für den MZ, welcher ursächlich für die AE ist, nachgewiesen. Somit scheinen sowohl EmTNFR als auch TNF-α eine wichtige Funktion bei der Entwicklung und Etablierung des Fuchsbandwurmes während der frühen Phase der Infektion des Zwischenwirtes zu haben. TNF-α könnte ein weiterer Faktor für den ausgeprägten Organtropismus des Parasiten zur Leber sein, denn dort bestehen durch Kupfferzellen produzierte hohe lokale Konzentration von TNF-α. 
Zusammenfassend deuten die hier erarbeiteten Daten darauf hin, dass EmTNFR über die Bindung von Wirts-TNF-α bei der frühen Entwicklung des Echincoccus-Metazestoden eine Rolle spielt.
N2  - Alveolar echinococcosis (AE), which is caused by the metacestode larval stage of the fox tapeworm Echinococcus multilocularis, is a rare but severe, often fatal disease. Due to late diagnosis and advanced spread of the infection curative therapy is often not possible and the only treatment option is benzimidazole chemotherapy, which often must be taken lifelong and has adverse side effects. Improvement of therapeutic options is thus urgently needed. To this end, a closer understanding of parasite biology and communication mechanisms between parasite and host are helpful. In this work, focus was laid on the possibility of host-parasite cross-communication involving an evolutionarily conserved signalling pathway.
By mining the Echinococcus genome sequence, a gene encoding a member of the tumor necrosis-factor-receptor family (TNF-R), was identified. In this work, EmTNFR, a member of the TNF-R superfamily, of the fox tapeworm was identified as a membrane bound receptor with intracellular death domain and highest similarity to human TNFRSF 16, also called p75NTR. In in silico analysis and cDNA sequencing, 3 alternative splice forms of emtnfr (emtnfr-v1, -v2 and -v3) were found. emtnfr-v2 is the result of alternative splicing and encodes a protein lacking the intracellular death domain. emtnfr-v3 employs an alternative transcription start and is encoded by the last 3 exons of emtnfr. emtnfr-v3 encodes a protein without extracellular domain, but containing an intracellular death domain. A soluble TNF-receptor could not be found in proteomic analysis. Based on phylogenetic analysis and receptor structure, EmTNFR is thought to be a homolog of p75NTR, corresponding to the ancient form of TNF receptors. Members of an intracellular TNF signaling pathway were identified in bioinformatic analyses in the fox tapeworm E. multilocularis, indicating the presence of a full TNFR signalling pathway.
Expression studies showed in transcriptome data and at protein level a strong expression of EmTNFR in primary cells and in the metacestode (MZ), the pathogenic stage for the intermediate host. Echinococcus stem cell cultures showed marked developmental defects after RNAi based knockdown of the EmTNFR-encoding gene. Furthermore, Echinococcus stem cell culture displayed accelerated developmental progress such as enhanced formation of MZ from stem cells after treatment with TNF-α, a potential ligand of the TNF receptor, and a central cytokine in the immune defense of the intermediate host. In addition, whole-mount in situ hybridization experiments demonstrated ubiquitous expression of emtnfr in the germinal layer of MZ and specificity of emtnfr for MZ, the causative agent of AE.
Thus, both EmTNFR and TNF-α appear to have an important function in development and establishment of the fox tapeworm during the early phase of infection of the intermediate host. TNF-α could be an additional factor for the pronounced organ tropism of the parasite to the liver, caused by a high local concentration of TNF-α produced by Kupffer cells.
In summary, the data generated in this work suggest that EmTNFR plays a role in the early development of Echinococcus metacestode via binding of host TNF-α.
KW  - Fuchsbandwurm
KW  - Wirt-Parasit-Beziehung
KW  - Parasit
KW  - Tumor-Nekrose-Faktor <alpha>
KW  - Echinococcus multilocularis
KW  - TNF-Rezeptor
KW  - Wirt-Parasiten-Interaktion
KW  - Molekulare Charakterisierung
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-369397
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TY  - THES
A1  - Weiß, Eva Maria
T1  - Einfluss von Makrophagen auf autophagische Vorgänge in Schwann´schen Zellen unter den Bedingungen von Nervenläsion und genetisch bedingter Neuropathie
T1  - Influence of macrophages on Schwann cell autophagy under the conditions of nerve lesion and genetic neuropathy
N2  - Charcot-Marie-Tooth (CMT) Neuropathien stellen als häufigste erblich bedingte neurologische Erkrankungen eine Gruppe genetisch heterogener, chronisch progredienter peripherer Polyneuropathien dar. Die Lebensqualität der Patienten ist bei fehlender kurativer Therapieoption vor allem durch motorische und sensorische Defizite deutlich eingeschränkt. In verschiedenen Studien konnte die pathophysiologische Relevanz einer sekundären Entzündungsreaktion, insbesondere durch Makrophagen und Lymphozyten vermittelt, in Mausmodellen dreier CMT1 Subtypen (CMT1A, CMT1B, CMT1X) aufgezeigt werden. Auch in Folge einer Läsion peripherer Nerven ist eine akute Entzündungsreaktion von entscheidender Bedeutung, wobei sich bereits Gemeinsamkeiten zwischen der postläsionalen Waller´schen Degeneration (WD) und CMT1 Neuropathien identifizieren ließen. Während die aktive Beteiligung der Autophagie Schwann´scher Zellen (hier kurz SZ Autophagie genannt) an der Myelindegradation im Falle einer WD jedoch vielfach beschrieben wurde, ist Ähnliches in CMT1 Neuropathien bisher nur unzureichend untersucht. Da in einer Studie in Cx32def Mausmodellen der CMT1X Erkrankung auch nach Reduktion endoneuraler Makrophagen anhaltende Demyelinisierung beobachtet werden konnte, sollte das Vorkommen von SZ Autophagie sowie deren mögliche Beeinflussung durch Makrophagen in diesen Myelinmutanten untersucht werden.
In der vorliegenden Arbeit wurden sowohl Wildtyp (Wt) Mäuse in ex vivo und in vivo Modellen einer WD als auch Cx32def Myelinmutanten zweier Altersstufen (4 und 12 Monate) mit einem niedermolekularen CSF1-Rezeptor-Inhibitor (CSF1RI) zur Reduktion endoneuraler Makrophagen behandelt, wobei sich vergleichende histochemische bzw. immunhistochemische Analysen peripherer Nerven behandelter und unbehandelter Tiere anschlossen.
Im Rahmen der Etablierung immunhistochemischer Methodik zeigte sich hierbei unter den kontrollierten Bedingungen einer ex vivo Ischiasnervenkultur eine vermehrte Aktivierung der SZ Autophagie in behandelten Wt Mäusen. Auch 4 Monate alte behandelte Cx32def Tiere wiesen, verglichen mit unbehandelten Myelinmutanten bzw. Wt Mäusen derselben Altersstufe, eine vermehrte autophagische Aktivität in SZ auf. Diese scheint sich jedoch im weiteren Verlauf der Erkrankung zu reduzieren, da im Falle der 12 Monate alten Cx32def Modelltiere weniger autophagisch aktive SZ Profile bzw. kaum Unterschiede zwischen behandelten und unbehandelten Tieren beobachtet werden konnten.
Die Ergebnisse lassen somit eine mögliche aktive Beteiligung von SZ Autophagie insbesondere in der Pathophysiologie der frühen Phase einer CMT1X Erkrankung sowie deren Beeinflussung durch endoneurale Makrophagen vermuten. Dies sollte vornehmlich in der Entwicklung von Therapiestrategien der CMT1X bedacht werden, da sich eine frühe Reduktion pathophysiologisch relevanter endoneuraler Makrophagen somit auch nachteilig auf die Myelinintegrität auswirken könnte.
N2  - Charcot-Marie-Tooth (CMT) neuropathies are the most common hereditary neurological diseases and represent a group of genetically heterogeneous, chronically progressive peripheral polyneuropathies. In the absence of curative treatment options, patients' quality of life is significantly impaired, primarily due to motor and sensory deficits. Various studies have demonstrated the pathophysiological relevance of a secondary inflammatory reaction, in particular mediated by macrophages and lymphocytes, in mouse models of three CMT1 subtypes (CMT1A, CMT1B, CMT1X). An acute inflammatory reaction is also of crucial importance following a lesion of peripheral nerves, whereby similarities between postlesional Wallerian degeneration (WD) and CMT1 neuropathies have already been identified. However, while the active involvement of Schwann cell autophagy (here referred to as SC autophagy) in myelin degradation in WD has been widely described, a similar involvement in CMT1 neuropathies has been insufficiently studied. Since in a study in Cx32def mouse models of CMT1X disease persistent demyelination could be observed even after reduction of endoneural macrophages, the occurrence of SC autophagy and its possible influence by macrophages in these myelin mutants should be investigated.
In the present study, both wild-type (Wt) mice in ex vivo and in vivo models of WD and Cx32def myelin mutants of two ages (4 and 12 months) were treated with a small molecule CSF1 receptor inhibitor (CSF1RI) to reduce endoneural macrophages, followed by comparative histochemical and immunohistochemical analyses of peripheral nerves of treated and untreated animals, respectively.
During the establishment of immunohistochemical methods, an increased activation of SC autophagy was shown in treated Wt mice under the controlled conditions of ex vivo sciatic nerve culture. Even 4-month-old treated Cx32def animals showed increased autophagic activity in SC compared to untreated myelin mutants or Wt mice of the same age. However, this appears to be reduced as the disease progresses, since in the case of the 12-month-old Cx32def model animals fewer autophagically active SC profiles or hardly any differences between treated and untreated animals could be observed.
The results thus suggest a possible active involvement of SC autophagy, particularly in the pathophysiology of the early phase of CMT1X disease and its influence by endoneural macrophages. This should primarily be considered in the development of therapeutic strategies for CMT1X, as an early reduction of pathophysiologically relevant endoneural macrophages could therefore also have a detrimental effect on myelin integrity.
KW  - Schwann-Zelle
KW  - M-CSF
KW  - Autophagie <Physiologie>
KW  - Charcot-Marie-Syndrom
KW  - Makrophage
KW  - Schwann´sche Zelle
KW  - Autophagie
KW  - hereditäre sensomotorische Neuropathie
KW  - Makrophagen
KW  - CSF-1
KW  - Immunsystem
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-369674
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TY  - THES
A1  - Ruppert [geb. Rapp], Elisabeth Marlene
T1  - Einfluss von sozialem Stress und 5-Htt-Genotyp: Quantitative Untersuchung der Morphologie von Neuronen der lateralen Amygdala und der CA3-Region des Hippocampus von Mäusen der Serotonintransporter-Knockout-Linie
T1  - Influence of social stress and 5-Htt genotype: Quantitative investigation of the morphology of neurons of the lateral amygdala and the CA3 region of the hippocampus of mice of the serotonin transporter knockout line
N2  - In dieser Arbeit wurde der Einfluss sozialer Stresserfahrung sowie des 5-Htt-Genotyps auf die neuronale Morphologie bestimmter Hirnregionen anhand eines Mausmodells untersucht. Es wurde in mit Golgi-Cox gefärbten Gehirnen der 5-HTT-KO-Linie in der lateralen Amygdala (LA) die Apikal- und Basaldendriten pyramidenzellähnlicher Neurone und die Apikaldendriten der Pyramidenzellen der Cornu ammonis (CA)3-Region des Hippocampus mithilfe des Neurolucidasystems rekonstruiert und die so gewonnenen Daten anschließend statistisch ausgewertet. 
Die erzielten Ergebnisse belegen, dass vor allem die Erfahrung von sozialem Verteidigungsstress aber auch der 5-Htt-Genotyp (WT, HET, KO) im Mausmodell signifikanten Einfluss auf die Morphologie der Neurone der LA und der CA3-Region besitzen. Um die in dieser Arbeit mit allen drei 5-Htt-Genotypen erzielten Ergebnisse der LA-Neurone besser mit den Ergebnissen von Nietzer und Bonn (nur WT, KO) vergleichen zu können (Nietzer et al., 2011), wurden die von mir erhobenen Daten nicht nur in einem 3er-Vergleich, sondern auch einem 2er-Vergleich (WT vs. KO) statistisch analysiert. Untersuchungen der LA-Neurone aller drei 5-Htt-Genotypen zeigen, dass sozialer Stress zu einer Zunahme der Komplexität der Dendritenbäume durch längere und auch stärker verzweigte Dendriten vor allem in der Gruppe der WT-Mäuse führt. HET- und KO-Mäuse zeigten keinen entsprechenden Stress-Effekt. Darüber hinaus zeigten sich deutliche Genotypeffekte. Unabhängig vom Stresserleben besitzen HET-Mäuse längere Dendriten als WT-Mäuse sowie eine höhere Spinedichte als WT- und KO-Mäuse. Die Hypothese, die in der Arbeit von Nietzer et al. aufgestellt wurde, dass eine vollständige 5-HTT-Defizienz zu mehr Spines führt, ließ sich hier weder durch den 3er- noch durch den 2er-Vergleich replizieren. Die Pyramidenzellen der CA3-Region, die in dieser Studie zum ersten Mal analysiert wurden, zeigen in Bezug auf die durch den Stress ausgelösten Veränderungen ein im Vergleich zu den LA-Neuronen entgegengesetzten Effekt. Der soziale Stress führt hier zu einer Dendritenatrophie in der WT-Gruppe mit kürzeren und weniger komplexen Dendriten. Außerdem führte er zu einer geringeren Spinedichte bei den HET-Mäusen. Es zeigten sich klare Genotypeffekte, unabhängig von der Stresserfahrung, mit einer reduzierten Spinedichte der KO-Mäuse gegenüber den WT-Mäusen und einer nur in den Kontrollen detektierten, reduzierten Spinedichte der KO-Mäuse im Vergleich zu den WT- und HET-Mäusen. Sowohl in der LA als auch in der CA3-Region lassen sich Kompensationsmechanismen des 5-HTT-Defizits der HET-Tiere vermuten, über die die KO-Tiere nicht verfügen. 
Die in LA und CA3 gezeigten gegensätzlichen Auswirkungen des sozialen Stresses weisen auf die unterschiedlichen Funktionen dieser beiden Regionen im Furchtkreislauf und/oder bei der Verarbeitung von Stress hin. Darüber hinaus deutet diese Arbeit darauf hin, dass Arbeiten mit ähnlichen Untersuchungsmethoden und sogar gleichem Untersuchungsmaterial unterschiedliche Ergebnisse liefern können.
N2  - In this study, the influence of social stress experience and the 5-Htt genotype on the neuronal morphology of certain brain regions was investigated using a mouse model. The apical and basal dendrites of pyramidal cell-like neurons and the apical dendrites of the pyramidal cells of the cornu ammonis (CA)3 region of the hippocampus were reconstructed in Golgi-Cox-stained brains of the 5-HTT-KO line in the lateral amygdala (LA) using the neurolucida system and the data obtained was then statistically analyzed. 
The results obtained show that especially the experience of social defense stress but also the 5-Htt genotype (WT, HET, KO) have a significant influence on the morphology of the neurons of the LA and the CA3 region in the mouse model. In order to better compare the results of the LA neurons obtained in this study with all three 5-Htt genotypes with the results of Nietzer and Bonn (WT, KO only) (Nietzer et al., 2011), the data collected by me were statistically analyzed not only in a 3-way comparison, but also in a 2-way comparison (WT vs. KO). Investigations of the LA neurons of all three 5-Htt genotypes show that social stress leads to an increase in the complexity of the dendrite trees due to longer and also more branched dendrites, especially in the group of WT mice. HET and KO mice showed no corresponding stress effect. In addition, there were clear genotype effects. Regardless of the stress experience, HET mice have longer dendrites than WT mice and a higher spin density than WT and KO mice. The hypothesis put forward in the work of Nietzer et al. that complete 5-HTT deficiency leads to more spines could not be replicated here by either the 3-way or 2-way comparison. The pyramidal cells of the CA3 region, which were analyzed for the first time in this study, show an opposite effect compared to the LA neurons with regard to the changes triggered by stress. Here, social stress leads to dendrite atrophy in the WT group with shorter and less complex dendrites. It also led to a lower spin density in the HET mice. There were clear genotype effects, independent of the stress experience, with a reduced spin density in the KO mice compared to the WT mice and a reduced spin density in the KO mice compared to the WT and HET mice, which was only detected in the controls. Compensatory mechanisms for the 5-HTT deficit in the HET animals, which the KO animals do not have, can be assumed in both the LA and the CA3 region. 
The contrasting effects of social stress shown in LA and CA3 indicate the different functions of these two regions in the fear circuit and/or in the processing of stress. Furthermore, this work suggests that studies using similar research methods and even the same research material may yield different results.
KW  - Serotoninstoffwechsel
KW  - Hippocampus
KW  - Stress
KW  - Corpus amygdaloideum
KW  - Ammonshorn
KW  - CA3-Region
KW  - laterale Amygdala
KW  - sozialer Stress
KW  - Serotonintransporter-Knockout-Linie
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-369488
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TY  - THES
A1  - Klüpfel, Marina Anna
T1  - Lagedarstellung und -Bewertung durch den Einsatz des Windmühlenmodells - Einführung und Nutzung im Rahmen der SARS-CoV-2 Pandemie
T1  - Situational report and assessment using the windmill model – implementation and application during the SARS-CoV-2 pandemic
N2  - Bei Großschadensereignissen oder Katastrophen arbeiten die Einsatzkräfte verschiedener Organisationen und Krankenhäuser zusammen, um die Schadenslage zu bewältigen. Für die Koordinierung dieser Einsätze benötigen die Führungskräfte ein möglichst genaues Bild der aktuellen Lage. Auch im Rahmen der SARS-CoV-2- Pandemie war eine Übersicht über die Versorgungslage der Krankenhäuser erforderlich, um mögliche lokale Ressourcenengpässe frühzeitig zu erkennen und durch geeignete Maßnahmen zu beheben. Zu diesem Zweck wurde in Bayern im November 2021 das Windmühlen-Modell eingeführt. Basierend auf einer Online-Plattform meldeten die zuständigen Bezirkskoordinierenden der bayerischen Regierungsbezirke täglich die Versorgungslage ihrer Kliniken anhand der Komponenten Personal, Material und Raum. Außerdem gab es die Möglichkeit zur Dokumentation von Patientenverlegungen. Die über die Windmühlen-Onlineplattform gesammelten Lagemeldungen und dokumentierten Verlegungen des Zeitraums von 21. November 2021 bis 20. Februar 2022 wurden in der vorliegenden Arbeit detailliert aufbereitet. Zusätzlich wurden die erfassten Daten statistisch ausgewertet und mit den örtlichen 7-Tage-Inzidenzwerten des SARS-CoV-2-Virus verglichen. Durch das Windmühlen-Modell konnten Unterschiede in der Versorgungslage zwischen den Regierungsbezirken sehr effektiv sichtbar gemacht werden. Insgesamt waren Intensivstationen deutlich stärker belastet als Normalstationen. Die Versorgungsqualität war in Covid-Bereichen stärker beeinträchtigt als auf Stationen ohne Covid-Patienten. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Windmühlen-Lagemeldungen nicht allein die regionalen Inzidenzwerte, sondern die tatsächliche Versorgungssituation vor Ort abbilden. Die dokumentierten Interhospitaltransfers erfolgten von Regionen mit hohen Inzidenzwerten und schlechter Ressourcenverfügbarkeit in Bezirke mit weniger kritischer Versorgungslage. Damit konnten aus den Windmühlen-Lagemeldungen auch konkrete Handlungskonsequenzen, wie strategische Patientenverlegungen, abgeleitet werden. Lagemeldungen sind wichtig für die abgestimmte Zusammenarbeit verschiedener Stellen bei der Bewältigung einer Krise. Die etablierten Systeme zur Lageerfassung sind meist quantitativ ausgelegt und nur wenig skalierbar. Die Anwendung in einem neuen Kontext erfordert oft zeitaufwändige Anpassungen. Im Gegensatz dazu bietet das Windmühlen-Modell eine skalierbare, eher qualitativ ausgerichtete Lagedarstellung und ist aufgrund seines unkomplizierten Aufbaus innerhalb kürzester Zeit für eine Nutzung in verschiedensten Schadenslagen adaptierbar.
N2  - During large-scale emergencies and disasters, relief units and hospital staff work together to manage the critical situation. Command and control structures need a detailed situational assessment to coordinate relief efforts. During the SARS-CoV-2 pandemic an overview of hospital supplies and resources was vital to detect local shortages early and find appropriate measures to resolve them. For this purpose, the windmill model was implemented in Bavaria, Germany, in November 2021. Based on an online platform, the seven Bavarian districts gave daily updates on their hospitals’ situation regarding staff, supplies and space. Additionally, there was a tool to record patient transfers to different hospitals. In the dissertation at hand the data collected by the windmill-online platform from 21. November 2021 to 20. February 2022 was evaluated, statistically analyzed and compared to the local 7-day-incidence rates of SARS-CoV-2 virus. The windmill model was able to very effectively showcase differences in strain on the hospital care capacities amongst the districts. Overall, the intensive care units were burdened more heavily than standard care units. The quality of hospital care on Covid-wards was impaired more strongly than on non-Covid-wards. This thesis provides evidence for the windmill situation reports not only depicting the local incidence rates but portraying the actual current hospital care capacities in the districts. The documented patient transfers took place from regions with high incidence rates and poor resource availability to districts with a less critical situation. Thus, specific consequences, like strategic patient transfers, were deduced from situational reports in the windmill model. Situational reports are crucial in collaboration for crisis management. Established systems for situational assessment are often based on quantitative analysis and lack scalability. Using those in a different scenario would require time-consuming adaptations. In contrast the windmill model provides a scalable more qualitatively based situational assessment and is, due to its straightforward format, quickly adaptable to use in any future disaster.
KW  - Katastrophenmedizin
KW  - Massenanfall von Verletzten oder Erkrankten
KW  - Notfallmedizin
KW  - Einsatzleitung
KW  - Lagedarstellung
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-369595
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TY  - THES
A1  - Reissland, Michaela
T1  - USP10 is a \(de\) \(novo\) tumour-specific regulator of β-Catenin and contributes to cancer stem cell maintenance and tumour progression
T1  - USP10 ist ein \(de\) \(novo\) tumorspezifischer Regulator von ß-Catenin und trägt zur Erhaltung von Krebsstammzellen und zur Tumorprogression bei
N2  - Colorectal Cancer (CRC) is the third most common cancer in the US. The majority of CRC cases are due to deregulated WNT-signalling pathway. These alterations are mainly caused by mutations in the tumour suppressor gene APC or in CTNNB1, encoding the key effector protein of this pathway, β-Catenin. In canonical WNT-signalling, β-Catenin activates the transcription of several target genes, encoding for proteins involved in proliferation, such as MYC, JUN and NOTCH. Being such a critical regulator of these proto-oncogenes, the stability of β-Catenin is tightly regulated by the Ubiquitin-Proteasome System. Several E3 ligases that ubiquitylate and degrade β-Catenin have been described in the past, but the antagonists, the deubiquitylases, are still unknown. By performing an unbiased siRNA screen, the deubiquitylase USP10 was identified as a de novo positive regulator of β-Catenin stability in CRC derived cells. USP10 has previously been shown in the literature to regulate both mutant and wild type TP53 stability, to deubiquitylate NOTCH1 in endothelial cells and to be involved in the regulation of AMPKα signalling. Overall, however, its role in colorectal tumorigenesis remains controversial. By analysing publicly available protein and gene expression data from colorectal cancer patients, we have shown that USP10 is strongly upregulated or amplified upon transformation and that its expression correlates positively with CTNNB1 expression. In contrast, basal USP10 levels were found in non-transformed tissues, but surprisingly USP10 is upregulated in intestinal stem cells. Endogenous interaction studies in CRC-derived cell lines, with different extend of APCtruncation, revealed an APC-dependent mode of action for both proteins. Furthermore, by utilising CRISPR/Cas9, shRNA-mediated knock-down and overexpression of USP10, we could demonstrate a regulation of β-Catenin stability by USP10 in CRC cell lines. It is widely excepted that 2D cell culture systems do not reflect complexity, architecture and heterogeneity and are therefore not suitable to answer complex biological questions. To overcome this, we established the isolation, cultivation and genetically modification of murine intestinal organoids and utilised this system to study Usp10s role ex vivo. By performing RNA sequencing, dependent on different Usp10 levels, we were able to recapitulate the previous findings and demonstrated Usp10 as important regulator of β-dependent regulation of stem cell homeostasis. Since genetic depletion of USP10 resulted in down-regulation of β-Catenin-dependent transcription, therapeutic intervention of USP10 in colorectal cancer was also investigated. Commercial and newly developed inhibitors were tested for their efficacy against USP10, but failed to significantly inhibit USP10 activity in colorectal cancer cells. To validate the findings from this work also in vivo, development of a novel mouse model for colorectal cancer has begun. By combining CRISPR/Cas9 and classical genetic engineering with viral injection strategies, WT and genetically modified mice could be transformed and, at least in some animals, intestinal lesions were detectable at the microscopic level. The inhibition of USP10, which we could describe as a de novo tumour-specific regulator of β-Catenin, could become a new therapeutic strategy for colorectal cancer patients.
N2  - Darmkrebs ist die dritthäufigste Krebsart in den USA. Die Mehrheit der Darmkrebsfälle
sind auf einen deregulierten WNT-Signalweg zurückzuführen. Diese Veränderungen wer-
den hauptsächlich durch Mutationen im Tumorsuppressor-Gen APC oder in CTNNB1
verursacht, welches für das zentrale Protein dieses Signalwegs, β-Catenin, kodiert.
Beim kanonischen WNT-Signalweg aktiviert β-Catenin die Transkription mehrerer Gene,
die für, an der Proliferation beteiligte Proteine wie MYC, JUN und NOTCH, kodieren.
Da β-Catenin ein kritischer Regulator dieser proto-Onkogene ist, wird die Stabilität von
β-Catenin durch das Ubiquitin-Proteasom-System streng reguliert. In der Vergangen-
heit wurden mehrere E3-Ligasen beschrieben, die β-Catenin ubiquitylieren und abbauen,
aber die Deubiquitylasen, sind grö𐀀tenteils noch unbekannt.
Mit Hilfe eines unvoreingenommenen siRNA-Screens wurde die Deubiquitylase USP10
als de novo Regulator der β-Catenin-Stabilität in Darmkrebs-Zellen identifiziert. In der
Literatur wurde bereits gezeigt, dass USP10 sowohl die Stabilität von mutiertem als
auch von wild typ TP53 reguliert, NOTCH1 in Endothelzellen deubiquityliert und an
der Regulation des AMPKα Signalwegs beteiligt ist. Insgesamt bleibt seine Rolle in der
kolorektalen Tumorgenese aber bisher umstritten.
Anhand der Analyse öffentlich zugänglicher Protein- und Genexpressionsdaten haben
wir gezeigt, dass USP10 bei der Transformation stark hochreguliert oder amplifiziert
wird und dass seine Expression positiv mit der von CTNNB1 korreliert. Im Gegensatz
dazu wurden in nicht transformiertem Gewebe basale USP10-Spiegel gefunden, aber
überraschenderweise ist USP10 in intestinalen Stammzellen hochreguliert.
Endogene Interaktionsstudien in Darmkrebs-Zelllinien mit unterschiedlichem Ausma𐀀
an APC-Trunkierung zeigten eine APC-abhängige Interaktion für beide Proteine. Darüber
hinaus konnten wir mit Hilfe von CRISPR/Cas9, shRNA-vermitteltem Knock-down und
Überexpression von USP10 eine Regulation der β-Catenin-Stabilität durch USP10 in
Darmkrebs-Zelllinien nachweisen. Es ist allgemein bekannt, dass 2D-Zellkultursysteme
die Komplexität, Architektur und Heterogenität nicht widerspiegeln und daher nicht
geeignet sind, um komplexe biologische Fragen zu beantworten. Um dies zu überwinden,
haben wir die Isolierung, Kultivierung und genetische Veränderung von murinen Dar-
morganoiden etabliert und dieses System genutzt, um die Rolle von Usp10 ex vivo zu
untersuchen. Durch die Durchführung von RNA-Sequenzierungen in Abhängigkeit von
unterschiedlichen Usp10-Spiegeln konnten wir die bisherigen Ergebnisse rekapitulieren
und Usp10 als wichtigen Regulator der β-Catenin-abhängigen Regulation der Stammzell-
homöostase nachweisen.
Da die genetische Depletion von USP10 zu einer Herunterregulierung der β-Catenin-
abhängigen Transkription führte, wurde auch die therapeutische Intervention von USP10
in Darmkrebs untersucht. Kommerzielle und neu entwickelte Inhibitoren wurden auf
ihre Wirksamkeit gegen USP10 getestet, konnten jedoch die Aktivität von USP10 in
Darmkrebs- Zellen nicht hemmen. Um die Erkenntnisse aus dieser Arbeit auch in vivo
zu validieren, wurde mit der Entwicklung eines neuartigen Mausmodells für Darmkrebs
begonnen. Durch die Kombination von CRISPR/Cas9 und klassischer Gentechnik mit
viralen Injektionsstrategien konnten WT- und gentechnisch veränderte Mäuse trans-
formiert werden und zumindest bei einigen Tieren waren Darmläsionen auf mikroskopis-
cher Ebene nachweisbar.
Die Inhibtierung von USP10, als de novo tumorspezifischer Regulator von β-Catenin,
könnte eine neue therapeutische Strategie für Darmkrebs-Patienten werden.
KW  - Biomedizin
KW  - Biomedicine
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-319579
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TY  - JOUR
A1  - Morimoto, Yoshiro
A1  - Shimada-Sugimoto, Mihoko
A1  - Otowa, Takeshi
A1  - Yoshida, Shintaro
A1  - Kinoshita, Akira
A1  - Mishima, Hiroyuki
A1  - Yamaguchi, Naohiro
A1  - Mori, Takatoshi
A1  - Imamura, Akira
A1  - Ozawa, Hiroki
A1  - Kurotaki, Naohiro
A1  - Ziegler, Christiane
A1  - Domschke, Katharina
A1  - Deckert, Jürgen
A1  - Umekage, Tadashi
A1  - Tochigi, Mamoru
A1  - Kaiya, Hisanobu
A1  - Okazaki, Yuji
A1  - Tokunaga, Katsushi
A1  - Sasaki, Tsukasa
A1  - Yoshiura, Koh-ichiro
A1  - Ono, Shinji
T1  - Whole-exome sequencing and gene-based rare variant association tests suggest that PLA2G4E might be a risk gene for panic disorder
JF  - Translational Psychiatry
N2  - Panic disorder (PD) is characterized by recurrent and unexpected panic attacks, subsequent anticipatory anxiety, and phobic avoidance. Recent epidemiological and genetic studies have revealed that genetic factors contribute to the pathogenesis of PD. We performed whole-exome sequencing on one Japanese family, including multiple patients with panic disorder, which identified seven rare protein-altering variants. We then screened these genes in a Japanese PD case–control group (384 sporadic PD patients and 571 controls), resulting in the detection of three novel single nucleotide variants as potential candidates for PD (chr15: 42631993, T>C in GANC; chr15: 42342861, G>T in PLA2G4E; chr20: 3641457, G>C in GFRA4). Statistical analyses of these three genes showed that PLA2G4E yielded the lowest p value in gene-based rare variant association tests by Efficient and Parallelizable Association Container Toolbox algorithms; however, the p value did not reach the significance threshold in the Japanese. Likewise, in a German case–control study (96 sporadic PD patients and 96 controls), PLA2G4E showed the lowest p value but again did not reach the significance threshold. In conclusion, we failed to find any significant variants or genes responsible for the development of PD. Nonetheless, our results still leave open the possibility that rare protein-altering variants in PLA2G4E contribute to the risk of PD, considering the function of this gene.
KW  - clinical genetics
KW  - medical genetics
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-224192
VL  - 8
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Nerreter, Thomas
A1  - Letschert, Sebastian
A1  - Götz, Ralph
A1  - Doose, Sören
A1  - Danhof, Sophia
A1  - Einsele, Hermann
A1  - Sauer, Markus
A1  - Hudecek, Michael
T1  - Super-resolution microscopy reveals ultra-low CD19 expression on myeloma cells that triggers elimination by CD19 CAR-T
JF  - Nature Communications
N2  - Immunotherapy with chimeric antigen receptor-engineered T-cells (CAR-T) is under investigation in multiple myeloma. There are reports of myeloma remission after CD19 CAR-T therapy, although CD19 is hardly detectable on myeloma cells by flow cytometry (FC). We apply single molecule-sensitive direct stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM), and demonstrate CD19 expression on a fraction of myeloma cells (10.3–80%) in 10 out of 14 patients (density: 13–5,000 molecules per cell). In contrast, FC detects CD19 in only 2 of these 10 patients, on a smaller fraction of cells. Treatment with CD19 CAR-T in vitro results in elimination of CD19-positive myeloma cells, including those with <100 CD19 molecules per cell. Similar data are obtained by dSTORM analyses of CD20 expression on myeloma cells and CD20 CAR-T. These data establish a sensitivity threshold for CAR-T and illustrate how super-resolution microscopy can guide patient selection in immunotherapy to exploit ultra-low density antigens.
KW  - cancer imaging
KW  - cancer immunotherapy
KW  - imaging
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-232258
VL  - 10
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Odin, Per
A1  - Chaudhuri, K. Ray
A1  - Volkmann, Jens
A1  - Antonini, Angelo
A1  - Storch, Alexander
A1  - Dietrichs, Espen
A1  - Pirtošek, Zvezdan
A1  - Henriksen, Tove
A1  - Horne, Malcolm
A1  - Devos, David
A1  - Bergquist, Filip
T1  - Viewpoint and practical recommendations from a movement disorder specialist panel on objective measurement in the clinical management of Parkinson’s disease
JF  - npj Parkinson's Disease
N2  - Motor aspects of Parkinson’s disease, such as fluctuations and dyskinesia, can be reliably evaluated using a variety of “wearable” technologies, but practical guidance on objective measurement (OM) and the optimum use of these devices is lacking. Therefore, as a first step, a panel of movement disorder specialists met to provide guidance on how OM could be assessed and incorporated into clinical guidelines. A key aspect of the incorporation of OM into the management of Parkinson’s disease (PD) is defining cutoff values that separate “controlled” from “uncontrolled” symptoms that can be modified by therapy and that relate to an outcome that is relevant to the person with PD (such as quality of life). Defining cutoffs by consensus, which can be subsequently tested and refined, is the first step to optimizing OM in the management of PD. OM should be used by all clinicians that treat people with PD but the least experienced may find the most value, but this requires guidance from experts to allow non-experts to apply guidelines. While evidence is gained for devices that produce OM, expert opinion is needed to supplement the evidence base.
KW  - Parkinson's disease
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-234435
VL  - 4
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Scholz, S. L.
A1  - Cosgarea, I.
A1  - Süßkind, D.
A1  - Murali, R.
A1  - Möller, I.
A1  - Reis, H.
A1  - Leonardelli, S.
A1  - Schilling, B.
A1  - Schimming, T.
A1  - Hadaschik, E.
A1  - Franklin, C.
A1  - Paschen, A.
A1  - Sucker, A.
A1  - Steuhl, K. P.
A1  - Schadendorf, D.
A1  - Westekemper, H.
A1  - Griewank, K. G.
T1  - NF1 mutations in conjunctival melanoma
JF  - British Journal of Cancer
N2  - Background
Conjunctival melanoma is a potentially deadly eye tumour. Despite effective local therapies, tumour recurrence and metastasis remain frequent. The genetics of conjunctival melanomas remain incompletely understood.

Methods
A large cohort of 63 conjunctival melanomas was screened for gene mutations known to be important in other melanoma subtypes by targeted next-generation sequencing. Mutation status was correlated with patient prognosis.

Results
Frequent mutations in genes activating the MAP kinase pathway were identified. NF1 mutations were most frequent (n = 21, 33%). Recurrent activating mutations were also identified in BRAF (n = 16, 25%) and RAS genes (n = 12, 19%; 11 NRAS and 1 KRAS).

Conclusions
Similar to cutaneous melanomas, conjunctival melanomas can be grouped genetically into four groups: BRAF-mutated, RAS-mutated, NF1-mutated and triple wild-type melanomas. This genetic classification may be useful for assessment of therapeutic options for patients with metastatic conjunctival melanoma
KW  - cancer genetics
KW  - eye cancer
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-233329
VL  - 118
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Bruchhagen, Christin
A1  - Jarick, Marcel
A1  - Mewis, Carolin
A1  - Hertlein, Tobias
A1  - Niemann, Silke
A1  - Ohlsen, Knut
A1  - Peters, Georg
A1  - Planz, Oliver
A1  - Ludwig, Stephan
A1  - Ehrhardt, Christina
T1  - Metabolic conversion of CI-1040 turns a cellular MEK-inhibitor into an antibacterial compound
JF  - Scientific Reports
N2  - Influenza virus (IV) infections cause severe respiratory illnesses that can be complicated by bacterial super-infections. Previously, we identified the cellular Raf-MEK-ERK cascade as a promising antiviral target. Inhibitors of MEK, such as CI-1040, showed potent antiviral activity. However, it remained unclear if this inhibitor and its active form, ATR-002, might sensitize host cells to either IV or secondary bacterial infections. To address these questions, we studied the anti-pathogen activity of ATR-002 in comparison to CI-1040, particularly, its impact on Staphylococcus aureus (S. aureus), which is a major cause of IV super-infections. We analysed IV and S. aureus titres in vitro during super-infection in the presence and absence of the drugs and characterized the direct impact of ATR-002 on bacterial growth and phenotypic changes. Importantly, neither CI-1040 nor ATR-002 treatment led to increased bacterial titres during super-infection, indicating that the drug does not sensitize cells for bacterial infection. In contrast, we rather observed reduced bacterial titres in presence of ATR-002. Surprisingly, ATR-002 also led to reduced bacterial growth in suspension cultures, reduced stress- and antibiotic tolerance without resistance induction. Our data identified for the first time that a particular MEK-inhibitor metabolite exhibits direct antibacterial activity, which is likely due to interference with the bacterial PknB kinase/Stp phosphatase signalling system.
KW  - antimicrobials
KW  - pathogens
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-221648
VL  - 8
ER  -