Promotionsstipendien
2023 geförderte Promotionsstipendien II/2023
Philipp Arndt
Klinik für Neurologie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Artificially induced Mismatch training (AIM) and its impact on effective motor learning."
Zusammenfassung:
Im Rahmen dieses Projekts wird untersucht, ob die Destabilisierung bestehender neuromotorischer Muster zu einer Verbesserung der darauffolgenden motorischen Lernleistung führen kann. Dieses Ziel wird durch die Anwendung eines sensomotorischen Mismatch in einer virtuellen Realität (VR) erreicht. Insgesamt werden 30 gesunde Probanden im Alter von 18 bis 40 Jahren drei verschiedenen VR-Szenarien ausgesetzt. Nach dieser Exposition absolvieren sie das etablierte implizit-motorische Lernspiel "serial reaction task" (SRT). Es wird analysiert, welches der Szenarien den größten Einfluss auf die anschließende motorische Lernleistung besitzt. Zusätzlich unterziehen sich die Probanden einer prä-post fMRT-Messung, damit Veränderungen in der neuronalen Konnektivität im Zustand fehlender externer Stimuli (resting-state) bewertet werden können. Danach wird überprüft, ob diese Veränderungen der Plastizität mit bekannten motorischen Lernmustern übereinstimmen. Die Studie hat das Potenzial, eine Grundlage für die Entwicklung eines modernen neurorehabilitativen Trainingsparadigmas zu schaffen.
Hamza Arslan
Klinik für Unfall,- Hand- und Wiederherstellungschirurgie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: „Untersuchung des Einflusses von Alterung auf die Achillessehne mit speziellem Fokus auf Seneszenz“
Zusammenfassung:
Als Bindeglied zwischen Muskeln und Knochen sind Sehnen unerlässlich für die Funktion von Gelenken und somit für die Ausführung von Bewegungen. Sehnenerkrankungen (Tendinopathien) sind meist degenerativ oder durch Überlastung bedingt; ihre Pathogenese ist nicht umfassend verstanden. Besonders betroffen sind Athleten und ältere Menschen. Meine Arbeitsgruppe arbeitete bereits heraus, dass in besonderem Maße das Alter einen Einfluss auf die extrazelluläre Matrix von Achilles- und Rotatorenmanschettensehnen ausübt (Vergleich 10 und 100 Wochen alte Tiere). Hierfür wurden Ratten eines Tiermodells mit hoher (HCR; high capacity runners) oder niedriger (LCR; low capacity runners) intrinsischer körperlicher Leistungsfähigkeit genutzt. In meinem Projekt möchte ich den Einfluss der Alterung auf Achillessehnen von HCR-Ratten mit speziellem Fokus auf die Seneszenz untersuchen. Diesbezüglich werde ich mein Augenmerk auf Inflammation – sowohl deren Entstehung als auch Resolution - richten. Ziel ist es, mögliche Veränderungen der Extrazellularmatrix, der Tenozyten, der Inflammation und Resolution und Seneszenz im Verlauf des Alterungsprozesses (25, 54, 100 und 130 Wochen alte Tiere) in Rattenachillessehnen zu analysieren. Immunhistochemie und Mikroskopie werde ich anwenden, um die histologischen und zellulären Veränderungen zu detektieren. Die Methode der qRT-PCR kommt zum Einsatz, um die Expression spezifischer Gene zu quantifizieren.
Verena Auerswald
Klinik für Neurologie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Der Einfluss des hypocretinergen Systems auf die Funktionsweise des menschlichen Belohnungssystems - eine vergleichende Untersuchung auf behavioraler und neuronale Netzwerkebene bei Menschen mit und ohne Hypocretindefizienz."
Zusammenfassung:
Die Narkolepsie ist eine neurologische Erkrankung aus dem Spektrum der zentralnervösen Hypersomnien, charakterisiert durch exzessive Tageschläfrigkeit, Kataplexien und einen qualitativ gestörten Nachtschlaf. Ursache ist eine autoimmun-bedingte Zerstörung hypocretinerger Neurone im Hypothalamus, die eine wesentliche Rolle in der Schlaf-Wach-Regulation spielen. Tierexperimentelle Untersuchungen legen nahe, dass das Hypocretinsystem auch im Belohnungssystem eine modifizierende Rolle spielt. In Übereinstimmung damit finden sich bei Menschen mit Narkolepsie und Hypocretindefizit vermehrt affektgekoppelte Symptome bei Belohnungserwartung und -erhalt. Ziel der Studie ist daher Untersuchung der Belohnungsverarbeitung bei Personen mit Narkolepsie Typ 1 im Vergleich zu Personen mit Narkolepsie Typ 2, bei denen kein Hypocretin-Defizit vorliegt und einer gesunden Kontrollgruppe unter Nutzung des Spieleparadigmas „Monetary Incentive Delay Task“. Während des Versuches werden die neuronalen Korrelate der Belohnungsaktivierung mittels Magnetoenzephalografie charakterisiert. Die Ergebnisse der Arbeit werden einerseits helfen, die physiologische Funktionsweise des Belohnungssystems im Zusammenspiel mit dem Hypocretinsystem zu verstehen und weiterhin zu einem besseren Verständnis der Erkrankung Narkolepsie beitragen.
Kevin Balßuweit
Klinik für Neurologie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Using Support Vector Machines (SVM) to Predict Cognitive Decline: An Analysis of Clinical and Neuroimaging (fMRI and SBM) Data Following STN-DBS Implantation in Parkinson's Disease"
Zusammenfassung:
Das Hauptziel dieses Projekts ist die Verbesserung der Behandlungsergebnisse bei Patienten mit idiopathischem Parkinson-Syndrom (IPS), die sich einer Tiefen Hirnstimulation (DBS) unterziehen. Dieses Ziel beinhaltet die Entwicklung eines präziseren Vorhersagemodells zur Bewertung der Auswirkungen der DBS-Implantation auf die Kognition und die Verwendung von MRT als
diagnostischen Marker in diesem Zusammenhang. Mit Hilfe eines Machine-Learning-Ansatzes soll gezeigt werden, dass (1) die Implementierung von Support Vector Machines (SVM) zur Klassifikation kognitiver Defizite bei Parkinson auf der Basis von klinischen Daten (z.B. Schweregrad der Erkrankung, Alter, UPDRS III) und Parametern aus der Neurobildgebung (SBM und fMRI) effektiv ist. Diese Klassifikation konzentriert sich auf die Vorhersage, ob der Montreal Cognitive Assessment (MoCA) Score über oder unter 20 Punkten liegt. Anschließend wollen wir vorhersagen (2), ob drei Monate nach der STN-DBS-Implantation eine kognitive Verschlechterung zu erwarten ist (MoCABaseline - MoCAPost ≥ 3). Zu diesem Zweck werden insgesamt 50 IPS-Patienten untersucht, darunter 20, die sich in den Jahren 2023 oder 2024 einer STN-DBS-Implantation unterzogen haben bzw. werden. Die verfügbaren Daten umfassen klinische und kognitive Parameter sowie hochauflösende kraniale MRT-Scans (T1 und
EPI), die routinemäßig im Rahmen der DBS-Implantation erhoben werden.
Janneke Berndt
Klinik für Innere Medizin II
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "ASXL1-Mutationen in der chronischen myeloischen Leukämie"
Zusammenfassung:
Die chronische myeloische Leukämie (CML) manifestiert sich durch die reziproke Translokation t(9;22)(q34;q11), durch welche eine verkürzte Form des Chromosoms 22, das sogenannte Philadelphia (Ph)-Chromosom, entsteht. Infolgedessen kommt es zur Fusion zwischen Breakpoint Cluster Region (BCR) und Abelson (ABL1)-Tyrosinkinase und damit zur Entstehung des BCR::ABL1 Fusionsgens. Dieses Gen codiert für eine dauerhaft aktivierte Tyrosinkinase, welche zur unkontrollierten Zellproliferation und damit dem Krankheitsbild der CML führt. Basierend auf der Entdeckung von BCR::ABL1 als Treiber der CML-Pathogenese wurden mehrere Generationen zielgerichteter Tyrosinkinaseinhibitoren (TKI) entwickelt. Der außerordentliche Erfolg der TKI-Therapie hat zur Folge, dass ein Großteil der Patienten eine nahezu normale Lebenserwartung zeigt. Dennoch stellen primäre und sekundäre Resistenzmechanismen, welche auch BCR::ABL1-unabhängig vorliegen können, eine große Herausforderung für viele Patienten dar. Um die molekularen Hintergründe der CML noch besser zu verstehen, rückten in den letzten Jahren vor allem auch Mutationen anderer Leukämie-assoziierter Gene, die zusätzlich zu BCR::ABL1 in etwa 25% der CML Patienten zum Zeitpunkt der Erstdiagnose auftreten, in den wissenschaftlichen Fokus. Besonders Mutationen des epigenetischen Regulators ASXL1 wurden in Vorarbeiten der Arbeitsgruppe häufig detektiert. In einer Kohorte von Kindern und jungen Erwachsenen mit CML wurden ASXL1-Mutationen sogar als einzige genetische Veränderung zusätzlich zu BCR::ABL1 gefunden. Außerdem zeigte eine prospektive Analyse von 222 CML Patienten eine Assoziation von ASXL1-Mutationen mit einem schlechteren Therapieansprechen, bezogen auf das Erreichen einer MMR (major molecular remission). In der geplanten Studie soll der Einfluss von ASXL1- Mutationen auf die Pathogenese der CML genauer untersucht werden, um molekulare Hintergründe besser zu verstehen. Dabei soll untersucht werden, ob sich Unterschiede im Ansprechen auf die TKITherapie bezüglich des ASXL1-Status auch im Zellmodel zeigen. Außerdem sollen ASXL1-abhängige Unterschiede in den Signalkaskaden mittels Proteomanalysen genauer beleuchtet werden. Gegebenenfalls erfolgen weiterführende Analysen am Primärmaterial von CML Patienten mit und ohne ASXL1-Mutationen.
Sarah Christian Fritzsch
Klinik für Neurologie, Institut für Infektionsfektionsmedizin
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Effekte einer Schubbehandlung mit Methylprednisolon bei schwangeren Multiple Sklerose Patientinnen auf das intestinale Mikrobiom ihres Kindes im späteren Leben"
Zusammenfassung:
Zur Behandlung von Schüben einer Multiplen-Sklerose (MS) während der Schwangerschaft wird eine Hochdosistherapie mit Methylprednisolon (MP) empfohlen. In der von uns durchgeführten Studie ‘MS-KINDER’ führte diese Therapie bei intrauterin MP-exponierten Kindern im Alter von 8-14 Jahren zu neuropsychiatrischen Auffälligkeiten und einer Wachstumsverzögerung. Die Mechanismen sind weitestgehend unklar, ein Zusammenhang mit einer MP-induzierten veränderten Entwicklung des intestinalen Mikrobioms erscheint möglich. Ziel dieses experimentellen Promotionsvorhabens ist es, die Effekte einer pränatalen MPExposition zur MS-Schubbehandlung für die Entwicklung und Zusammensetzung des
intestinalen Mikrobioms im Alter von 8-14 Jahren als möglichen Mechanismus zu analysieren und einen Zusammenhang mit den nachgewiesenen neuropsychiatrischen Veränderungen sowie der Wachstumsverzögerung zu untersuchen. Hierzu werden bereits existierende Stuhlproben (n=60) von pränatal MP-exponierten und nicht-MP-exponierten Kindern von Müttern mit MS mittels einer umfangreichen Metagenomanalyse charakterisiert, welche die Sequenzierung und anschließende bioinformatische Analyse der gesamten bakteriellen, viralen, fungalen sowie parasitären DNA in den Stuhlproben umfasst.
Noah Glebe
Institut für Biochemie II
Promotionsstipendien II/2023
Thema: „Untersuchung der Expression und Funktion von Nexilin-Isoformen bei der Herzreifung“
Zusammenfassung:
Die postnatale Reifung des Herzens ist ein wesentlicher Bestandteil der Umgestaltung und Vorbereitung des fötalen Herzens auf die zunehmende Beanspruchung bzw. Belastung im adulten Organismus. Hierbei stattfindende Umwandlungsprozesse führen unter anderem zu einer Zunahme der Sarkomerlänge und der kontraktilen Kraft, aber auch zur Bildung von Myozyten-typischen Strukturen (z.B. Dyade, M-Linie). Neben strukturellen und genregulatorischen Änderungen finden auch alternative Splicingprozesse von myozytenspezifischen Proteinen (z.B. Troponin-I, Titin, Myosin-light chain) statt. In der Literatur ist gezeigt worden, dass Nexilin für die Ausbildung der T-Tubuli essentiell ist. Darüber hinaus wurde in Vorabstudien unserer Arbeitsgruppe gezeigt, dass Nexilin in verschiedenen Isoformen im adulten Herzen exprimiert wird. Interessanterweise ist das Expressionsmuster der Isoformen zwischen dem Atrium und den Ventrikeln verschieden. Ziel meiner Promotionsarbeit sind Untersuchungen zum alternativen Splicing von Nexilin im Rahmen der Herzreifung. Anhand von Transkript- und Proteinnachweisen soll ein umfassendes Bild der Nexilinexpression im prä- und postnatalen Herzen, sowie im jungadulten und adulten Organismus erstellt werden. Hierbei sollen murine und humane Proben untersucht werden. Darüber hinaus sollen potentielle Interaktionspartner der jeweiligen Nexilin-Isoformen identifiziert und charakterisiert werden.
Malin Jacoby
Institut für Pharmakologie und Toxikologie; Klinik für Anästhesie und Intensivtherapie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Analyse der Agonist-induzierten Phosphorylierung des S1P1-Rezeptors"
Zusammenfassung:
Der Sphingosin-1-Phosphat-Rezeptor 1 (S1PR1) ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor (GPCR), der zur Familie der Sphingosin-1-Phosphat-Rezeptoren gehört. S1PR1 bindet ausschließlich Gi/o- Untereinheiten, welche ihre Wirkung über eine Senkung der cAMP-Konzentration entfalten.
S1PR1 wird ubiquitär exprimiert und weist beispielsweise höhere Konzentrationen in Gehirn, Herz, Milz und Endothel auf. Er ist an zahlreichen Prozessen und Reaktionen beteiligt, unter anderem der frühen Angiogenese, der Regulation von vaskulärer Permeabilität und der Reifung sowie Migration von T- und B-Lymphozyten. Damit spielt der Rezeptor eine wichtige Rolle in der Embryogenese und Entzündungsreaktionen.
Der S1PR1 ist das Zielprotein des Medikamentes Fingolimod, welches im Rahmen der Multiplen Sklerose eingesetzt wird. Die Ligandenbindung führt zu einer Internalisierung und Ubiquitinierung des Rezeptors und damit zu einem Abbau im Proteasom. Die geringere Rezeptorendichte vermindert die Ausreifung, Differenzierung und die Migration der Lymphozyten, was in einer geringeren autoimmunen Aktivität resultiert.
Mit Hilfe von phosphospezifischen Antikörpern soll die Phosphorylierung und anschließende Internalisierung des Rezeptors, die nach Agonist-Exposition erfolgt, untersucht werden. Dies könnte zum verbesserten Verständnis seiner Aktivierung und Regulation in physiologischen und pathologischen Vorgängen beitragen und somit bei der Entwicklung von neuen Agonisten und Antagonisten helfen.
Lennart Korn
Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Selektive Elektrostimulation mimischer Muskeln im unteren Gesicht: Eine prospektive Beobachtungsstudie mit 3D-Videoanalyse, Elektromyografie und Sonografie des Gesichts."
Zusammenfassung:
Die mimische Muskulatur ist in ihrer alltäglichen Funktion als ein Ganzes zu verstehen. Sowohl bei unwillkürlichen emotionalen Gesichtsausdrücken als auch bei willkürlichen finden keine isolierten Kontraktionen, sondern komplexe Bewegungsmuster mehrerer Muskeln statt. Diese sind darin begründet, dass sie keine knöchernen Muskelansätze besitzen, sondern an der Haut und untereinander verankert sind. Somit benötigen einzelne Bewegungen die Vorspannung der verbundenen Muskeln und zeigen sich physiologisch als resultierende Vektorbewegungen. Im Falle einer Fazialisparese kommt es zu einer Lähmung der mimischen Muskeln. Daraus resultierende fehlende Vorspannung und Kontraktion führen akut zum Ausfall oder chronisch zur Veränderung besagter Vektoren. In meiner Promotion möchte ich grundlegend herausfinden, welche Oberflächenveränderungen durch eine isolierte Kontraktion eines Muskels im unteren Gesicht verursacht werden. Der Nachweis der isolierten Bewegung soll durch die gleichzeitige Messung über Sonografie und Oberflächen-Elektromyographie erfolgen. Synchrone 3D-Videoaufnahmen erfassen Veränderungen der Gesichtsoberfläche und dienen als Datengrundlage zur Ausarbeitung eines automatisierten muskelintegrierten 3D-Gesichtsmodells.
Niklas Andreas Leistner
Klinik für Neurologie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Neurosonographie-gestützte Frühdetektion und Charakterisierung der peripheren Immuntherapie-
vermittelten Neurotoxizität"
Zusammenfassung:
Der neuromuskuläre Ultraschall hat sich in der neurologischen Routinediagnostik als ein nicht- invasives und kostengünstiges Verfahren bei Neuropathien zur Differenzierung entzündlicher von toxischer oder hereditärer Ätiologie etabliert. Für Systemtherapie-assoziierte Neuropathien bei Tumorpatienten gibt es bislang kaum Daten zu typischen neurosonographischen Befunden. Immuntherapien gewinnen für die Behandlung von Tumorpatienten stetig und über alle Entitäten hinweg an Bedeutung, während eindeutige bildgebende und laborchemische Biomarker zur Detektion neurologischer Nebenwirkungen fehlen. Hierzu gehören auch die peripheren Effekte der Immuntherapien. Als Teil der prospektiven PARTICIPATE-Studie soll im Rahmen dieses Promotionsprojektes die Bedeutung des hochauflösenden Nervenultraschalls bei der Frühdetektion und im Verlaufsmonitoring neurologischer Toxizität untersucht werden. Hierzu werden 70 mit Immuntherapien-behandelte Tumorpatienten und 70 Tumorpatienten ohne Immuntherapie-Behandlung regelmäßig mittels Neurosonographie untersucht. Primäres Ziel der Studie ist es, eindeutige Muster der Nervenschwellungen und -echogenität zu identifizieren, die ausschließlich im Rahmen der Immuntherapie-assoziierten Neurotoxizität auftreten.
Anabel Müller
Institut für Pharmakologie und Toxikologie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Die Rolle von Donson bei Mikrozephalie"
Zusammenfassung:
Vor einigen Jahren hat sich ein Elternpaar zur Abklärung der Mikrozephalie bei zwei seiner Kinder am UKJ vorgestellt. Als Ursache wurde eine Kombination unterschiedlicher Defekte im DONSON-Gen der Eltern erkannt. Die DONSON-Funktion war zu diesem Zeitpunkt kaum erforscht. Mittlerweile gibt es einige Fallberichte über DONSON-bedingte Mikrozephalie, jedoch existieren kaum Studien im Säugetiermodell zur DONSON-Funktion in vivo. Die Gruppe von Professor Stumm erforscht deshalb die Vorgänge im Gehirn von Mäusen mit Mutationen und Deletionen im Donson-Gen. Dabei werden Immunhistologie, Durchflusszytometrie, neurale Stammzellkulturen und in vivo Markierungen zur Untersuchung von Proliferations- und Apoptosevorgängen bei der Neurogenese eingesetzt. In dieser Dissertation wird der Einfluss des mikrozephalieverursachenden DONSON-Genotyps der oben genannten Familie im Mausmodell nachgestellt und Entwicklungsdefekte im zerebralen Kortex an frühen und späten embryonalen Stadien erfasst. Dabei sollen neben Apoptoseereignissen die Anzahl und Morphologie der radialen Glia, der intermediären Progenitoren und verschiedener neuronaler Subtypen im Kortex bestimmt werden.
Alice Oppermann
Klinik für Neurologie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Motivation and Recovery: Analysis of Reward Sensitivity and Motor Learning after ischemic stroke"
Zusammenfassung:
Eine zerebrale Läsion bspw. im Rahmen eines ischämischen Schlaganfalles führt nicht nur zu einem lokalen Funktionsverlust der betroffenen Zellen, sondern darüber hinaus zu Beeinträchtigungen des gesamten zerebralen Informationsflusses. Diese läsionsbedingte akut verschlechterte Hirn-Netzwerk-Funktionalität führt zu komplexen Funktionsbeeinträchtigungen u.a. durch eine Reduktion der Lernfähigkeit. Voruntersuchungen der Arbeitsgruppe deuten darauf hin, dass die Fähigkeit zu Lernen w sentlich von der Funktionstüchtigkeit des zerebralen Belohnungs-Systems (Reward-Netzwerkes) abhängt. Dieses ist häufig in der Frühphase nach einem Schlaganfall gestört. Dies kann die Konsolidierung motorischer Fähigkeiten nach einem ischäm schen Schlaganfall beeinträchtigen. Daher könnte der Einsatz stärkerer Belohnungsreize oder medikamentöser Interventione zur Normalisierung der Belohnungsfunktion notwendig sein. Schlaganfallpatienten zeigen häufig Defizite in der neuronalen Belohnungsverarbeitung, was zu einer geringeren Aktivierung in bestimmten Hirnregionen führt. Dabei bietet die Frühphase nach einem Schlaganfall das größte Potential für eine langfristige Funktionserholung („sensible Phase“). In dieser Studie werden die motorischen Lernfähigkeiten und die Aktivität der Belohnungsnetzwerke im Gehirn bei Schlaganfallpatienten über einen Zeitraum von sechs Monaten mittels MEG/EEG untersucht. Ziel ist es, die Auswirkungen von Veränderungen in der Belohnungsempfindlichkeit auf personalisierte Rehabilitationsstrategien zu erfassen und das Verständnis des Erholungsprozesses nach einem Schlaganfall zu vertiefen.
Emilie Rössler
Institut für Psychosoziale Medizin, Psychotherapie und Psychoonkologie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Akute psychische Belastung und Bedarf an psychologischer Nachsorge von Eltern pädiatrischer Intensivpatienten"
Zusammenfassung:
Während eines Aufenthalts auf der pädiatrischen Intensivstation (auch PICU = pediatric intensive care unit) werden die zu behandelnden Kinder häufig von ihren Eltern bzw. einem Elternteil begleitet, gerade bei sehr jungen Kindern ist dies der Regelfall. Nicht nur die betroffenen Kinder sind in dieser Situation enormem Stress ausgesetzt, sondern auch Eltern erfahren dabei eine starke psychische Belastung. In bisherigen Studien konnte gezeigt werden, dass bis zu 78% der Eltern pädiatrischer Intensivpatienten während des Aufenthaltes klinisch relevante Symptome einer akuten Belastungsreaktion und etwa 35% der Eltern drei Monate nach PICU-Entlassung die einer posttraumatischen Belastungsstörung (PTBS) zeigen. Bisher konnten sowohl auf elterlicher als auch kindlicher Seite Faktoren identifiziert werden, die mit einem höheren Risiko für die Entwicklung einer PTBS bei den Eltern einhergehen, wie beispielsweise die Intubation des Kindes oder vorherige traumatische Erlebnisse seitens der Eltern. In dieser Arbeit soll die akute psychische Belastungssituation der Eltern erfasst und im Besonderen der Zusammenhang zwischen dieser Belastung und dem subjektiven elterlichen Nachsorgebedarf untersucht werden, um eine Grundlage für die Etablierung einer bedarfsgerechten psychologischen Nachsorge zu schaffen.
Lilia Tensil
Klinik für Unfall,- Hand- und Wiederherstellungschirurgie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Selektive Elektrostimulation mimischer Muskeln im oberen Gesicht: Eine prospektive Beobachtungstudie zur Erfassung der isolierten Muskelkontraktion"
Zusammenfassung:
Die mimische Muskulatur ist in ihrer alltäglichen Funktion als ein Ganzes zu verstehen. Sowohl bei unwillkürlichen emotionalen Gesichtsausdrücken als auch bei willkürlichen Bewegungen kommt es zur Aktivierung mehrerer Muskeln, nicht jedoch zur isolierten Bewegung einzelner Muskeln. Dies ist unter anderem darin begründet, dass die mimischen Muskeln ihren Ansatz und Ursprung nicht am Knochen besitzen, sondern an der Haut und untereinander. Somit benötigen einzelne Bewegungen die Vorspannung der verbundenen Muskeln, sodass physiologisch Vektorbewegungen resultieren. Im Falle einer Fazialisparese, einer Lähmung der mimischen Muskulatur, können besagte Vektoren in der akuten Phase fehlen oder sich in der chronischen Phase ändern. In meiner Promotion möchte ich grundlegend herausfinden, welche Oberflächenveränderungen durch eine isolierte Kontraktion eines Muskels im oberen Gesicht verursacht werden. Zur gezielten Kontraktion eignet sich der Einsatz von oberflächlicher Elektrostimulation. Der Nachweis der isolierten Bewegung soll durch die gleichzeitige Messung über Sonografie und Oberflächen-Elektromyografie (OEMG) erfolgen. Die Oberflächenveränderungen werden über 3D-Videoaufnahmen erfasst.
Paula Tomasini
Klinik für Neurologie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Die Rolle von Secreted Phosphoprotein 1 bei der Vermittlung der Sepsis-assoziierten Enzephalopathie"
Zusammenfassung:
Die Sepsis-assoziierte Enzephalopathie (SAE) ist eine der häufigsten Organdysfunktionen im Verlauf der Sepsis, die langdauernde kognitive Beeinträchtigungen nach sich ziehen kann. In Vorversuchen konnten neurokognitive Defizite im Mausmodell, einhergehend mit vermehrter Synapsenaufnahme durch Mikroglia, nachgewiesen werden. RNASeq-Untersuchungen zeigten hierbei eine Hochregulierung von Secreted Phosphoprotein 1 (SPP1) im Hippocampus sowie in isolierten Mikroglia/Makrophagen. Im murinen Alzheimermodell konnte nachgewiesen werden, dass SPP1, freigesetzt von perivaskulären Makrophagen, eine mikrogliale Phagozytose von Synapsen induziert. In diesem Projekt soll nun die Rolle von SPP1 bei der Vermittlung der SAE untersucht werden.
Hierbei sollen 3 Hypothesen überprüft werden:
- Zerebrales Autopsiegewebe verstorbener Sepsis-Patienten weist vermehrt SPP1
- Im frühen Stadium nach PCI weisen murine Hippocampi vermehrt SPP1 auf, das zellspezifisch zugeordnet werden kann.
- Injektion eines SPP1 neutralisierenden Antikörpers führt zu einem verbesserten neurokognitiven Outcome nach PCI.
Dan Menelik Woldyes
Klinik für Neurologie
Promotionsstipendien II/2023
Thema: "Die Rolle von Border-assoziierten Makrophagen bei der Vermittlung der Sepsis-assoziierten Enzephalopathie"
Zusammenfassung:
Die Sepsis-assoziierte Enzephalopathie (SAE) ist eine der häufigsten Organdysfunktionen der Sepsis, die sich durch ein Delir und/oder qualitative und quantitative Bewusstseinsstörungen manifestieren kann. Nach überstandener Sepsis zeigen eine Vielzahl von Sepsis-überlebenden alltagsrelevante und langanhaltende neurokognitive Defizite, die in Vorversuchen innerhalb der Arbeitsgruppe im Mausmodell bestätigt werden konnten. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass es in der SAE zu einer signifikanten Aktivierung und Proliferation von Border-assoziierten Makrophagen (BAMs) kommt. In diesem Projekt soll nun die Depletion von BAMs mittels intraventrikulärer Injektion von Clodoronat-Liposomen untersucht werden. Ferner soll die Interaktion zwischen BAMs und Mikroglia bei der SAE näher beschrieben werden. Folgende drei Hypothesen sollen dabei untersucht werden: 1) Die intraventrikuläre Injektion von Clodronat-Liposomen führt zu einer Depletion der BAMs in der SAE. 2) Die intraventrikuläre Injektion von Clodronat-Liposomen f¸hrt zu einer reduzierten Mikroglia-Aktivierung und reduziertem neuronalen Schaden in der akuten Phase der SAE. 3) Die intraventrikul‰re Injektion von Clodronat-Liposomen f¸hrt zu einer Verbesserung der neurokognitiven Fähigkeiten in der chronischen Phase der SAE.
Nils Zwiener
Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin
Promotionsstipendien II/2023
Thema: „Untersuchung der Gallensäure/TGR5-Signaltransduktion in Monozyten im Rahmen der Leberversagen-assoziierten Immunsuppression.“
Zusammenfassung:
Cholestatische Erkrankungen führen zu einem pathologischen Anstieg an Gallensäuren im Blut. Diese können je nach Quantität und Zusammensetzung den Gallensäure-Rezeptor TGR5 von Monozyten aktivieren. Das führt zur Hemmung für die Immunantwort wichtiger Prozesse und resultiert somit in einer Immunsuppression. Diese Monozyten-Dysfunktion steigert nach neusten Erkenntnissen die Mortalität betroffener Patienten. In vorliegendem Projekt soll die intrazelluläre Signaltransduktion ausgehend von TGR5 in Monozyten genauer charakterisiert werden. Ziel ist es, die Signalwege, die zur Immunsuppression führen, zu identifizieren. Dies erfolgt durch verschiedene Methoden der Proteindetektion und Inhibition, Phosphorylierungsanalysen sowie Methoden zur Erfassung der Immunfunktion. Damit sollen neue potenzielle pharmakologische Targets zur Behandlung der Immunsuppression und Verbesserung des Patientenoutcomes identifiziert werden.
2023 geförderte Promotionsstipendien I/2023
Anna Barthel
Klinik für Neurologie
Promotionsstipendien I/2023
Thema: "Sensitivity of the reward-system in patients with Parkinson’s disease after STN-DBS"
Zusammenfassung:
Das idiopathische Parkinsonsyndrom ist die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung weltweit (National Library of Medicine. 2021). Im Rahmen dieser Erkrankung tritt eine verminderte neuronale Aktivität in Regionen der Belohnungsverarbeitung und -vorhersage sowie eine Reduktion der mesencephal-striatalen Konnektivität auf. Eine Therapieoption, die zu einer erhöhten Konnektivität und einer damit korrelierenden Besserung der Bradykinese/Rigidität führt, ist die Tiefe Hirnstimulation (TSH, engl. DBS) mit Implantation von einer Elektrode im Nucleus subthalamicus. Die Bewertung des Erfolges einer DBS-Implantation bzw. der Stimulation richtet sich in erster Linie nach der Verbesserung der motorischen Symptome. Gelegentlich werden auch kognitive Symptome wie Konzentrationsfähigkeit oder Stimmung berücksichtigt. Auswirkungen auf das Reward-System, welche aufgrund der anatomischen und funktionellen Beziehungen mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit vorhanden sind, sind bisher nicht systematisch erforscht noch werden sie in der Behandlung berücksichtigt. Aus diesem Grund ist es Ziel meiner Studie zu untersuchen, ob (1) bei Patienten mit idiopathischen Parkinson-Syndrom eine verminderte Sensitivität des Belohnungssystems besteht, (2) diese durch die DBS-Implantation bzw. (3) die Stimulationsparameter verändert wird. Dies soll mit Methoden der funktionellen Bildgebung (EEG und MEG) und einem Paradigma zur Untersuchung des Reward-Systems erstmals systematisch untersucht werden. Die Erkenntnisse sollen dazu beitragen, Veränderungen des Belohnungssystems bei Parkinsonpatienten vor, nach und während einer Therapie mit DBS besser zu verstehen und insbesondere einen neuen Zielparameter für die Stimulationsparameter zur Verfügung zu stellen.
Lisa Gelhausen
Institut für Medizinische Mikrobiologie, Sektion Exp. Virologie
Inhalt 1
Promotionsstipendien I/2023
Thema: "Testung der Wirkeffizienz antifungaler und/oder antiviraler Substanzen während Influenza A Virus und/oder Aspergillus fumigatus Infektion in vitro"
Zusammenfassung:
Influenza A Virus (IAV) Infektionen sind für Erkrankungen mit schweren Verläufen im Menschen, teilweise mit Todesfolge, verantwortlich. Gefährdet sind immunsuppremierte Personen, v. a. wenn Koinfektionen mit Bakterien oder Pilzen auftreten. Unter den Vertretern der Pilze verursachen Aspergillus (A.) spp., insbesondere A. fumigatus, pulmonale Asperillosen. Diese sind aufgrund häufig verzögerter Diagnose und fehlender antipathogener Therapeutika schwer behandelbar. Neue Studien zeigen, dass antifungal wirkende Substanzen, v. a. Triazole, auch die IAV Replikation hemmen. Allerdings ist wenig über deren Wirkung auf die Pathogene während der Koinfektion bekannt. Auch ist die kombinatorische Verwendung von antiviral und antifungal wirkenden Substanzen in Bezug auf molekulare Mechanismen der Wirtszelle und auf Pathogenlast wenig erforscht. Im Rahmen dieser Arbeit sollen antiviral und/oder antifungal wirkende pharmazeutische Substanzen in einem neu etablierten in vitro IAV/A. fumigatus Koinfektionsmodell hinsichtlich ihrer Wirkung auf Pathogenlast, pathogeninduzierte molekulare Mechanismen der Wirtszelle und Wirtsabwehr, inklusive Zellschädigung, charakterisiert werden. Ziel ist es, negative bzw. antagonistische Effekte der Testsubstanzen auf mögliche Pathogen-Wirt-Interaktionen zu identifizieren.
Martha Großmann
Institut für Psychosoziale Medizin, Psychotherapie und Psychoonkologie
Promotionsstipendien I/2023
Thema: "Zwischen Beziehungsaufbau und Grenzüberschreitung in der Arzt-Patient-Beziehung"
Zusammenfassung:
Sexuelle Grenzverletzungen von Ärzt:innen gegenüber Patient:innen sind lange kaum Gegenstand wissenschaftlicher Auseinandersetzung gewesen. Die Häufigkeit solcher Vorkommnisse und mögliche psychische Folgen für Betroffene zeigen jedoch die Relevanz dieses Themas [1, 2]. Dass sexuelle Handlungen zwischen Ärzt:innen und Patient:innen nicht mit dem ärztlichen Berufsethos übereinstimmen, ist Konsens verschiedener ethischer Codizes und Richtlinien [3]. Aber sexuellen Grenzverletzungen geht meist eine Folge stetig eskalierender, anfänglich unverfänglicher Grenzüberschreitungen voraus, die eine Grauzone darstellen [4]. Die Abgrenzung unangemessenen Verhaltens Patient:innen gegenüber ist situationsabhängig und auch in der Literatur nicht eindeutig [3]. Gleichzeitig sind Ärzt:innen in der Pflicht, für die Wahrung einer professionellen Distanz und einen verantwortungsvollen Umgang mit dem Vertrauen der Patient:innen zu sorgen [5]. Diese Arbeit soll einen Überblick darüber geben, wie die Grenzen der Arzt-Patient-Beziehung berufsrechtlich geregelt sind. Im Weiteren soll untersucht werden, wie Medizinstudierende grenzüberschreitendes Verhalten in konkreten Situationen der ärztlichen Praxis bewerten.
Lara Hausdorf
Klinik für Geburtsmedizin, Institut für Rechtsmedizin, Sektion Pathologie, Klinik für Innere Medizin III
Promotionsstipendien I/2023
Thema: "Trophoblastäre Epithelial-Mesenchymale-Transition mit konsekutiver Fibrose: Eine Ursache für die reduzierte Plazentafunktion in hyperglykämischen Schwangerschaften?"
Zusammenfassung:
Die perinatale Mortalität ist insgesamt weiter rückläufig und liegt in Deutschland aktuell bei 0,55%. Bei Schwangeren mit präexistentem Diabetes dagegen, ist die perinatale Sterblichkeit, trotz der verbesserten Versorgung, unverändert hoch und liegt in verschiedenen Studien aus dem europäischen Raum bei 1,5 bis 2%. Oft kommt es dabei in Terminnähe zu einem plötzli- chen Versagen der plazentaren Funktion und die Kinder versterben im Mutterleib. Dabei grei- fen die üblichen Überwachungsinstrumente der Geburtshilfe nicht. Auch histologisch können in diesen Plazenten nicht die für Plazentainsuffizienz typischen Verä derungen nachgewiesen werden. Jedoch wurde in wenigen Studien eine vermehrte Fibrose dieser Plazenten aufgezeigt. Funktionelle Studien zeigen zudem, eine eingeschränkte Oxygenierung in diabetischen Plazenten. Es ist bekannt, dass unter dem Einfluss einer Hyperglykämie in verschiedenen Organen Fibrose entsteht. Es wird funktionelles epitheliales Gewebe durch Bindegewebe ersetzt, was mit einem Funktionsverlust einhergeht. Wir wollen in vitro und in der Immunhistochemie untersuchen, ob Glukose in Trophoblastzellen und in der Plazenta Epithelial-Mesenchymale- Transition (EMT) und die Entstehung von Fibrose induzieren kann.
Marie Luisa Hoyer
Klinik für Neurologie
Promotionsstipendien I/2023
Thema: "Erfassung von Alterseffekten und konvergenter Validität der VR-basierten Erfassung der visuellen Verarbeitungsgeschwindigkeit"
Zusammenfassung:
Neuropsychologische Verfahren, die zur Erfassung von kognitiven Veränderungen z.B. durch Alterungsprozesse oder neurologische Erkrankungen eingesetzt werden, sind bis heute zumeist Papier-Bleistift-Tests (Chen, Stromer, et al., 2020; Prange, Sonntag,
et al., 2022). Zu den wichtigsten etablierten neuropsychologischen Standardtests der zählt der Trail-Making-Test (TMT; Talwar, Natasha, et al., 2020). Im Untertest TMT-A werden aufsteigend Zahlen verbunden und er soll die kognitive Verarbeitungsgeschwindigkeit messen. Im Untertest TMT-B müssen abwechselnd Zahlen und Buchstaben verbunden werden. Ausgefüllte Testbögen für den TMT-A und TMT-B finden sich in den Bildanlagen Abb.1, Abb. 2. Das Verhältnis der Bearbeitungszeit von TMT-A und B wird verwendet, um Aufgabenwechsel-Fähigkeit zu erfassen. Der Test bildet z.B.: Veränderungen der Verarbeitungsgeschwindigkeit zunehmendem Alter gesunder Probanden ab, was auch in Untersuchungen der betreuenden Arbeitsgruppe (Ruiz-Rizzo et al., 2019) belegt wurde. Es bestehen allerdings entscheidende Nachteile dieser Papier-und-Bleistift-Version des Tests. So stellt er erstens recht hohe handmotorische Anforderungen an die untersuchten Probanden, die z.B. nach einem Schlaganfall, oder auch durch altersbedingte motorische Veränderungen nicht selten Probleme haben, schnell mit einem Stift zu hantieren. Dies stellt bei einem nicht unerheblichen Anteil der Getesteten die Validität in der Testung Frage. Zweitens wird nur die Gesamtdauer der Bearbeitung erfasst. Potentiell relevante Zusatzinformationen, wie die Dauer der Bearbeitung einzelner Schritte der Aufgabe, wird nicht erfasst. Drittens ist eine Instruktion und Auswertung durch einen Untersucher notwendig, was zu Variationen in Instruktion und Auswertung führen kann. Weitergehende Möglichkeiten bietet die Nutzung innovativer Virtual Reality Methoden (z.B. De Luca et al., 2019; Ijaz, Kiran, et al. 2019). Konkret lässt sich in einer für eine VR-Brille adaptierten TMT-Version die jeweilige Suchaufgabe visuell in das Blickfeld der Probanden projizieren (z.B. Jyotsna et al. 2020; Plotnik et
al., 2021). Mit einer in die Brille integrierten Blickmessgerät („Eyetracker“) können Blickbewegungen und Fixationen während der Aufgabe aufgezeichnet und ausgewertet werden. Einerseits kann so „reiner“ und unabhängiger von motorischen Fähigkeiten die kognitive Verarbeitungsgeschwindigkeit gemessen werden (mit Ausnahme von Patienten mit Blickparese). Zweitens liefert die Aufzeichnung der Blickbewegungen während der Lösung der Aufgaben separate Information über viele einzelne, potentiell relevante Parameter. Hierzu gehört die separate Aufzeichnung der Dauer von Fixationen auf den verwendeten Reizen, von Geschwindigkeit, Länge und Landepunkten der Blicksakkaden, sowie von Variationen in der Pupillenweite. Solche Informationen könnten in Zukunft im klinischen Alltag wichtig werden, sollte sich z.B. herausstellen, dass sich bestimmte Variablen im Alter oder bei bestimmten Erkrankungen verändern. Drittens erlaubt die Methodik eine komplett automatisierte Instruktion und Auswertung sowie Unabhängigkeit von Umgebungsbeleuchtungsbedingungen und somit eine höhere Standardisierung der Testung als die Papier-und-Bleistift-Version und die Tablet-basierte Version.