| dc.contributor.advisor | Trendelenburg, George Prof. Dr. | |
| dc.contributor.author | Schröder, Katrin | |
| dc.date.accessioned | 2021-07-27T12:47:51Z | |
| dc.date.available | 2021-08-11T00:50:07Z | |
| dc.date.issued | 2021-07-27 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0008-58C0-C | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8753 | |
| dc.language.iso | deu | de |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject.ddc | 610 | de |
| dc.title | Studie zur Untersuchung des Antibiotika-Einflusses auf Mikrobiom-assoziierte Schlaganfallfolgen im Mausmodell | de |
| dc.type | doctoralThesis | de |
| dc.title.translated | Study to investigate the influence of antibiotics on microbiome-associated stroke consequences in a mouse model | de |
| dc.contributor.referee | Trendelenburg, George Prof. Dr. | |
| dc.date.examination | 2021-08-04 | |
| dc.description.abstractger | Der Schlaganfall ist die dritthäufigste Todesursache in Deutschland und die häufigste Ursache für erworbene Behinderungen. Die primären Therapiemöglichkeiten sind durch ein Zeitfenster begrenzt und therapeutische Interventionen bei einem ischämischen Schlaganfall limitiert auf eine Lysetherapie und eine interventionelle oder operative Thrombektomie. Wünschenswert ist zusätzlich eine neuroprotektive Therapie, um in der Penumbra eine durch postischämische Prozesse ablaufende weitere Schädigung neuronalen Gewebes zu begrenzen.
In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss des Darmmikrobioms auf die postischämische inflammatorische Destruktion nach einer Middle cerebral artery occlusion (MCAO) bei Mäusen mit 30-minütiger Okklusionszeit und 48-stündiger Reperfusionszeit untersucht.
Es wurden zwei Gruppen von Mäusen mit jeweils einheitlichem Darmmikrobiom untersucht, eine Hauptgruppe von Wildtyp-Tieren (WT) nach zehn Wochen Cohousing mit NALP3-Knockout- Mäusen (NALP3-/-), eine zweite Hauptgruppe Versuchstiere hatte von Geburt an ein NALP3-/--Mikrobiom. Jeweils eine Untergruppe wurde 14 Tage vor der MCAO über das Trinkwasser antibiotisch mit Ciprofloxacin und Metronidazol behandelt. Durch die antibiotisch verursachte Veränderung des Darmmikrobioms konnten die Ischämieschäden beeinflusst werden.
Bei den WT-Tieren nach Cohousing erschien die antibiotische Behandlung vorteilhaft. Hier waren die direkten Infarktvolumina im Mittelwert kleiner und die indirekten kleiner in statistisch signifikantem Maße; die überlebenden Neurone im Median zahlreicher und das neurologische Outcome im Median besser. Bei den NALP3-/--Tieren war die antibiotische Therapie tendenziell nachteilig. Die direkten Infarktvolumina waren im Mittelwert größer. Die Neuronenzahl in der ischämischen Hemisphäre geringer in statistisch signifikantem Maße und das neurologische Outcome im Median schlechter.
Aufgrund der geringen Versuchstierzahlen konnten bei nur zwei Kriterien meiner Versuche signifikante Ergebnisse ermittelt werden.
Der biologische Mechanismus der veränderten inflammatorischen Reaktion nach einer MCAO war durch den Versuchsaufbau dieser Arbeit nicht zu klären. Eine numerisch auffällige Mikrogliareaktion in der WT-Cohousing-Gruppe nach antibiotischer Therapie verbunden mit einem tendenziell besseren Outcome war in der NALP3-/--Gruppe nicht analog sichtbar.
Um den Wirkmechanismus einer Darmmikrobiomveränderung auf einen Hirnischämieschaden nach einer MCAO zu untersuchen, empfehlen sich weitere Versuche mit größeren Tierzahlen. Die mikrobielle Komposition der Darmmikrobiome sollte bei diesen Untersuchungen analysiert werden, um die biologischen Zusammenhänge nach der Modifikation des Darmmikrobioms durch Antibiotika zu ergründen als möglichen Ansatz für eine neuroprotektive Therapie nach einem Schlaganfall. | de |
| dc.description.abstracteng | Stroke is the third leading cause of death in Germany and the most common cause of acquired disability. Primary treatment options are limited by a time window and interventions in ischaemic stroke are limited to lysis therapy and interventional or surgical thrombectomy. In addition, neuroprotective therapy is desirable to limit further neuronal tissue damage in the penumbra due to post-ischaemic processes.
In this study, the influence of the intestinal microbiome on post-ischaemic inflammatory destruction after middle cerebral artery occlusion (MCAO) was investigated in mice with a 30-minute occlusion time and 48-hour reperfusion time.
Two groups of mice were studied, each with a uniform intestinal microbiome; a main group of wild-type (WT) animals after ten weeks of cohousing with NALP3 knockout (NALP3-/-) mice, and a second main group of experimental animals, which had a NALP3-/- microbiome from birth. One subgroup in each case was given antibiotic treatment with ciprofloxacin and metronidazole via the drinking water 14 days before MCAO. The antibiotic-induced change in the intestinal microbiome was able to influence the ischaemic damage.
In WT animals after cohousing, antibiotic treatment appeared beneficial. Here, the median direct infarct volumes were smaller and the median indirect infarct volumes were smaller to a statistically significant degree; the median surviving neurons were more numerous and the median neurological outcome was better. Antibiotic treatment tended to be detrimental in NALP3-/- animals. The median direct infarct volumes were larger. The neuron number in the ischaemic hemisphere was lower to a statistically significant extent and the neurological outcome was worse at the median.
Due to the small number of experimental animals, significant results could only be determined for two criteria of my experiments.
The biological mechanism of the altered inflammatory response after MCAO could not be clarified by the experimental design of this study. A numerically striking microglial response in the WT cohousing group after antibiotic treatment associated with a tendency to a better outcome was not visible analogously in the NALP3-/- group.
To investigate the mechanism of action of intestinal microbiome alteration on brain ischaemia damage after MCAO, further experiments with larger numbers of animals are recommended. The microbial composition of the intestinal microbiome should be analysed in these studies in order to explore the biological correlations after modification of the intestinal microbiome by antibiotics as a possible approach for neuroprotective therapy after stroke. | de |
| dc.contributor.coReferee | Lühder, Fred PD Dr. | |
| dc.contributor.thirdReferee | Schön, Margarete Prof. Dr. | |
| dc.subject.ger | Schlaganfall | de |
| dc.subject.ger | MCAO | de |
| dc.subject.ger | NALP3 | de |
| dc.subject.ger | Darmmikrobiom | de |
| dc.subject.ger | Inflammation | de |
| dc.subject.eng | Stroke | de |
| dc.subject.eng | MCAO | de |
| dc.subject.eng | NALP3 | de |
| dc.subject.eng | intestinal microbiome | de |
| dc.subject.eng | inflammation | de |
| dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0008-58C0-C-5 | |
| dc.affiliation.institute | Medizinische Fakultät | de |
| dc.subject.gokfull | Medizin (PPN619874732) | de |
| dc.description.embargoed | 2021-08-11 | |
| dc.identifier.ppn | 1764703472 | |