The main aim of this study was to determine the changes in neuronal activity of anterior cingulate cortex (ACC), orbitofrontal cortex (OFC) and medial prefrontal cortex (MPC) in rats sensitized to D2/D3 receptor agonist quinpirole (QNP) during exploration of enriched open field arena. During the experiment, the evaluation of behavioural changes induced by quinpirole sensitization were also assessed and compared to previous results. For the purpose of this study, twenty-two adult male Long-Evans rats were used. The half of the rats was sensitized to QNP by receiving daily subcutaneous injections of quinpirole (0,5 mg/kg) while the other half received saline. Both groups were habituated for ten days to open-field arena enriched with two metal objects. The behaviour of animals was videotaped and the data about locomotion and the number of visits of each locale was obtained. On the eleventh day, the part of saline and quinpirole treated groups explored the open-field arena (t = 5 min) while the other two subgroups were left as respective cage-controls. Immediately after the end of experiment, all rats were sacrificed, and the extracted brains were cryopreserved. To determine the changes in neuronal activity of selected brain regions, fluorescence in situ hybridization of immediate early gene Arc was...

Užití biologických materiálů k náhradě tkání v plastické chirurgii ! Abstrakt v angličtině Background: Biological meshes are biomaterials consisted of extracellular matrix and used in surgery particularly for hernia treatment or thoracic wall reconstruction. They are capable of vascularization, that decreases risk of infection, expecially when used in contaminated fields. This study compared the strength of incorporation and biocompatibility of two porcine-derived grafts (cross-linked and non-cross-linked) in a rat hernia model. In addition, we hypothesized that combination of extracellular matrices with autologous mesenchymal stem cells used for hernia repair would result in increased vascularization and increased strength of incorporation. Methods: Standardized 2 x 4 cm fascial defect was created in 42 Wistar rats and repaired with a cross-linked or a non-cross-linked graft either enriched or non-enriched with stem cells. The rats were sacrificed 3, 6 and 12 months later. The strength of incorporation, vascularization, cellular invasion, foreign body reaction and capsule formation were evaluated. Results: Comparison of stem cell enriched and non-enriched groups showed no significant differences in the capsule thickness, foreign body reaction, cellularization or vascularization. In the non-cross-linked...

Ziele der hier vorliegenden Arbeit waren eine immunhistochemische Analyse von GFAP (‚glial fibrillary acidic protein’) und GLUT-1 (Glukosetransporter-1) nach fokaler zerebraler Ischämie sowie deren mögliche Beeinflussung durch eine intravenöse Transplantation autologer mononukleärer Knochenmarkzellen (mKMZ) im Schafmodell. Eine differenzierte Analyse der Zielstrukturen in grauer und weißer Substanz (GS bzw. WS) sollte Aufschluss über eventuell unterschiedliche Reaktionsmuster liefern. Das Gehirnmaterial von zehn Tieren der bereits 2006/2007 stattgefundenen Studie, welche mit PET und MRT-Untersuchungen sowie der Durchführung von Verhaltenstests einherging, wurde retrospektiv im Rahmen der vorliegenden Arbeit untersucht. Je fünf gehörten zu einer Kontroll- bzw. Therapiegruppe (KG bzw. TG). Bei allen Versuchstieren wurde durch die permanente Okklusion der linken mittleren Zerebralarterie (pMCAO) eine fokale zerebrale Ischämie im Bereich des Neokortex hervorgerufen. Die Tiere der Therapiegruppe erhielten 24 Stunden nach dem Eingriff eine Transplantation autologer mKMZ (4x106/kg KGew). Nach sieben Wochen wurden die Versuchstiere getötet, ihre Schädel perfundiert und ihre Gehirne fixiert. Eine Lamelle der Gehirne wurde für die anschließende histologische Untersuchung in 30% Saccharose konserviert. Nach der Etablierung der Antikörper GFAP und GLUT-1 wurden vier Regionen der Gehirn-lamellen immunhistochemisch markiert und abschließend qualitativ und quantitativ analysiert. Die Regionen I (infarktnah) und III (infarktfern) lagen in der ipsilateralen Hemisphäre, die Regionen II (korrespondierend zu Region I) und IV (korrespondierend zu Region III) in der kontralateralen Hemisphäre. Durch den höheren Substanzverlust an Gehirnmasse in der ipsi-lateralen Hemisphäre der KG, wurden in dieser Tiergruppe die Regionen III und IV nicht ausgewertet. Vor der Analyse sind die physiologischen Markierungsmuster der vier Regionen in grauer und weißer Substanz an zwei gesunden Tieren (Prozesskontrolle) aufgezeigt worden. Durch die elektronenmikroskopische Untersuchung von Präparaten und anhand von GFAP/GLUT-1 doppelmarkierten Präparaten konnte festgestellt werden, dass die Astrozytenendfüßchen durch den hier verwendeten GLUT-1 Antikörper nicht markiert wur-den, sondern dass alleinig die gefäßständige, 55 kDa schwere Isoform detektiert worden ist. Die fokale zerebrale Ischämie führte in beiden Gruppen zu einer hochgradigen reaktiven Astrogliose mit Ausprägung einer Glianarbe in Region I. Protoplasmatische Astrozyten der grauen und fibrilläre Astrozyten der weißen Substanz zeigten hypertrophe Veränderungen. Die reaktive Astrogliose von Region I spiegelte sich in einer erhöhten GFAP-Dichte wider (p<0,05 in der Therapiegruppe). Region III hatte die gleiche GFAP-Dichte wie die Regionen II und IV. Der direkte Vergleich zwischen den Regionen I der beiden Gruppen zeigte Veränderungen der GFAP-Dichte durch die Zelltherapie auf: In der GS der Therapiegruppe lag eine geringere GFAP-Dichte vor, in der WS eine höhere (≠ p<0,05; GS und WS). Die Ergebnisse der GLUT-1-Analyse sind denen der GFAP-Analyse sehr ähnlich. Durch den Schlaganfall ist es zu einer erhöhten GLUT-1-Expression in GS und WS (p<0,05 WS) von Region I der Kontrollgruppe gekommen. Auch in Region I der Therapiegruppe konnten er-höhte GLUT-1-Dichten in GS und WS (p<0,05 WS) detektiert werden, zusätzlich dazu lag in der GS von Region III der Therapiegruppe eine erhöhte GLUT-1-Dichte vor (p<0,05). Der Vergleich zwischen beiden Gruppen zeigte Veränderungen durch die Therapie für die Regio-nen I und II auf. Die GLUT-1-Dichte der WS war in beiden Regionen in der TG erhöht (p<0,05), die GS von Region I zeigte in der Therapiegruppe eine geringere GLUT-1-Dichte. Ein Schlaganfall führt zu einer Erhöhung der GFAP sowie GLUT-1-Dichten in WS und GS im infarktnahen Gebiet. Durch die Transplantation von 4x106 autologen mononukleären Knochenmarkzellen pro kg KGew 24 Stunden nach dem Schlaganfall können diese Strukturen in ihren Expressionsmustern beeinflusst werden, dabei reagieren graue und weiße Substanz unterschiedlich: Die GS mit einer Verringerung, die WS mit einer Erhöhung der GFAP- bzw. GLUT-1-Dichte (p<0,05 WS, GLUT-1). Die Funktionskreisläufe in infarktfernen Regionen sind sieben Wochen nach dem Schlaganfall auf Astrozytenebene normalisiert (vgl. Region III). Die erhöhte GLUT-1-Dichte (p<0,05) in der GS der infarktfernen Region ist möglicherweise mit einem erhöhten Glukosemetabolismus in Verbindung zu setzen. Dies kann jedoch erst durch die Auswertung der FDG-PET-Daten beantwortet werden. Ob die durch Transplantation autologer mKMZ festgestellten Veränderungen der GFAP- und GLUT-1-Dichte in der Therapiegruppe zusätzlich mit einer verbesserten motorischen Leistung der Tiere einhergingen, wird erst durch die Analyse der Daten aus den Verhaltenstests festgestellt werden können.

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In dieser Arbeit wurden Vektorimpfstoffe auf der Basis rekombinanter Vacciniaviren hinsichtlich ihrer Eignung zur Immunisierung gegen Infektionen mit Respiratorischen Synzytialviren (RSV) untersucht. Hierfür standen genetisches Material und Viruspräparationen des Respiratorischen Synzytialvirus des Rindes (BRSV, Stamm Odijk) sowie des Respiratorischen Synzytialvirus des Menschen (HRSV, Subtyp A2) sowie rekombinante Vacciniaviren MVA-HRSV-F bzw. MVA-HRSV-G zur Verfügung. Rekombinante MVA-Viren, welche die Gene der BRSV-Oberflächenproteine G und F (MVA-BRSV-F, MVA-BRSV-G, MVA-BRSV-Gneu), sowie Viren in welchen die Fremdgensequenzen durch Deletion wieder entfernt sind (Revertante Viren MVA-∆BRSV-F und MVA-∆BRSV-G), wurden gentechnologisch hergestellt. Alle rekombinanten MVA-Viren wurden molekular-virologisch charakterisiert und dienten zur Gewinnung und Prüfung von Testimpfstoffen im Tiermodell. Die Untersuchungen zeigen: 1. Alle neu konstruierten rekombinanten MVA-BRSV-Viren produzierten nach Infektion von Zellkulturen die erwünschten Zielantigene, die BRSV-Glykoproteine F und G. Für das durch MVA-Expression hergestellte BRSV-F-Glykoprotein konnte außerdem die biologische Funktionalität in einem Fusionstest in infizierten HeLa-Zellen nachgewiesen werden. 2. Die Charakterisierung der Genome aller MVA-BRSV- sowie MVA-HRSV-Vektorviren bestätigte die exakte Insertion der Fremdgensequenzen im anvisierten Genombereich und zeigte die genetische Stabilität der Virusisolate nach Passagierung. 3. Bei der Untersuchung des Wachstumsverhaltens von MVA-BRSV-F und MVA-BRSV-G zeigte sich die eingeschränkte Vermehrungsfähigkeit des Virus MVA-BRSV-G. Die Konstruktion und Untersuchung der revertanten Viren MVA-∆BRSV-F und MVA-∆BRSV-G belegte die Koproduktion des G-Proteins als Ursache des verminderten Replikationsvermögens. Dieser für ein mögliches Impfvirus erhebliche Nachteil konnte durch die Verwendung eines moderateren Vacciniavirus-Promotors zur Fremdgenexpression (rekombinantes Virus MVA-BRSV-Gneu) behoben werden. 4. Die Prüfung von Testimpfstoffen auf der Grundlage der rekombinanten MVA-HRSV-Viren in einem Maus-HRSV-Infektionsmodell zeigte, dass MVA-HRSV-Impfstoffe, im Gegensatz zu Impfstoffen aus mit Formalin-inaktiviertem HRSV, Immunantworten mit einem ausgewogenen TH1/TH2-assoziierten Zytokinprofil induzierten. Eine infolge von Immunisierung verstärkte Einwanderung eosinophiler Zellen (Marker für Immunpathogenese) in die Lungen HRSV-infizierter Tiere, konnte nach MVA-Impfung nicht beziehungsweise in nur sehr geringem Ausmaß festgestellt werden (OLSZEWSKA et al. 2004). 5. Wichtige erste Daten hinsichtlich der Verträglichkeit, Immunogenität und Schutzwirkung rekombinanter Impfstoffe auf der Basis von MVA-BRSV-F und MVA-BRSV-G konnten in einem Kälber BRSV-Infektionsmodell erhoben werden. Die zweimalige Immunisierung mit MVA-Impfstoff verlief bei allen Tieren ohne feststellbare Nebenwirkungen und die Anregung Vaccinia- bzw. BRSV-F-spezifischer Antikörper bestätigte die Immunogenität der Vektorvakzinen. Schließlich belegten klinische Daten, insbesondere die fehlende Fieberreaktion bei Impflingen nach BRSV-Belastungsinfektion, die Schutzwirkung der MVA-BRSV-Impfstoffe. Insgesamt unterstützen die erzielten Ergebnisse dieser Arbeiten die weitere präklinische und klinische Untersuchung von MVA-Vektorimpfstoffen zur wirksameren und sichereren Bekämpfung von Infektionen mit Respiratorischen Synzytialviren. / This study investigated vector vaccines based on recombinant vaccinia virus MVA for their suitability to immunize against infections with respiratory syncytial viruses. Genetic material and virus stocks of bovine respiratory syncytial virus (BRSV, Strain Odijk) and human respiratory syncytial virus (HRSV, Strain A2) and recombinant vaccinia viruses MVA-HRSV-F and MVA-HRSV-G were provided and used in this study. The project work included the genetical engineering of recombinant MVA expressing gene sequences encoding the BRSV surface proteins G and F (MVA-BRSV-F, MVA-BRSV-G, MVA-BRSV-Gneu) and the secondary generation of mutant viruses in which recombinant gene sequences have been removed (revertant viruses MVA-∆BRSV-F, MVA-∆BRSV-G). All recombinant MVA were carefully characterized in in vitro experiments and served for generation of vaccine preparations being tested in animal model systems. The investigations demonstrate: 1. All recombinant MVA-BRSV viruses produced the target antigens (BRSV-F and -G proteins) upon tissue culture infections. Functional activity of BRSV-F protein was demonstrated in a cell fusion assay using virus-infected HeLa cells. 2. The characterization of the genomes of all MVA recombinant viruses confirmed the correct insertion of foreign gene sequences into the target site of the MVA genome and demonstrated the genetic stability of the vector viruses upon tissue culture passage. 3. In vitro studies on virus growth revealed a reduced replicative capacity of the recombinant virus MVA-BRSV-G. Construction and growth analysis of revertant viruses MVA-∆BRSV-F and MVA-∆BRSV-G demonstrated that over expression of BRSV-G protein caused this replication deficiency which could be avoided by using a more moderate vaccinia virus promoter for transcriptional control of recombinant gene expression (recombinant virus MVA-BRSV-Gneu). 4. Upon characterization in a mouse-HRSV challenge model candidate vaccines based on recombinant MVA-HRSV viruses, in contrast to formalin inactivated HRSV, and induced a well balanced TH1 and TH2 cytokine profile. In addition, none of the MVA-HRSV-F vaccinated animals and only two of the MVA-HRSV-G immunized mice showed low-level eosinophilia in the lungs after HRSV challenge infection (OLSZEWSKA et al. 2004). 5. Vaccination experiments in the calf-BRSV challenge model generated first relevant data on safety, immunogenicity and protective capacity of MVA-BRSV recombinant vaccines. The repeated application of MVA vaccine was well tolerated by all vaccinated animals and the induction of vaccinia- and BRSV-F-specific antibody responses confirmed the immunogenicity of the MVA vector vaccines. Moreover, clinical data (lack of fever response in vaccines) suggested the protective capacity of MVA-BRSV immunization upon BRSV challenge. The obtained results from these studies clearly support further preclinical and clinical evaluation of recombinant MVA candidate vaccines to immunize against disease caused by RSV infections in cattle and humans.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Abuse of alcohol during adolescence continues to be a problem, and it has been shown that earlier onset of drinking predicts increased alcohol abuse problems later in life. High levels of impulsivity have been demonstrated to be characteristic of alcoholics, and impulsivity has also been shown to predict later alcohol use in teenage subjects, showing that impulsivity may be an inherent underlying biological process that precedes the development of alcohol use disorders. These experiments examined adolescent drinking in a high-drinking, relatively impulsive mouse population, and assessed its effects on adult drinking and adult impulsivity. Experiment 1: Selectively bred High-Alcohol Preferring (HAP II) mice, which are shown to be highly impulsive, were given either alcohol (free choice access) or water only for two weeks during middle adolescence or adulthood. All mice were given free choice access to alcohol following 30 days without access, in adulthood. Experiment 2: Adolescent HAP II mice drank alcohol and water, or water alone, for two weeks, and were then trained to perform a delay discounting task as adults to measure impulsivity. In each experiment, effects of volitional ethanol consumption on later behavior were assessed. We expected adolescent alcohol exposure to increase subsequent drinking and impulsivity. Adolescent mice consumed significant quantities of ethanol, reaching average blood ethanol concentrations (BECs) of 142 mg/dl in Experiment 1 and 108 mg/dl in Experiment 2. Adult mice reached average BECs of 154 mg/dl in Experiment 2. Mice pre-exposed to alcohol in either adolescence or adulthood showed a transient increase in ethanol consumption, but we observed no differences in impulsivity in adult mice as a function of whether mice drank alcohol during adolescence. These findings indicate that HAP II mice drink intoxicating levels of alcohol during both adolescence and adulthood, and that this volitional intake has long-term effects on subsequent drinking behavior. Nonetheless, this profound exposure to alcohol during adolescence does not increase impulsivity in adulthood, indicating that long-term changes in drinking are mediated by mechanisms other than impulsivity. Importantly, this research demonstrates that the HAP II mouse is a good candidate for a model of heavy adolescent alcohol consumption.

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Le choc cardiogénique (CC) est un état d’hypoperfusion critique des organes cibles causé par une dysfonction profonde du myocarde. Cette situation dangereuse et dynamique nécessite des interventions rapides de la part d'une équipe multidisciplinaire pour sauver la vie du patient, mais le risque de décès demeure encore très élevé́. Actuellement, l’utilité des dispositifs d’assistance ventriculaire percutanés (DAVp) pour traiter le CC n’est pas suffisamment étudiée. Concevoir un modèle artificiel de CC pourrait faciliter la compréhension du CC ainsi que le développement de nouveaux DAVp. Au cours de ce projet, nous nous sommes premièrement intéressés au sujet en synthétisant les données cliniques sur l’utilisation des DAVp dans un contexte de CC compliquant un infarctus du myocarde (IM-CC) sous forme de revues systématiques. Par la suite, nous avons conçu un projet expérimental visant à démontrer la faisabilité d’un modèle animal stable d’IM-CC en induisant par méthode percutanée un infarctus étendu de la paroi antérieure in vivo chez le porc qui pourrait être utilisé pour fournir des données physiologiques supportant la création d’un modèle artificiel d’haute-fidélité. L’état de CC stable a été confirmé par une combinaison de données hémodynamiques et de laboratoire et l’ampleur de l’infarctus a été validée par des techniques de coloration ex vivo. Ayant atteint notre objectif primaire de ≥50% de survie suite à l’infarctus et l’induction d’un état de CC chez 50% des cochons, nous concluons que notre modèle animal est suffisamment stable pour procéder à la prochaine étape de notre programme. / Cardiogenic shock (CS) is a state of critical end-organ hypoperfusion resulting from profound myocardial dysfunction that is both dangerous and dynamic and requires rapid, coordinated multidisciplinary care in order to prevent mortality. However, despite appropriate medical management, the risk of early mortality remains high. Percutaneous mechanical support devices (pMCS) offer the promise of correcting pump dysfunction, but their clinical utility in CS remains debated and understudied. Developing a reliable synthetic model of CC could both improve our understanding of CS and accelerate the development of the next generation of pMCS devices. In this work, we first present the results of two systematic reviews of the comparative effectiveness of currently available pMCS devices in the setting of post-acute myocardial infarction CS (AMI-CS). We then sought to demonstrate the feasibility of creating a stable animal model of AMI-CS by inducing an anterior myocardial infarction in vivo in a pig in order to generate the physiologic data required to develop a high-fidelity three-dimensional AMI-CS simulator. The CS state was confirmed by a combination of hemodynamic and laboratory data and the size of the infarct was confirmed thereafter by ex vivo staining techniques. We achieved our primary goal of ≥50% short-term survival post-infarction and induction of a CS state in 50% and therefore conclude that our model is sufficiently stable to warrant proceeding with the next phase of our program

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Introduction : La prééclampsie (PE) est un trouble hypertensif caractérisé par une tension artérielle au-dessus de 140/90 mmHg et touche 2 à 8% des grossesses globalement. À ce jour, la plupart des médicaments ne peuvent traiter ou prévenir la PE. La thrombospondine-1 (THBS1) est un facteur anti-angiogénique et un activateur principal du TGF-β, ce qui pourrait également être impliqué dans l'altération de l'angiogenèse dans les placentas prééclamptiques. Objectif : Notre objectif est de décrire l'expression de la THBS1 et de tester l’effet d’un inhibiteur, le peptide LSKL, sur la vascularisation placentaire dans les placentas d'un modèle murin de PE (in vivo) et sur la capacité angiogénique des cellules endothéliales placentaires humaines (in vitro). Méthodes : L'expression de THBS1 a été mesurée dans les placentas de souris par western blot et dans les placentas humains par immunohistochimie (IHC). Des cellules endothéliales placentaires (pECs) extraites de placentas humains et des souris enceintes hétérozygotes femelles surexprimant la rénine et l’angiotensinogène humaines (hR+A+) sont traitées avec LSKL, ou son peptide témoin SLLK (cellules : 30 μmol/L pendant24h ; animal 129 μmol/mL s.c. au jour de gestation 14,5). Des pEC ont été soumises à des conditions contrôle (8% d’oxygène) ou hypoxie (0,5% d’oxygène) ou thrombine (10 unités/mL) pendant 24 h. L’angiogenèse cellulaire a été évaluée sur matrigel, les protéines évaluées par western blot et la localisation de la THBS1 ainsi que la vascularisation placentaire par IHC. Résultats : Le traitement avec LSKL augmente le nombre de tubes formées dans les pECs exposées à la thrombine ou à l’hypoxie. L’inhibiteur de la voie canonique du TGF-β, ALK5/Smad2/3 (SB-505124, SB), n’a pas modifié la capacité de formation de tubes, contrairement à l’inhibiteur de la voie non canonique, TAK1/p38 ((5Z) -7-oxozeaenol, (OXO) qui a réduit la capacité angiogénique (p<0,05). Chez le modèle de souris de PE, LSKL a significativement amélioré la vascularisation placentaire, évaluée par le contenu des cellules endothéliales CD31+ marquées par IHC (p<0,05), qui s’est accompagnée d’une phosphorylation réduite de TAK1 et ERK dans ce tissu. Conclusion : Nos résultats indiquent une augmentation de l’expression de la THBS1 dans les vaisseaux et cellules endothéliales placentaires des grossesses atteintes de PE, ainsi qu’un effet pro-angiogénique placentaire du LSKL par inhibition de la vie non-canonique du TGF-β. Ces résultats contribueront à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques capables d'améliorer la vascularisation placentaire dans PE. / Introduction: Pre-eclampsia (PE) is a hypertensive disorder characterized by blood pressure above 140/90 mmHg and affects 2% to 8% of pregnancies globally. To date, most drugs cannot treat or prevent PE. Thrombospondin-1 (THBS1) is an anti-angiogenic factor and a major activator of TGF-β, which may also be involved in impaired angiogenesis in pre-eclamptic placentas. Objective: Our aim is to describe the expression of THBS1 and to test the effect of its inhibitor, LSKL peptide, on placental vascularization in placentas from a mouse model of PE (in vivo) and on the angiogenic capacity of human placental endothelial cells (in vitro). Methods: THBS1 expression was measured in placentas of mouse by western blot and in human placentas by immunohistochemistry (IHC). Placental endothelial cells (pECs) extracted from hu-man placentas and pregnant female heterozygous mice overexpressing human renin and angio-tensinogen (hR+A+) were treated with LSKL or its control peptide SLLK (cells: 30 μmol/L for 24h; animals: 129 μmol/mL subcutaneously on gestation day 14.5). pECs were subjected to control conditions (8% oxygen) or hypoxia (0.5% oxygen) or thrombin (10 units/mL) for 24 hours. Cellular angiogenesis was assessed on Matrigel, proteins were evaluated by western blot, and the locali-zation of THBS1 as well as placental vascularization were examined by immunohistochemistry (IHC). Results: Treatment with LSKL increased the number of tubes formed in pECs exposed to thrombin or hypoxia. The inhibitor of the canonical TGF-β pathway, ALK5/Smad2/3 (SB-505124, SB), did not alter tube formation capacity, unlike the inhibitor of the non-canonical pathway, TAK1/p38 ((5Z)-7-oxozeaenol, (OXO)), which reduced angiogenic capacity. In the mouse model of PE, LSKL significantly improved placental vascularization, assessed by CD31+ endothelial cell content marked by IHC, which was accompanied by reduced phosphorylation of TAK1 and ERK in this tissue. Conclusion: Our results indicate an increase in THBS1 expression in the vessels and placental endothelial cells of pregnancies affected by PE, as well as a pro-angiogenic effect of LSKL through the inhibition of the non-canonical TGF-β pathway. These findings contribute to identifying new therapeutic targets capable of improving placental vascularization in PE.