Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst. / Härtill 5 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst. / Härtill 4 uppsatser.

Zugl.: Münster (Westfalen), Univ., Diss., 2008

Dissertation (Ph.D.) --University of Texas Graduate School of Biomedical Sciences at San Antonio, 2008. / Vita. Includes bibliographical references.

HINTERGRUND: Der brain-derived neurotrophic factor (BDNF) reguliert die synaptische Plastizität und spielt somit eine wichtige Rolle in der Gedächtnisbildung und -erhaltung. Deswegen gibt es eingehende Untersuchungen dieses neurotrophischen Faktors in Bezug auf Demenzerkrankungen, vor allem der Alzheimer Demenz. In dieser Studie wurde nach einem Zusammenhang zwischen BDNF Blutplasmawerten und der Alzheimer Demenz in einer longitudinalen Kohortenstudie, der Vienna-Transdanube-Aging(VITA)-Studie gesucht. METHODEN: Die VITA-Studie ist eine kommunale Kohortenstudie aller 75jährigen Einwohner einer geographischen Region Wiens. Es wurden die BDNF Plasmawerte der Basisuntersuchung und der ersten Folgeuntersuchung 30 Monate später als mögliche Biomarker für die Alzheimer Demenz untersucht. Assoziationen zwischen BDNF Plasmawerten und anderen epidemiologischen Eckdaten wurden ebenfalls analysiert. ERGEBNISSE: Wir konnten keine Assoziation zwischen BDNF Plasmawerten und der Entwicklung oder einer bereits bestehenden Alzheimer Demenz finden. Geschlecht, Body-Maß-Index und Depression stellten sich als Komorbiditäts-Faktoren von Demenz-erkrankungen dar. SCHLUSSFOLGERUNG: BDNF Plasmawerte sind diesen Ergebnissen nach kein so viel versprechender molekularer Marker für Alzheimer Demenz wie erhofft. BDNF wird jedoch weiterhin in vielen interessanten Studienprotokollen untersucht, da es sowohl im Blutserum als auch im Hirngewebe nachgewiesen werden kann und somit viele diagnostische und therapeutische Ansätze inspiriert. / BACKGROUND: Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) regulates the plasticity of synapses and plays an important role in developing and sustaining memory. Therefore it is intensely researched with regard to dementia, especially Alzheimer’s disease. In this study, we searched for a relationship between BDNF plasma levels and Alzheimer’s disease in a longitudinal cohort, the Vienna-Transdanube-Aging (VITA)-study. METHODS: The VITA is a prospective community-based cohort study of all 75 years old inhabitants of a geographical region of Vienna. We have investigated the BDNF plasma levels of the baseline and the first follow-up 30 months later as a possible biomarker for Alzheimer’s disease. Associations between BDNF plasma levels and other epidemiologic data were also analyzed. RESULTS: We found no association between BDNF plasma levels and the development or existence of Alzheimer’s disease. Gender, body-mass-index and depression were shown to be co-morbid to dementia. CONCLUSION: According to these results, BDNF plasma levels are not as promising as a molecular marker for Alzheimer’s disease as hoped for. BDNF, though, is still subject to many interesting study protocols, as it can be detected also in blood serum and brain tissue and therefore invites many diagnostic and therapeutic scenarios.

Thesis advisor: Barbara E. Wolfe / Background: Anorexia nervosa (AN) is a serious mental illness with physical and emotional consequences. Currently, there are limited effective treatments available to address this devastating condition. One possible biomarker implicated in this condition is brain derived neurotrophic factor (BDNF), a member of the neuron growth family. Pre-clinical studies indicate administration of BDNF is associated with decreased food intake and weight loss. Serum BDNF levels also have been shown to be reduced in AN compared to healthy controls (HC). In studies of selective serotonin reuptake inhibitors (SSRI's), blood levels of BDNF have been shown to increase following SSRI administration. This study sought to examine the possible relationship between peripheral BDNF levels and influence of an SSRI, and augmentation with 5-hydroxytryptophan (5-HTP) in persons with AN and HC's. Methods: This study examined previously collected samples from an investigation assessing the influence of SSRI administration and augmentation with 5-HTP on serotonin function in AN. The original study utilized a randomized double-blind placebo-controlled design. AN (n=16) and HC (n=49) subjects were randomized to 1 of 3 treatment conditions (fluoxetine, fluoxetine plus 5-HTP, and placebo) for 7 days of drug administration. Blood samples were collected following an overnight fast and stored at -70°C prior to batch analysis (ELISA). Results: Plasma BDNF levels in AN subjects (59.7 (SD 43.3) pg/ml) were not significantly (p=0.24) different from HC's (76.2 (SD 49.0) pg/ml). There were no significant differences between SSRI, SSRI plus 5-HTP, and placebo treatment groups within or between AN and HC groups. Conclusions: Although BDNF levels in AN subjects were lower than HC, the difference was not statistically significant. After 7 days of SSRI, SSRI plus 5-HTP, or placebo, there were no differences in BDNF levels between or within groups. The possibility exists that 7 days is not long enough to see an expressed effect of SSRI's on BDNF. Future studies would benefit from longer duration of SSRI's, assessing potential covariates (e.g. BMI, depression), and a larger sample. / Thesis (PhD) — Boston College, 2013. / Submitted to: Boston College. Connell School of Nursing. / Discipline: Nursing.

Olfactory Granule cells (GCs) are a population of inhibitory interneurons responsible for maintaining normal olfactory bulb (OB) function and circuitry. Through dendrodendritic synapses with the OBs projection neurons, the GCs regulate information sent to the olfactory cortices. Throughout adulthood, GCs continue to integrate into the OB and contribute to olfactory circuitry. However, only ~50% will integrate and survive longterm. Factors aiding in the survival and morphological development of these neurons are still being explored. The neurotrophin brain-derived neurotrophic factor (BDNF) aids in the survival and dendritic spine maturation/maintenance in several populations of CNS neurons. Investigators show that increasing BDNF in the adult-rodent SVZ stimulates proliferation and increases numbers of new OB GCs. However, attempts to replicate these experiments failed to find that BDNF affects proliferation or survival of adult-born granule cells (abGCs). BDNFs regulation of dendritic spines in the CNS is well characterized. In the OB, absence of BDNF’s receptor on abGCs hinders normal spine development and demonstrates a role for BDNF /TrkB signaling in abGCs development. In this study, we use transgenic mice over-expressing endogenous BDNF in the OB (TgBDNF) to determine how sustained increased in BDNF affect the morphology of olfactory GCs and the survival and development of abGCs. Using protein assays, we discovered that TgBDNF mice have higher BDNF protein levels in their OB. We employed a Golgi-cox staining technique to show that increased BDNF expression leads to an increase in dendritic spines, mainly the mature, headed-type spine on OB GCs. With cell birth-dating using 5-bromo-2’- deoxyuridine (BrdU), immunofluorescent cell markers, TUNEL staining and confocal microscopy, we demonstrate that over-expression of BDNF in the OB does not increase survival of abGCs or reduce cell death in the GC population. Using virally labeled abGCs, we concluded that abGCs in TgBDNF mice had similar integration patterns compared to wild-type (WT) mice, but maintained increases in apical headed-type spine density from 12 to 60 days PI. The evidence combined demonstrates that although increased BDNF does not promote cell survival, BDNF modifies GC morphology and abGC development through its regulation of dendritic spine development, maturation and maintenance in vivo. / Includes bibliography. / Dissertation (Ph.D.)--Florida Atlantic University, 2018. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

Methylphenidate (trade name: Ritalin) produced a more robust conditioned place male as compared to female juvenile rats. This effect was blocked by a D1 antagonist (SCH 23390), which resulted in a conditioned place aversion in male as compared to female rats. Effects on Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) will be reported.

Scientific surveys provide sufficient evidence that anxiety disorders are one of the most common psy-chiatric disorders in the world. The lifetime prevalence rate of anxiety disorder is 28.8% (Kessler, et al., 2005). The most widely studied anxiety disorders are as follows panic disorder (PD), post-traumatic stress disorder (PTSD), obsessive-compulsive disorder (OCD), social phobia (or social anxiety disorder), specific phobias, and generalized anxiety disorder (GAD). (NIMH Article, 2009). Classical conditioning is the stable paradigm used from the last one century to understand the neurobi-ology of fear learning. Neurobiological mechanism of fear learning is well documented with the condi-tioning studies. In the therapy of anxiety disorders, exposure based therapies are known to be the most effective approaches. Flooding is a form of exposure therapy in which a participant is exposed to the fear situation and kept in that situation until their fear dissipates. The exposure therapy is based on the phenomena of extinction; this means that a conditioned response diminishes if the conditioned stimulus (CS) is repeatedly presented without an unconditioned stimulus (UCS). One problem with extinction as well as with exposure-based therapy is the problem of fear return (for e.g. renewal, spontaneous recov-ery and reinstatement) after successful extinction. Therefore, extinction does not delete the fear memory trace. It has been well documented that memory processes can be modulated or disrupted using several sci-entific paradigms such as behavioral (for e.g. exposure therapy), pharmacological (for e.g. drug manipu-lation), non-invasive stimulation (for e.g. non-invasive stimulation such as electroconvulsive shock (ECS), transcranial magnetic stimulation (TMS), transcranial direct current stimulation (tDCS), etc. However, modulation of memory processes after reactivation or via non-invasive stimulation is still not clear, which is the focus of the current study. In addition, study of genetic variant suggests that genetic differences play a vital role in the psychiatric disorder especially in fear learning. Hence, it is also one of the concerns of the current dissertation to investigate the interaction between gene and reconsolidation of memory. With respect to fear-conditioning, there are three findings in the current dissertation, which are as fol-lows: (i) In the first study we investigated that non-invasive weak electrical stimulation interferes with the consolidation process and disrupts the fear consolidation to attain stable form. This might offer an effective treatment in the pathological memories, for e.g. PTSD, PD, etc. (ii) In the second study we demonstrated whether a brief single presentation of the CS will inhibit the fear recovery. Like earlier studies we also found that reactivation followed by reconsolidation douses fear return. Attenuation of fear recovery was observed in the reminder group compared to the no-reminder group. (iii) Finally, in our third study we found a statistically significant role of brain derived neurotrophic factor (BDNF) polymorphism in reconsolidation. Results of the third study affirm the involvement of BDNF variants (Met vs. Val) in the modulation of conditioned fear memory after its reactivation. In summary, we were able to show in the current thesis modulation of associative learning and recon-solidation via transcranial direct current stimulation and genetic polymorphism. / Mit einer lebenslangen Prävalenz von etwa 28% (Kessler Rc, 2005) stellen Angststörungen eine der häufigsten psychischen Störungen weltweit dar. Zu den am besten untersuchten Angststörungen gehö-ren Panikstörungen (PD), posttraumatische Belastungsstörungen (PTSD), Zwangsstörungen (OCD), soziale Phobien (oder soziale Angststörungen), spezifische Phobien und generalisierte Angststörungen (GAD) (NIMH Artikel, 2009). Die klassische Konditionierung ist das seit dem letzten Jahrhundert gültige Paradigma zur Erforschung der neurobiologischen Mechanismen des Angstlernens. Bei der Behandlung von Angststörungen haben sich Konfrontationstherapien als äußerst wirksam herausgestellt. Reizüberflutung (Flooding) ist bei-spielsweise eine Form der Konfrontationstherapie, bei der der Teilnehmer einer furchteinflößenden Situation ausgesetzt und in ihr gehalten wird, bis seine Furcht vergeht. Die Konfrontationstherapie ba-siert auf dem Phänomen der Extinktion, also dem Rückgang eines konditionierten Verhaltens nach wie-derholter Präsentation eines konditionierten Stimulus (CS) ohne einen unkonditionierten Stimulus (UCS). Ein Problem der Extinktion und der Konfrontationstherapien ist, dass das Furchtgefühl nach einer erfolgreichen Extinktion zurückkehren kann, was darauf hinweist, dass eine Extinktion nicht die Spuren des Angstgedächtnisses löscht. Vieles deutet darauf, dass der Erinnerungsprozess mittels verschiedenener wissenschaftlicher Para-digmen moduliert oder unterbrochen werden kann. Hierzu gehören etwa behavioristische (z.B. Kon-frontationstherapie), pharmakologische oder nicht-invasive Interventionen (z.B. Elektrokonvulsions-therapie (ECS), transkranielle Magnetstimulation (TMS) oder transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS)). Da die Modulation von Erinnerungsprozessen nach einer Reaktivierung oder durch eine nicht-invasive Stimulation derzeit noch unzureichend erforscht ist, wurde der Schwerpunkt der vorliegenden Studie auf diese Thematik gelegt. Ein weiteres Ziel ist es, die Wechselwirkung bestimmter Gene mit der Rekonsolidierung des Gedächtnisses zu untersuchen, also Prozesse, denen eine entscheidende Rolle für Angststörungen im Allgemeinen und Furcht-Lernen im Speziellen zugeschrieben wird. Die vorliegende Dissertation umfasst drei zentrale Ergebnisse zur konditionierten Angst: (i.) In der ers-ten Studie wurde herausgefunden, dass eine nicht-invasive, schwache Stimulation den Konsolidie-rungsprozess beeinflusst und verhindert, dass die Angstkonsolidierung eine stabile Form erreicht. Dies könnte eine neue Möglichkeit darstellen, pathologische Gedächtnisinhalte, die z.B. bei Störungen wie PTSD oder PD vorkommen, effektiv zu behandeln. (ii.) Die zweite Studie untersuchte, ob eine kurze, einfache Präsentation des CS das Wiederaufkommen von Angst hemmen kann. Ähnlich wie in früheren Studien beschrieben, fanden auch wir, dass eine Reaktivierung gefolgt von einer Rekonsolidierung die Rückkehr der Angst unterbindet. Insbesondere wurde in der Gruppe, deren Teilnehmer erneut kon-frontiert wurden (reminder), im Vergleich zur Kontroll-Gruppe (no-reminder) ein verringertes Wieder-aufkommen von Angst beobachtet. (iii.) Die dritte Studie zeigte, dass ein Polymorphismus im BDNF-Gen (Met vs Val) eine signifikante Rolle für die Rekonsolidierung und die Modulation des konditionierten Angstgedächtnisses nach seiner Reaktivierung spielt.

Neurotrophine beeinflussen durch die Modulation von Prozessen wie Zellproliferation, -migration, Apoptose und Synapsenbildung entscheidend die neuronale Plastizität. Sie gelten deshalb als Kandidatengene neuronaler Entwicklungsstörungen wie Autismus-Spektrum-Störungen (ASS). Die vorgelegte Arbeit zielt auf die weitere Klärung der Rolle von Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) bei der Ätiopathophysiologie der ASS durch Expressionsanalysen im Blut als potenziellem Surrogat zentralnervöser Prozesse. In gut charakterisierten ASS-Stichproben und - neben gesunden Kontrollprobanden - einer klinischen Kontrollgruppe von Patienten mit Aufmerksamkeitsdefizit-/ Hyperaktivitätsstörung (ADHS) wurde die BDNF-mRNA-Expression in Vollblut sowie BDNF-Proteinserumkonzentrationen untersucht. Zusätzlich wurden mögliche Einflussfaktoren auf die BDNF-Werte wie Alter, IQ, autismusspezifische Symptomatik, Komorbidität und Medikation analysiert. In einer ersten Stichprobe (ASS-Patienten versus gesunde Kontrollen) wurden signifikant erniedrigte BDNF-Serumkonzentrationen in der Patientengruppe mittels Enzyme-Linked-Immunosorbent-Assay gemessen (p = 0,040). In einer zweiten unabhängigen Stichprobe (Patienten mit ASS, Patienten mit ADHS und gesunde Kontrollen) wurde auf mRNA-Ebene mittels quantitativer Real-Time-Polymerasekettenreaktion ebenfalls ein signifikanter Gruppenunterschied ermittelt mit erniedrigter BDNF-Expression in der ASS-Gruppe im Vergleich zu gesunder Kontrollgruppe (p = 0,011), sowie einem Trend zu erniedrigten BDNF-Werten bei ADHS-Patienten im Vergleich zu gesunden Probanden (p = 0,097). Des Weiteren wurde eine signifikante negative Korrelation zwischen Alter und BDNF-mRNA-Expression bei Patienten mit ASS sowie eine positive Korrelation von Alter und BDNF-Serumkonzentrationen bei gesunden Kontrollen gemessen. Auch korrelierten die BDNF-Werte im Serum mit der Ausprägung des autistischen Phänotyps. In einer Subgruppe der ADHS-Patienten wurde kein Einfluss von Psychostimulanzien auf die BDNF-mRNA-Expression gemessen. Der Einbezug größerer Stichproben sowie die systematische Erfassung weiterer potenzieller Einflussfaktoren auf die BDNF-Expression (wie pubertärer Entwicklungsstand bzw. Geschlechtshormonkonzentrationen) könnten in zukünftigen Studien zu einer weiteren Klärung der pathophysiologischen Rolle von BDNF bei Kindern und Jugendlichen mit ASS beitragen. / Neurotrophins impact on neuronal plasticity by modulating processes such as cell proliferation, cell migration, apoptosis and synaptic plasticity. Therefore, they are regarded as candidate genes for neurodevelopmental disorders such as autism spectrum disorders (ASD). The following work aims at further clarifying the role of brain derived neurotrophic factor (BDNF) in the pathophysiology of ASD by expression analyses in blood as a potential surrogate for BDNF effects observed in the central nervous system. BDNF mRNA expression in whole blood and BDNF serum concentrations were analyzed in well characterized samples of ASD patients, healthy controls, and a clinical control group of patients with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). In addition, potential modulating factors such as age, IQ, autistic phenotype, comorbidity and medication were further investigated. In a first project (ASD patients vs. healthy controls) significantly lower BDNF serum concentrations in the ASD group were observed via enzyme-linked immunosorbent assay (p = 0.040). In a second independent sample and project (patients with ASS, patients with ADHD, and healthy controls), BDNF mRNA expression was analyzed using quantitative real time polymerase chain reaction. Also in this sample, a significant group difference was found with lower BDNF expression in the ASD group compared to the health controls (p = 0.011). Moreover, a trend of decreased BDNF mRNA levels was observed for patients with ADHD in comparison to the normally developing controls (p = 0.097). Furthermore, with regard to potential influencing factors, we found a significant negative correlation between age and BDNF mRNA expression in patients with ASD, as well as a positive correlation between age and BDNF serum concentrations in healthy controls. A positive correlation was moreover detected between the serum BDNF concentrations and autistic phenotype. Testing a sub-group of ADHD patients, no significant influence of stimulants was observed on BDNF mRNA expression. In future studies, bigger sample sizes as well as a systematic assessment of other factors that potentially influence BDNF expression (like pubertal developmental status or concentration of sex hormones) could further clarify the pathophysiological role of BDNF in children and adolescents with ASD.