Universität zu Köln

Zimmermann, Valentina Laetitia (2026). Einfluss von Enriched Environment und Ernährung auf die funktionelle Rehabilitation anhand molekularbiologischer Analysen in einem in vivo Modell der zerebralen Ischämie. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Schlaganfälle verursachen häufig anhaltende neurologische Defizite, sodass Strategien zur Förderung der funktionellen Erholung und neurobiologischer Reparaturprozesse von hoher Relevanz sind. Modifizierbare Lebensstilfaktoren wie Bluthochdruck, Übergewicht, Diabetes und Nikotinabusus machen einen Großteil des Risikoprofils für die Entstehung und die Erholung von Schlaganfällen aus. Enriched Environment (EE) ist ein Modell für einen aktiven, kognitiv und sozial stimulierenden Lebensstil und kann neuroprotektive sowie plastizitätsfördernde Prozesse aktivieren. Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss eines aktiven Lebensstils mit sportlicher Aktivität im Rahmen von EE unter Normalkost (NCD) und fettreicher Kost (HFD) auf die funktionelle Erholung nach einem photothrombotisch induzierten kortikalen Schlaganfall im Mausmodell zu untersuchen. Genomische Einflüsse von Lebensstilfaktoren und Diät wurden im nicht primär ischämisch geschädigten Kleinhirn analysiert. Männliche Mäuse wurden unter Kontrollbedingungen (CC) oder EE gehalten und erhielten entweder eine NCD oder eine HFD. Nach sechs Wochen Intervention wurde eine Photothrombose induziert. Die phänotypische Erholung wurde mittels eines standardisierten Neuroscores erfasst. Korrelierend dazu wurden immunhistochemische Analysen des Schlaganfalls sowie eine Transkriptomuntersuchung des Kleinhirns mittels Illumina-basierter mRNA-Sequenzierung durchgeführt. Die differenzielle Genexpression wurde mit DESeq2 analysiert, während die funktionellen Pathway-Analysen unter Anwendung von Gene Set Enrichment Analysis (GSEA) sowie Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG)- und Gene Ontology Cellular Component (GOCC)-Ansätzen erfolgten. Die Kombination aus EE und NCD führte zu der besten klinischen Erholung nach einem Schlaganfall. EE zeigte auch unter HFD protektive Effekte, indem ein anhaltender Gewichtsverlust verhindert und bessere klinische Verläufe im Vergleich zu Kontrollbedingungen erzielt wurden, wobei die Erholung im Vergleich zur EE-NCD-Gruppe verzögert war. Auf immunzytochemischer Ebene war die verbesserte funktionelle Erholung unter EE mit einer räumlich begrenzten Entzündungsreaktion korreliert. Durch die EE und DiätInterventionen waren genomisch Modulationen im Kleinhirn festzustellen, insbesondere in Genen, die an der mitochondrialen Energieversorgung, der ribosomalen Proteinsynthese sowie an anti-inflammatorischen, neuroprotektiven und reparativen Signalwegen beteiligt sind. Insgesamt belegen die Ergebnisse, dass EE-vermittelte körperliche Aktivität die Erholung nach ischämischem Schlaganfall signifikant verbessert, während ein ungünstiges Ernährungsprofil diese Effekte abschwächen kann, und unterstreichen die Bedeutung eines multimodalen Lebensstilkonzepts aus Bewegung und ausgewogener Ernährung für eine optimale Rehabilitation.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Zimmermann, Valentina Laetitia UNSPECIFIED UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-815521
Date:	2026
Language:	German
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Faculty of Medicine > Neurologie > Klinik und Poliklinik für Neurologie Faculty of Medicine > Neurologie > Zentrum für Neurologie
Subjects:	Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Ischämischer Schlaganfall German Enriched Environment English Funktionelle Erholung German Fettreiche Ernährung German Kleinhirn German Mausmodell German Transkriptomanalyse German Neuroinflammation German Neuroplastizität German Photothrombose German RNA-Sequenzierung German
Date of oral exam:	14 September 2016
Referee:	Name Academic Title Schroeter, Michael Universitätsprofessor Dr. med. Mikhailovna, Tatiana Universitätsprofessorin Dr. rer. nat.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/81552