Dokument: Protektive Mechanismen der ischämischen Präkonditionierung bei einer an der Rattenleber induzierten partiellen Leberischämie mit Reperfusion: Expressionsveränderungen hepatischer zytosolischer Proteine im sauren pH-Bereich
| Titel: | Protektive Mechanismen der ischämischen Präkonditionierung bei einer an der Rattenleber induzierten partiellen Leberischämie mit Reperfusion: Expressionsveränderungen hepatischer zytosolischer Proteine im sauren pH-Bereich | |||||||
| Weiterer Titel: | Protective mechanisms of ischemic preconditioning in partial liver ischemia and reperfusion in a rat model: Alterations of expression of hepatic acidic zytosolic proteins | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=45199 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20180316-142350-1 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Weidhaas, Simon [Autor] | |||||||
| Dateien: |
| |||||||
| Beitragende: | Prof. Dr. Bauer, Inge [Gutachter] PD Dr. med. Simon, Florian [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Fragestellung: Ein Ischämie-Reperfusions- (IR-) Schaden führt bei chirurgischen Lebereingriffen häufig zu einer Organdysfunktion. Eine ischämische Präkonditionierung (IPC) durch kurzzeitige ischämische Episoden kann vor diesem Schaden schützen. Die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen dieses Phänomens sind nur teilweise erforscht. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, in einem globalen proteomanalytischen Ansatz Proteine zu detektieren und zu identifizieren, die bei der hepatischen IPC in ihrer Expression verändert werden.
Methodik: Männliche Wistar-Ratten wurden in 6 Behandlungsgruppen randomisiert (je n=6). Die Entnahme von Lebergewebe erfolgte zu 2 Zeitpunkten. Es wurde eine IPC durch 10-minütige 70%ige Leberischämie gefolgt von 10 Minuten Reperfusion induziert mit Probenenentnahme nach 20 Minuten (IPC20). Zudem erfolgte eine Entnahme nach 140 Minuten (IPC140). Andere Tiere wurden einer IPC unterzogen, der sich 60 Minuten partielle Ischämie und 60 Minuten Reperfusion anschlossen (IPC-IR). Eine Behandlungsruppe wurde 60 Minuten Ischämie gefolgt von 60 Minuten Reperfusion ohne vorherige IPC ausgesetzt (IR). Scheinoperierte Tiere dienten als Kontrollen. Die Organentnahme efogte nach 20 bzw. 140 Minuten (SHAM20 und SHAM140). Das Ausmaß der Organschädigung wurde anhand der Plasma-Transaminasenlevel beurteilt. Zur Detektion und Identifikation differentiell exprimierter hepatischer Proteine wurde eine vergleichende Proteomanalyse in Kombination aus 2-dimensionaler Gelelektrophorese und Massenspektrometrie durchgeführt. Die Methodik zur Proteinauftrennung wurde probenspezifisch optimiert. Bestehende Protokolle wurden modifiziert. Die Proteinexpressionsprofile der verschiedenen Behandlungsgruppen wurden softwarebasiert ausgewertet und verglichen. Differentiell exprimierte Proteinspots (p<0,03) wurden massenspektrometrisch identifiziert. Im Speziellen wurde die zytosolische Proteinfraktion im pH-Bereich 4-7 untersucht. Ergebnisse: Die IPC führte zu einer signifikanten Reduktion der Transaminasenlevel nach IR. Ein Protokoll zur reproduzierbaren Auftrennung des Subproteoms wurde etabliert. Es wurden 8 differentiell exprimierte Proteinspots detektiert, 2 beim Vergleich von IPC-IR mit IPC140, 4 beim Vergleich von IPC140 mit IPC20, 1 beim Vergleich von IPC20 mit SHAM20, 1 beim Vergleich von IPC140 mit IPC20 sowie SHAM140 mit SHAM20. Von diesen ließen sich 4 eindeutig identifizieren (Protein SEC 13 homolog, Programmed cell death 6 interacting Protein IPC140/IPC20, Heat Shock Protein 60 SHAM140/SHAM20, Sarkosindehydrogenase IPC20/SHAM20). Bei 2 weiteren (Tubulin IPC-IR/IPC140 und Aktin IPC140/IPC20) ließ sich der genaue Subtyp des Proteins nicht bestimmen. Die meisten Proteomveränderungen zeigten sich im Verlauf der IPC (IPC20/IPC140). Das Spektrum umfasst Proteine mit Chaperon-, Struktur-, Metabolismus- oder Transportfunktion. Schlussfolgerung: (1) Eine probenspezifische Anpassung der Proteinauftrennungsmethodik ist unerlässlich bei einem globalen explorativen Ansatz. (2) Es wurden neue sowie im Rahmen der IPC bereits beschriebene Proteine identifiziert, die sich in den Kontext der IPC einordnen lassen. (3) Der operative Eingriff alleine führt bereits zu Proteomveränderungen. (4) Es bedarf weiterer Studien, um die funktionelle Bedeutung der Regulation der Proteine und deren klinische Nutzbarkeit zu ergründen.Introduction: Ischemia-Reperfusion (IR) damage is a common cause of liver dysfunction during hepatic surgery and transplantation. Ischemic preconditioning (IPC) is known to ameliorate the damage caused by IR. However, the underlying molecular mechanisms are yet to be fully disclosed. The aim of this study was to detect proteins with altered expression in hepatic IPC by using a global proteomic approach. Methods: Male Wistar-rats were randomized into 6 groups (n=6). Liver tissue samples were obtained at 2 different points. IPC was induced by 10 minutes of 70% hepatic ischemia followed by 10 minutes of reperfusion. Samples were taken after 20 minutes (IPC20). Other samples were taken 140 minutes after IPC (IPC140). Furthermore, IPC treated animals were subjected to 60 minutes of partial ischemia and 60 minutes of reperfusion (IPC-IR) while another group underwent IR without preceding IPC (IR). Controls were taken after 20 and 140 minutes (SHAM20 and SHAM140). Liver damage was evaluated by plasma aminotransferase levels. A combination of 2-dimensional gelelectrophoresis and mass spectrometry was used to detect and identify differentially expressed proteins. The procedure of protein separation was optimized. Established protocols were modified. Protein expression profiles of the samples were obtained and compared by software. Differentially expressed proteins (p<0,03) were identified using mass spectomety. Specifically, the cytosolic protein fraction (pH 4-7) was examined in this study. Results: IPC significantly reduced plasma aminotransferase levels after IR. A reproducible, sample specific protocol for protein separation of the subproteome has been established. 8 differentially expressed protein spots were detected. 2 comparing IPC-IR with IPC140, 4 in IPC140/IPC20, 1 in IPC20/SHAM20, 1 in IPC140/IPC20 and in SHAM140/SHAM20. 4 proteins were definetly identified (Protein SEC 13 homolog, programmed cell death 6 interacting protein IPC140/IPC20, heat shock protein 60 SHAM140/SHAM20, sarcosine dehydrogenase IPC20/SHAM20). In 2 spots the excact subtype could not be clearly determined (tubulin IPC-IR/IPC140 and actin IPC140/IPC20). Most proteome alterations were detected comparing IPC140 with IPC20. Differentially expressed proteins included chaperones, proteins involved in cell structure, metabolism or intracellular transport. Conclusion: (1) A sample specific adjustment of separation procederes is crucial in a comparative proteomic analysis. (2) New proteins in the IPC context as well as known mediators of IPC were detected. (3) Laparotomy alone for sample obtainment causes proteome alterations. (4) Further studies are necessary in order to elucidate the functional role of the described proteins in IPC. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 16.03.2018 | |||||||
| Dateien geändert am: | 16.03.2018 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 04.09.2017 | |||||||
| Datum der Promotion: | 06.03.2018 |
