Dokument: Charakterisierung von mesenchymalen Stromazellen aus dem Knochenmark-Mikromilieu in Patienten mit myelodysplastischen Syndromen und akuter myeloischer Leukämie durch funktionelle Sekretomanalysen
| Titel: | Charakterisierung von mesenchymalen Stromazellen aus dem Knochenmark-Mikromilieu in Patienten mit myelodysplastischen Syndromen und akuter myeloischer Leukämie durch funktionelle Sekretomanalysen | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=50118 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20190718-114553-2 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Baberg, Falk [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Stühler, Kai [Gutachter] Prof. Dr. Schmitt, Lutz [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Myelodysplastische Syndrome (MDS) sind eine heterogene Gruppe von Blutstammzellerkrankungen des Knochenmarks, bei denen zu wenig ausgereifte oder funktionsfähige Blutzellen gebildet werden und deshalb ein Risiko besteht in eine akute myeloische Leukämie (AML) überzugehen. Nach aktuellem Stand der Forschung entstehen die MDS und AML infolge multifaktorieller Veränderungen hämatopoetischer Stamm- und Progenitorzellen (HSPZ). In den vergangenen Jahren konnte in diversen Arbeiten gezeigt werden, dass mesenchymale Stromazellen (MSZ) im bidirektionalen Austausch mit den HSPZ stehen. Aus dem Grund ist auch das Interesse von MSZ in Bezug auf MDS und AML gewachsen. Unter der Annahme, dass die MSZ eine Rolle für die ineffektive Hämatopoese in MDS und AML spielen könnten, wurde im Rahmen dieser Arbeit das Knochenmark-Mikromilieu in Patienten mit MDS und AML durch funktionelle Sekretomanalysen von mesenchymalen Stromazellen untersucht. Dafür wurde zunächst das Sekretom von gesunden MSZ aus dem Knochenmark tiefgehend charakterisiert. Hier stellte sich heraus, dass das Sekretom von MSZ hauptsächlich am Zellwachstum und/oder der Aufrechterhaltung und der Zellkommunikation beteiligt, ist und weiterhin, dass Kontaminationen nicht außer Acht gelassen werden dürfen. Anschließend wurden 31 MSZ aus gesunden Probanden, MDS und AML-Patienten durch eine markierungsfreie differenzielle Analyse massenspektrometrisch untersucht. Insgesamt wurden 1432 Proteine identifiziert und 568 Proteine quantifiziert. Die Ergebnisse zeigten 12 signifikant differenziell sekretierte Proteine zwischen den MSZ-Sekretomen aus gesunden Probanden und MSZ-Sekretomen aus MDS-Patienten und 34 signifikant differenziell sekretierte Proteine zwischen MSZ-Sekretomen aus gesunden Probanden und MSZ-Sekretomen aus AML-Patienten. Auf diesen Ergebnissen beruhend wurde das differenziell sekretierte Protein Follistatin related protein 3 (FSTL3) hinsichtlich seiner biologischen Funktion auf HSPZ untersucht. Hier zeigten erste Ergebnisse, dass HSPZ von MDS/AML-Patienten eine verminderte Proliferation und Differenzierung sowie eine höhere SMAD2-Phosphorylierung aufwiesen. Jedoch zeigte FSTL3 auf die Funktionalität der HSPZ in Bezug auf Proliferation, Differenzierung und der Inhibierung des Aktivin Signalweges keinen signifikanten Einfluss. Im Rahmen dieser Arbeit konnte somit mittels massenspektrometrischer Analyse das Sekretom MSZ tiefgehend charakterisiert werden und differenziell sekretiere Proteine zwischen Knochenmarks-MSZ aus gesunden Probanden und MDS/AML-Patienten aufgezeigt werden. Das mitunter signifikante Protein FSTL3 scheint keinen Einfluss auf die Funktionalität von gesunden und MDS/AML-HSPZ und demnach auch keinen Einfluss auf die Pathogenese von MDS/AML zu haben.Myelodysplastic syndromes (MDS) are a heterogeneous group of bone marrow blood stem cell diseases in which underdeveloped or functional blood cells are formed, possibly leading to a high risk of developing acute myeloid leukemia (AML). According to current research, MDS and AML are the result of multifactorial changes in hematopoietic stem and progenitor cells (HSPC). In recent years, several studies have shown that mesenchymal stromal cells (MSC) are in bidirectional exchange with HSPC, leading to a growing interest in MSC in MDS and AML. Assuming that MSC could play a role in ineffective hematopoiesis, this work examined the bone marrow microenvironment in patients with MDS and AML by functional secretome analysis of mesenchymal stromal cells. Initially, the secretome of healthy MSC from the bone marrow was profoundly characterized. It turned out that the MSZ secretome is involved mainly in cell growth and / or maintenance and cell communication and furthermore, that contamination cannot be disregarded. Subsequently, 31 secretomes from MSC of healthy donors and MSC from MDS and AML-patients were analyzed by mass spectrometry by a label-free differential analysis. A total of 1432 proteins were identified and 568 proteins were quantified. The results showed 12 significantly differentially secreted proteins between the MSC secretomes from healthy donors and MSC secretomes from MDS-patients. 34 significantly differentially secreted proteins were quantified between MSC secretomes from healthy donors and MSZ secretomes from AML-patients. Based on these results, the differentially secreted protein Follistatin related protein 3 (FSTL3) was investigated for its biological function on HSPC. Here first results showed that HSPC of MDS/AML-patients had defects in proliferation and differentiation and further a higher SMAD2 phosphorylation. However, FSTL3 has no significant influence on the functionality of HSPC in terms of proliferation, differentiation and inhibition of the activin signaling pathway. Thus, in this work, the secretome of MSZ could be characterized in detail by mass spectrometric analysis and differentially secreted proteins between bone marrow MSC from healthy donors and MDS/AML-patients could be identified. The significant differential protein FSTL3 does not appear to affect the functionality of both healthy and MDS/AML-HSPZ, and therefore does not appear to affect the pathogenesis of MDS/AML. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 18.07.2019 | |||||||
| Dateien geändert am: | 18.07.2019 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 02.04.2019 | |||||||
| Datum der Promotion: | 02.07.2019 |
