Dokument: Der Einfluss der ischämischen Fernpräkonditionierung auf die Expression von microRNAs im Rattenherz in vivo

Titel:	Der Einfluss der ischämischen Fernpräkonditionierung auf die Expression von microRNAs im Rattenherz in vivo
Weiterer Titel:	The effect of remote ischaemic preconditioning on microRNA expression in rat myocardium in vivo
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=51949
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20200115-083839-8
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Kohns Vasconcelos, Malte [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 882,6 KB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 10.01.2020 / geändert 10.01.2020
Beitragende:	PD Dr. med Brandenburger, Timo [Gutachter] Prof. Dr. MacKenzie, Colin [Gutachter]
Stichwörter:	miRNA RIPC
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Einleitung: Die Erhöhung der Toleranz von Geweben gegenüber einem Ischämie-Reperfusionsschaden durch vorbereitende kurze ischämische Phasen wird als ischämische Präkonditionierung bezeichnet. Ischämische Präkonditionierung wirkt sowohl lokal als auch an anderswo im Körper liegenden Organen und Geweben, wobei letzterer Fall als ischämische Fernpräkonditionierung (RIPC) bezeichnet wird. Am Herzen ist dieser Effekt von besonderer Wichtigkeit. Die wirkenden Mechanismen sind bislang unklar, Verringerung der Apoptoserate hat jedoch einen wichtigen Anteil am verringerten Zelluntergang. MicroRNAs (miRNAs) sind nicht-kodierende RNA-Stränge, die posttranskriptional die Expression von Proteinen beeinflussen. Sie spielen eine wichtige Rolle bei kardialen Pathologien und könnten daher auch eine Bedeutung im Kontext der ischämischen Präkonditionierung haben. Zur Erhebung des aktuellen Wissensstands über die Rolle von miRNAs in der ischämischen Präkonditionierung wurde eine systematische Literaturrecherche in biomedizinischen Datenbanken durchgeführt. Neun miRNAs (miR-1, -21, -24, -27b, -144, -195, -206, -210 und -320) wurden bislang in unabhängigen Studien übereinstimmend in Zellkulturversuchen, Tierexperimenten und klinischen Studien am Menschen als differentiell exprimiert beschrieben. Die miRNA miR-1 kommt in Herzmuskelgewebe vor und beeinflusst die Expression von anti-apoptotisch wirkendem Bcl-2. Methode: Mit Herzgewebe aus einem Tiermodell zu RIPC wurde mittels microRNA-Mikroarray das differentielle Expressionsprofil von miRNAs im Herzmuskelgewebe nach RIPC und nachfolgender Ischämie und Reperfusion gegenüber Ischämie und Reperfusion alleine bestimmt. Für die im Zusammenhang mit der verfügbaren Literatur als wahrscheinlich relevant eingestufte miR-1 wurden durch Datenbankrecherche vorhergesagte Bindungspartner identifiziert. Nach Validierung des Mikroarrayergebnisses durch quantitative PCR wurde die Expression von Bcl-2-mRNA über quantitative PCR bestimmt. Ergebnisse: In den eigenen Microarraydaten zeigte sich übereinstimmend eine Verringerung der Expression von miR-1 und eine differentielle Expression von 10 weiteren miRNAs. Als Zielstrukturen der miR-1 konnten zahlreiche Gene, die in Signalwege der Apoptose involviert sind, identifiziert werden (unter anderem Bach2, Fubp1 und Mxd1). Die Verringerung der Expression von miR-1 im fernpräkonditionierten Myokard ließ sich in der quantitativen PCR bestätigen, eine gleichzeitige Veränderung der Expression von Bcl-2 mRNA fand sich jedoch nicht. Diskussion: RIPC geht mit einem veränderten Expressionsprofil von miRNAs im Myokard der Ratte einher. Die differentielle Expression der miR-1 konnte mittels qPCR bestätigt werden. Bcl-2 scheint keine Rolle bei der miR-1 vermittelten Wirkung von RIPC zu spielen. Weitere Untersuchungen zur Funktion der miR-1-Familie und zu miR-144 im Rahmen der ischämischen Präkonditionierung sind notwendig. Introduction: The increase of tissue tolerance against ischaemia reperfusion injury by previous brief periods of ischaemia is called ischaemic preconditioning. Ischaemic preconditioning has an effect both locally and in organs and tissues located elsewhere in the body, the latter effect is called remote ischaemic preconditioning (RIPC). The effect is of special importance in the heart. The effector mechanisms are yet unclear, but a reduced apoptotic rate contributes to decreased cell death. MicroRNAs are non-coding strands of RNA that post-transcriptionally influence the expression of other proteins. They play a major role in cardiac pathologies and could therefore be important in the context of ischaemic preconditioning. In order to collect the current knowledge on the role of miRNAs in ischaemic preconditioning a systematic literature search was conducted. Nine microRNAs (miR-1, -21, -24, -27b, -144, -195, -206, -210 und -320) have been described as diferentially expressed in cell culture studies, animal experiments and clinical trials in humans. MiR-1 is found in cardiac tissue and influences the expression of anti-apoptotic Bcl-2. Method: Cardiac tissue from an animal model was used in microRNA micro arrays to determine the differential expression profile following RIPC and subsequent ischaemia and reperfusion compared to ischaemia and reperfusion alone. Database searches were performed to identify predicted binding partners for miR-1 which is categorised as likely relevant in the available literature. After validating the micro array results by quantitative PCR the expression of Bcl2 mRNA was measured by quantitative PCR. Results: Micro array data showed a miR-1 reduction after RIPC consistent with the previous literature and a differential expression of an additional 10 microRNAs. Several genes with interactions to apoptosis signal pathways are potential targets for miR-1-family microRNAs, e.g. Bach2, Fubp1 and Mxd1. Reduction of miR-1 expression in remotely preconditioned myocardium was confirmed by quantitative PCR but no concurrent change in Bcl-2 mRNA was observed. Discussion: RIPC is associated with a changed miRNA expression profile in rat myocardium. Differential expression of miR-1 was confirmed by qPCR. Bcl-2 does not seem to play a role in an effect of RIPC mediated by miR-1. Further studies regarding the function of miR-1 family microRNAs and miR-144 in ischaemic preconditioning are necessary.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	15.01.2020
Dateien geändert am:	15.01.2020
Promotionsantrag am:	23.09.2019
Datum der Promotion:	09.01.2020