Dokument: Perioperativer Verlauf von zirkulierenden Exosomen bei operativem Aortenklappenersatz

Titel:	Perioperativer Verlauf von zirkulierenden Exosomen bei operativem Aortenklappenersatz
Weiterer Titel:	Evaluation of circulating exosomes as a potential biomarker in the setting of surgical aortic valve replacement
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=56215
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20210602-080633-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Liu, Shining Sophie [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,42 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 06.05.2021 / geändert 06.05.2021
Beitragende:	Prof. Dr. med. Akhyari, Payam [Gutachter] PD Dr. med Brandenburger, Timo [Gutachter]
Stichwörter:	Exosomen, Aortenklappenstenose, Biomarker
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Kalzifizierte Aortenklappenstenosen (AS) sind die häufigsten erworbenen Herzklappenerkrankungen Deutschlands. Die bisher einzig kurative Therapie stellt der Aortenklappenersatz (AKE) dar. Wenn die neue Klappenöffnungsfläche zu klein ist für die Körperoberfläche, besteht ein Prothesen-­Patienten-­Mismatch (PPM). Zur Diagnostik einer PPM kann die transthorakale Echokardiographie (TTE) herangezogen werden. Jedoch spielen in den letzten Jahren extrazelluläre Vesikel (EVs) wie Mikropartikel und Exosomen eine immer größer werdende Rolle als potentielle Biomarker. Exosomen sind 20-­150 nm große EVs, die der interzellulären Kommunikation dienen. In der vorliegenden Arbeit wurden Zusammenhänge zwischen Exosomenanzahl und demographischen, sowie hämodynamischen Parametern bei Patienten mit AS untersucht, um das mögliche diagnostische Potential zu evaluieren. In der hiesigen Studie wurden bei 78 Patienten (38 Frauen, Alter 72,4 ± 7,7 J) mit isoliertem AKE prä-­ und post-­OP TTE durchgeführt und Blutproben entnommen, um nach ExoQuick-­Isolation die Exosomen mittels Nanoparticle Tracking Analysis zu quantifizieren. In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass weder das Alter, noch das Geschlecht mit der Exosomenzahl assoziiert waren. Mit steigendem Body Mass Index (BMI), war die Anzahl der Exosomen von prä-­ zu post-­OP stärker gesunken (p = 0,002). Die maximale Geschwindigkeit vmax, der maximale Druckgradient pmax und der Scherstress zeigten isoliert betrachtet in Relation zur Exosomenzahl keine signifikanten Zusammenhänge. Jedoch korrelierte ein Anstieg der Exosomen von prä-­ zu post-­OP mit einer starken Senkung von vmax (p = 0,01), pmax (p = 0,01) und Scherstress (p = 0,01). Im Hinblick auf ein PPM, konnte gezeigt werden, dass mit sinkender Exosomenzahl, verglichen zum präoperativen Ausgangswert, das Risiko für ein PPM bei Patienten mit hochgradigen AS signifikant stieg (p = 0,001). Insgesamt wurde bei acht Patienten ein moderates PPM diagnostiziert, die alle postoperativ weniger Exosomen hatten als präoperativ. Zusammenfassend zeigten Exosomen signifikante Beziehungen zu hämodynamischen Größen und dem PPM-­Risiko bei Patienten mit AS, was ihr diagnostisches Potential verdeutlicht. Weitergehende Studien könnten eine Etablierung der Exosomen für eine diagnostische Anwendung möglich machen. Calcific aortic valve stenosis (AS) is the most common heart valve disease in Germany. To this day, the only curative therapy is the aortic valve replacement (AVR). If the effective orifice area (EOA) of the new valve is too small in relation to the body surface area, then a prosthesis-patient-mismatch (PPM) occurs. Transthoracic echocardiography can be used to diagnose a PPM. Recently, increasing efforts have been devoted to investigation on the role of extracellular vesicles (EVs) like microparticles (MPs) and exosomes as potential biomarkers. Exosomes are EVs in the range of 20-150 nm that function as intercellular communication. The aim of this study is to investigate whether a correlation between the number of exosomes and demographic as well as hemodynamic parameters in patients treated with AVR may exist which may be further used as a possible diagnostic potential. Peripheral blood from 78 patients (38 female, age 72.4 ± 7.7 y) undergoing isolated AVR was sampled and echocardiographic data was collected pre- and post-OP. Exosomes were isolated by ExoQuick-isolation and quantified by nanoparticle tracking analysis. In this study, there were no significant correlations between the number of exosomes and age or gender of the patient. With an increasing body mass index (BMI) the number of exosomes decreased from pre- to post-op (p = 0.002). The maximum velocity vmax, the maximum pressure gradient pmax and shear stress did not show any direct relations to the number of exosomes pre- or post-op. However, an increase of exosomes from pre- to post-op was correlated with a stronger decrease of vmax (p = 0.01), pmax (p = 0.01) und shear stress (p = 0.01). Moreover, it could be shown, that the risk of a PPM in patients with high-grade AS significantly increased, when the number of exosomes decreased from pre- to post-op (p = 0.001). Overall, there were moderate PPMs diagnosed in eight patients, which demonstrated a decreasing number of exosomes post-op compared to pre-op. In summary, exosomes showed significant correlations to hemodynamic values and the risk of a PPM in patients with AS, which points out their diagnostic potential. Further studies, focusing on the behavior of exosomes in relation to patients with AS are necessary to possibly establish a diagnostic practice.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	02.06.2021
Dateien geändert am:	02.06.2021
Promotionsantrag am:	23.11.2020
Datum der Promotion:	27.04.2021