Dokument: In-vitro-Studie zum Einfluss von Stickstoffmonoxid auf die Apoptose humaner neutrophiler Granulozyten

Titel:	In-vitro-Studie zum Einfluss von Stickstoffmonoxid auf die Apoptose humaner neutrophiler Granulozyten
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=57304
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20210907-113401-8
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Pliska, Kristin [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,11 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 30.08.2021 / geändert 30.08.2021
Beitragende:	Prof. Dr. Suschek, Christoph V. [Gutachter] PD Dr. Mahotka, Csaba [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die Sepsis ist eine generalisierte Infektion, bei welcher sich Erreger auf dem Blutweg ausbreiten und unterschiedliche humorale und zelluläre Kaskadensysteme aktivieren. Sie gilt heutzutage noch als schwerwiegend, denn etwa 50 % der Patienten versterben trotz Maximaltherapie. Ihre Entstehung wird begünstigt durch eine überschießende Produktion humoraler und zellulärer Entzündungsmediatoren mit konsekutiver überschießender Immunreaktion. Eine besondere Rolle bei der angeborenen Immunabwehr kommt den polymorphkernigen neutrophilen Granulozyten (PMN) zu. Es ist bekannt, dass die Apoptoserate der PMN aus dem Blut von Polytrauma-Patienten stark erniedrigt und somit ihre Überlebenszeit pathologisch erhöht ist. Durch Entzündung oder Infektion kommt es außerdem zu einer Aktivierung der normalerweise inaktiv im peripheren Blut zirkulierenden PMN. Somit kann es allerorts zu einer Degranulation, Phagozytose und einem oxidative Burst der Neutrophilen kommen. Dies wiederum führt auch zur Schädigung gesunden Gewebes. Verschiedene Inflammationsmediatoren stimulieren andererseits die induzierbare NO-Synthase (iNOS), welche im Rahmen von Entzündungen zusätzliches Stickstoffmonoxid (NO) synthetisiert. Dies führt zu einer massiv erhöhten NO-Konzentration im Blut von polytraumatisierten oder septischen Patienten, welche unter Umständen einen Einfluss auf die voraktivierten PMN haben kann. In dieser Arbeit haben wir den Einfluss von NO sowie proinflammatorischer Zytokine und Lipopolysaccharid (LPS) auf die spontane sowie die durch einen Kinaseinhibitor (Staurosporin) induzierte intrinsische Apoptose der PMN untersucht. Hierzu wurden PMN aus venösem Blut gesunder Spender isoliert, mit NO sowie proinflammatorischen Zytokinen versetzt und für 18 Stunden inkubiert. Hiernach erfolgte die Bestimmung der Apoptoserate mittels Durchflusszytometrie (FACS). Wir konnten zeigen, dass Stickstoffmonoxid in Konzentrationen von 2,5 bis 5 µM sowohl die spontane als auch die durch Staurosporin induzierte Apoptose signifikant reduziert. Auch bei mit Interferon ɣ (IFɣ) sowie LPS behandelten Zellen konnten wir eine signifikante Reduktion sowohl der spontanen als auch der induzierten Apoptose nachweisen. Mittels Western Blots untersuchten wir darüber hinaus die Konzentration des antiapoptotischen Proteins myeloid-cell leukemia 1 (Mcl-1), welches jedoch trotz verringerter Apoptose abgebaut war. Wir schlussfolgerten, dass Stickstoffmonoxid einen signifikanten Einfluss auf das Apoptoseverhalten der Neutrophilen hat. Die Veränderung des Apoptoseverhaltens jedoch Mcl-1 unabhängig vermittelt wird. Sepsis is a general infection, which has been defined by the American College of Chest Physicians and the Society of Critical Care Medicine Consensus Conference as the systemic response to an infection. It is still one of the leading causes of deaths in hospitalized patients and even the main cause in non-coronary intensive care units. Polymorphonuclear neutrophils are known to play an important role in the response of the innate immune system. It is known that the normally short life span of a neutrophil is extended in septic patients or patients after major trauma. In addition, elevated levels of proinflammatory cytokines lead to an activation of these cells, so that a massive migration of neutrophils with consequent phagocytosis and oxidate burst is the consequence. This can also lead to tissue injury and persistent inflammation. On the other hand, inflammatory cytokines also stimulate the inducible nitric oxide synthase, which generates significantly larger amounts of nitric oxide at 100 to 1000-fold greater quantities. Within the scope of this thesis, we investigated the influence of nitric oxide and as well the influence of proinflammatory cytokines and lipopolysaccharide (LPS) on the spontaneous and the induced intrinsic apoptosis of neutrophils. Therefore, human neutrophils were isolated from healthy volunteers and incubated with nitric oxide, proinflammatory cytokines and LPS for 18 hours. For induction of apoptosis, we used a kinase inhibitor (Staurosporin). Afterwards the neutrophil apoptosis was quantified by FACScan cytometry. Our study demonstrated that nitric oxide in concentrations of 2.5 to 5 µM significantly reduced as well the spontaneous as the induced apoptosis of the neutrophils. Also, the incubation with proinflammatory cytokines and LPS leaded to a significant reduction in neutrophil apoptosis. We also performed western blot analysis to examine the concentration of the antiapoptotic protein Mcl-1 in cells, which showed reduced apoptosis in the FACScan. It was shown that the expression of Mcl-1 in cells with reduced apoptosis was still reduced. We concluded that the reduction of apoptosis via nitric oxide is independent of the Mcl-1 pathway. In summary our data demonstrates that nitric oxide as well as proinflammatory cytokines and LPS affect and reduce the neutrophil apoptosis via a pathway that is independent of the expression of Mcl-1.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	07.09.2021
Dateien geändert am:	07.09.2021
Promotionsantrag am:	14.02.2021
Datum der Promotion:	24.08.2021