Dokument: Gestörte Bildung von Neutrophil extracellular traps (NETs) - eine Komponente der Infektanfälligkeit bei Patienten mit Myelodysplastischem Syndrom (MDS)

Titel:	Gestörte Bildung von Neutrophil extracellular traps (NETs) - eine Komponente der Infektanfälligkeit bei Patienten mit Myelodysplastischem Syndrom (MDS)
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=57448
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20210917-111607-7
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Brings, Carolin [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 12,62 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 14.09.2021 / geändert 14.09.2021
Beitragende:	Prof. Dr. Gattermann, Norbert [Gutachter] Prof. Dr. Elvers, Margitta [Gutachter]
Stichwörter:	Myelodysplastisches Syndrom, Neutrophil Extracellular traps
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Patienten mit myelodysplastischem Syndrom (MDS) weisen unter anderem eine erhöhte Infektanfälligkeit auf. Dies beruht in erster Linie auf einer Verminderung der neutrophilen Granulozyten, aber auch auf Funktionsstörungen dieser Zellen. In der vorliegenden Doktorarbeit wurde der Vermutung nachgegangen, dass ein funktioneller Defekt der neutrophilen Granulozyten zu einer verminderten Ausbildung von neutrophil extracellular traps (NETs) führt. Hierbei handelt es sich um Netzwerke extrazellulärer Fasern, die hauptsächlich aus DNA von Neutrophilen bestehen und Krankheitserreger binden. Diese Komponente der unspezifischen Immunabwehr wurde 2004 erstmalig beschrieben. Auf molekularer Ebene wird die Bildung von NETs durch reaktive Sauerstoffspezies (ROS) initiiert, die in den neutrophilen Granulozyten hauptsächlich durch die Enzyme NADPH-Oxidase und Myeloperoxidase (MPO) produziert werden. Das Thema der Arbeit gliedert sich in zwei Abschnitte. Zunächst erfolgten fluoreszenzmikroskopische Analysen zum Nachweis von NETs bei Patienten mit MDS im Vergleich zu einer altersadjustierten Kontrollgruppe. Zweitens wurden durchflusszytometrische Analysen durchgeführt, um die Bildung von NETs weiter zu charakterisieren und die Produktion von ROS durch die Enzyme NADPH-Oxidase und MPO nachzuweisen. Es konnte gezeigt werden, dass die neutrophilen Granulozyten von Patienten mit MDS nach Stimulation mit PMA signifikant weniger NETs ausbilden als die neutrophilen Granulozyten in einer altersadjustierten Kontrollgruppe. Zunächst schien dies nicht an einer verminderten Produktion von ROS zu liegen. Signifikante Unterschiede bei der Produktion von ROS durch die MPO konnten allerdings nach partieller Inhibition dieses Enzyms gezeigt werden. Dies deutet auf eine verminderte Aktivität der MPO hin und steht daher im Einklang mit dem bei einigen MDS-Patienten auch zytochemisch auffälligen Befund eines partiellen MPO-Defekts. Dieser dürfte jedoch nicht der alleinige Grund für eine beeinträchtigte Funktion der neutrophilen Granulozyten sein. Die fluoreszenz¬mikroskopischen Analysen zeigten deutliche morphologische Unterschiede bei der Ausbildung von NETs. Bei Patienten mit MDS kam es in Granulozyten nach Stimulation mit PMA zu einer schwächeren Dekonden-sierung des Chromatins als in der altersadjustierten Kontrollgruppe. Weiterhin unterschieden sich die beiden Patientengruppen bei der fluoreszenzmikroskopischen Betrachtung hinsichtlich der Freisetzung der neutrophilen Elastase aus den zytoplasmatischen Granula der neutrophilen Granulozyten. Diese Ergebnisse verbessern das pathophysiologische Verständnis der Granulozyten-Funktionsstörung und der Infektneigung bei Patienten mit MDS. Patients with myelodysplastic syndrome (MDS) show an increased susceptibility to infections, partly due to decreased numbers of neutrophil granulocytes in the peripheral blood but also due to functional impairment of these cells. In this doctoral thesis, the hypothesis was tested that neutrophil dysfunction leads to reduced neutrophil extracellular traps (NETs). These are networks of extracellular fibers, primarily composed of DNA from neutrophils, which bind pathogens. This component of the immune system's first line of defense was first described in 2004. On a molecular level, the formation of NETs is triggered by reactive oxygen species (ROS), which in neutrophils are mainly produced by the enzymes NADPH-oxidase and myeloperoxidase (MPO). The doctoral thesis is divided into two parts. First, fluorescence microscopy was carried out to show NET formation in patients with MDS in comparison to an age-adjusted control group. Second, flow cytometry was used to further characterize NET formation and demonstrate the production of ROS by NADPH-oxidase and MPO. Upon stimulation with PMA, neutrophils of patients with MDS generated significantly fewer NETs than neutrophils from an age-adjusted control group. Initially, this did not seem to be attributable to diminished ROS production. However, significant differences regarding the generation of ROS by MPO were shown after partial inhibition of the enzyme. This finding suggests decreased activity of MPO, in accordance with the partial MPO defect that is detectable on cytochemistry in a proportion of MDS patients. This feature would not appear to be the only cause of neutrophil dysfunction in MDS. On fluores-cence microscopy, marked morphological abnormalities were observed with regard to NET formation. Upon stimulation with PMA, neutrophils from patients with MDS showed decreased chromatin decondensation compared with neutrophils from age-adjusted controls. Furthermore, both groups differed regarding the release of neutrophile elastase from the cytoplasmic granula of neutrophils. These findings contribute to a better under-standing of the pathophysiology of neutrophil dysfunction and susceptibility to infections in patients with MDS.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Bezug:	2021
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	17.09.2021
Dateien geändert am:	17.09.2021
Promotionsantrag am:	17.01.0201
Datum der Promotion:	02.09.2021