Dokument: Untersuchung der microRNAs miR-1, miR-16-5p und miR-122-5p als Marker einer akuten Nierenschädigung nach herzchirurgischem Eingriff
| Titel: | Untersuchung der microRNAs miR-1, miR-16-5p und miR-122-5p als Marker einer akuten Nierenschädigung nach herzchirurgischem Eingriff | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=63144 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20230717-130834-9 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Lourenço Kaierle, Daniela Margarita [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Brandenburger, Timo [Gutachter] Prof. Dr. MacKenzie, Colin [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Jede Form von akut auftretender Einschränkung der Nierenfunktion wird unabhängig von ihrem Ausprägungsgrad als akute Nierenschädigung (engl. acute kidney injury, AKI) bezeichnet. Sie ist eine der häufigsten Erkrankungen auf Intensivstationen und mit einem hohen Mortalitätsrisiko verbunden. Kardiochirurgische Eingriffe stellen nach der Sepsis den zweitgrößten Risikofaktor für eine postoperativ entwickelte AKI dar. Zur Diagnostik der AKI werden bisher Parameter zur Einschätzung der Nierenfunktion verwendet, die unspezifisch sind, von äußeren Einflüssen abhängen und eine Nierenschädigung nur verzögert anzeigen. In den letzten Jahren sind zunehmend nichtkodierende, sogenannte Mikroribonukleinsäuren (engl. miRNAs) in den Forschungsfokus gerückt. Sie regulieren die Genexpression posttranskriptionell durch Inhibierung der Proteintranslation, wodurch sie Einfluss auf eine Vielzahl von biologischen Prozessen nehmen. In die MiRAKI-Studie (MicroRNAs in Acute Kidney Injury) wurden 148 kardiochirurgische Patienten eingeschlossen und jeweils Blut- und Urinproben vor der Operation, postoperativ bei Ankunft auf der Intensivstation (t0), sowie 24 (t24) und 72 Stunden (t72) nach Ankunft abgenommen. Die Patienten wurden postoperativ nach KDIGO (Kidney Disease Improving Global Outcomes) in drei Gruppen eingeteilt: Stadium 0 (keine AKI), Stadium 1 (leichte AKI) und Stadium 2 & 3 (höher- und hochgradige AKI). Zunächst wurde eine differentielle Expressionsanalyse durch NGS (engl. Next Generation Sequencing) der miRNAs im Blut von 6 Patienten ohne AKI und 6 Patienten mit AKI Stadium 2 & 3 durchgeführt. Anhand dessen wurden die miRNAs miR-1, -16-5p und -122-5p identifiziert und für Validierungsversuche ausgewählt. Mittels microRNA-spezifischer quantitativer Echtzeit-PCR wurde der Gehalt dieser drei miRNAs in den Plasmaproben der Patienten zu den o.g. drei postoperativen Zeitpunkten bestimmt, um zu untersuchen, ob sie als potenzielle AKI-Marker in Frage kommen. Außerdem wurde das AKI-Risiko in der MiRAKI-Studie mittels eines bereits etablierten Urintests zur Risikoeinschätzung für AKI ermittelt (TIMP-2 x IGFBP7) sowie relevante klinische und laborchemische Daten erfasst.
In der MiRAKI-Studie zeigte die Expressionsdynamik der miRNAs beim Vergleich von Patienten mit und ohne AKI sehr unterschiedliche Verläufe in den ersten drei postoperativen Tagen. MiR-122-5p war als einzige miRNA bereits an t0 bei allen AKI-Patienten gegenüber Patienten ohne AKI erhöht exprimiert. An t24 war das Expressionsniveau bei Patienten mit AKI 2 & 3 signifikant höher als bei den gesunden Kontrollen (p = 0,004). Die Bestimmung von TIMP-2 x IGFBP7 im Urin an t0 zeigte in Übereinstimmung mit anderen Studien signifikant höhere Werte bei Patienten mit AKI 2 & 3 (AUC 0,82). Verschiedene Risikotests (u.a. der SOFA-Score) erzielten signifikant höhere Werte bei AKI-Patienten, die zudem eine signifikant höhere Mortalität aufwiesen. Die Expressionserhöhung von miRNAs im Kontext von AKI sollte Gegenstand zukünftiger Studien sein.Any form of acute reduced kidney function, regardless of its severity, is called acute kidney injury or acute kidney impairment (AKI). It is one of the most common conditions in intensive care units (ICU) and associated with a high risk of mortality. Cardiac surgery is the second most common risk factor for postoperative AKI, right after sepsis. To date, parameters to assess renal function have been used for diagnosis, however, these markers are nonspecific, dependent on external influences, and can only indicate renal damage with a delay. In recent years, research has increasingly focused on non-coding microribonucleic acids (miRNAs). They regulate gene expression post-transcriptionally by inhibiting protein translation, thereby influencing a variety of biological processes. The MiRAKI study (MicroRNAs in Acute Kidney Injury) included 148 cardiac surgery patients and blood and urine samples were collected before surgery, postoperatively upon arrival at ICU (t0), 24 (t24) and 72 hours (t72) after arrival, respectively. Patients were divided into three groups postoperatively according to KDIGO (Kidney Disease Improving Global Outcomes): stage 0 (no AKI), stage 1 (mild AKI), and stages 2 & 3 (high-grade AKI). First, differential expression analysis by NGS (Next Generation Sequencing) of miRNAs was performed in the blood of 6 patients without AKI and 6 patients with stage 2 & 3 AKI. Based on this, miRNAs miR-1, -16-5p and -122-5p were identified and selected for further validation. MicroRNA-specific quantitative real-time PCR was used to determine the levels of these three miRNAs in plasma samples at the above mentioned three postoperative time points to investigate whether they could be potential AKI markers. Furthermore, AKI risk was determined in the MiRAKI study using an already established urine test for AKI risk assessment (TIMP-2 x IGFBP7) as well as relevant clinical and laboratory data were collected. Relative expression dynamics of the three miRNAs analyzed in the MiRAKI study showed very different patterns in the first three postoperative days when comparing patients with and without AKI. MiR-22-5p was the only upregulated miRNA at t0 in all AKI patients compared to healthy controls. At t24, the expression level was significantly higher in patients with AKI 2 & 3 compared to patients without AKI (p = 0.004). Determination of urinary TIMP-2 x IGFBP7 at t0 showed significantly higher levels in patients with AKI 2 & 3 (AUC 0.82), in accordance to several other studies. Various risk tests (including the SOFA score) scored significantly higher in AKI patients, who also had a significantly higher mortality rate. The increased expression of miRNAs in the context of AKI should be the subject of future studies. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Bezug: | 2023 | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 17.07.2023 | |||||||
| Dateien geändert am: | 17.07.2023 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 25.02.2023 | |||||||
| Datum der Promotion: | 06.07.2023 |
