Dokument: Untersuchung der basalen Kapillardichte und des Hyaluronsäuregehalts in murinem Hinterlaufmuskelgewebe bei Hyaluronsäuresynthase-3-Defizienz im Vergleich zu Wildtyp-Kontrollen
| Titel: | Untersuchung der basalen Kapillardichte und des Hyaluronsäuregehalts in murinem Hinterlaufmuskelgewebe bei Hyaluronsäuresynthase-3-Defizienz im Vergleich zu Wildtyp-Kontrollen | |||||||
| Weiterer Titel: | Investigation of basal capillary density and hyaluronic acid levels in murine hindlimb muscle tissue with hyaluronic acid synthase 3 deficiency compared to wild-type controls | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=67181 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20241031-110056-5 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Lorenz, Christin [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Twarock, Sören [Gutachter] Dr. Ljimani, Alexandra [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Eine Vielzahl von gesellschaftlich relevanten Erkrankungen begründet sich auf den Auswirkungen dysregulierter Angiogenese. Dabei nehmen sowohl die verminderte als auch die abnorm gesteigerte Gefäßneubildung eine tragende Rolle ein. Demnach zeigt eine reduzierte Durchblutung von Geweben direkte Folgen anhand von Krankheitsbildern wie der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (pAVK), ischämischen Herzkrankheiten oder chronischen Wunden, wenn eine Kompensation nicht ausreichend erreicht werden kann. Hingegen findet sich eine gesteigerte Gefäßneubildung bei inflammatorischen Prozessen und Tumor-erkrankungen. Um diesen komplexen Erkrankungsformen mit effektiven therapeutischen Maßnahmen begegnen zu können, bedarf es eines umfangreichen Verständnisses der physiologischen und pathophysiologischen Abläufe der Angiogenese.
Da bereits gezeigt werden konnte, dass Hyaluronsäure maßgeblich an angiogenen Vorgängen beteiligt ist, stellt sie einen interessanten Forschungsansatz im Hinblick auf die Einflussfaktoren einer dysregulierten Angiogenese dar. Hyaluronsäure ist ein ubiquitär vorkommendes großmolekulares Glykosaminoglykan, das je nach Länge seiner Disaccharid-Ketten sowie der Art seiner Bindungspartner sowohl pro- als auch anti-angiogene Effekte zeigt. In dieser Arbeit wurde die Auswirkung der kongenitalen Hyaluronsäuresynthase 3-Defizienz (Has3-Defizienz) auf die basale, nicht pathologisch veränderte Gefäßsituation in adulten Mäusen untersucht. Dabei wurde auf präliminäre, institutsinterne Daten zur Rekonstituierung des Blutflusses nach induzierter Hinterlaufischämie bei Has3-defizienten Mäusen Bezug genommen. Es ergab sich die Fragestellung, ob sich unabhängig von pathophysiologischen Vorgängen bereits durch die kongenitale Has3-Defizienz Veränderungen in der Gefäßdichte und folglich in der Durchblutungssituation zeigen. Zu diesem Zweck wurde die Hinterlaufmuskulatur von 16-20 Wochen alten, männlichen Mäusen in Form von Kryo-Präparaten anhand histologischer Schnitte strukturiert untersucht und eine Expressionsanalyse Hyaluronsäure-assoziierter Gene durchgeführt. Als Parameter der histologischen Auswertungen wurden die Kapillardichte und Muskelfibrillenanzahl sowie der perifibrilläre Hyaluron-säuregehalt ermittelt. In der Analyse der genetischen Expression wurden die Hyaluronsäuresynthasen 1-3, die Hyaluronsäurerezeptoren Cd44 und Rhamm sowie die Hyaluronidasen 1 und 2 bestimmt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich kein Unterschied in der Anzahl der Kapillaren zwischen den Has3-knockout Mäusen und den Wildtyp-Kontrollen ergab. Auch das Verhältnis der Anzahl von Kapillaren zu Muskelfibrillen wies keine Differenz zwischen den untersuchten Gruppen auf. Es zeigten sich regionale quantitative Unterschiede (innerhalb der horizontalen Ebene) gleichermaßen bei den Has3-defizienten Mäuse als auch in den Kontrollen, die es für weitere Auswertungen und Untersuchungen zu berücksichtigen gilt. Erhobene Daten zur extrazellulären Hyaluronsäureverteilung der histologischen Proben ergaben Hinweise auf ein signifikant vermehrtes Vorliegen von HA bei den Has3-knockout-Mäusen. Die überdies durchgeführte RNA-Expressionsanalyse bestätigte den kongenitalen Has3-knockout und wies zudem eine verminderte mRNA-Expression der Has2, der Hyal1 sowie Cd44 auf. Weitere Untersuchungen zur Validierung der HA-Quantität sind für Folgearbeiten zu diskutieren. Gegenwärtig ist anzunehmen, dass es aufgrund einer geringeren Hyal1-Expression zu einer verminderten Degradation der vorliegenden HA kommen könnte. Die mit dieser Arbeit erhobenen Daten zur Quantität der Gefäße untermauert, dass der kongenitale Has3-knockout keine Veränderungen in der basalen Gefäßdichte hervorruft. Somit konnte bewiesen werden, dass es unter nicht pathologisch veränderten Bedingungen keine Abweichung bei der Kapillarisierung gibt. Dies stützt die These von Folgearbeiten, dass der angiogene Effekt von HA erst unter pathophysiologischen Vorgängen (bezugnehmend auf die induzierte Hinterlaufischämie) eintritt.A variety of socially relevant diseases are based on the effects of dysregulated angiogenesis. Both the reduced and the abnormally increased formation of new blood vessels play a major role. According to this, a reduced blood flow in tissues shows direct consequences in clinical conditions such as peripheral arterial disease (PAD), ischemic heart diseases or chronic wounds, if sufficient compensation cannot be achieved. On the other hand, there is increased formation of new blood vessels in inflammatory processes and tumor diseases. To be able to counteract these complex forms of the disease with effective therapeutic strategies, a comprehensive understanding of the physiological and pathophysiological processes of angiogenesis is required. Since hyaluronic acid has been shown to play a vital role in angiogenic processes, it represents an interesting research approach to the factors influencing dysregulated angiogenesis. Hyaluronic acid is a ubiquitous large-molecule glycosaminoglycan, which shows both pro- and anti-angiogenic effects depending on the length of its disaccharide chains and binding partners. In this study, the impact of congenital hyaluronic acid synthase 3 deficiency (Has3- deficiency) on the basal, non-pathologically altered vascular situation in adult mice was investigated. Reference was made to preliminary, internal institute data on the reconstitution of blood flow after induced hindlimb ischemia in Has3-deficient mice. The question arose as to whether changes in vascular density and consequently in the blood flow situation are already evident because of congenital Has3-deficiency, irrespective of pathophysiological processes. For this purpose, the hind leg muscles of 16-20-week-old male mice were examined in a structured manner in the form of cryo-preparations using histological sections and an expression analysis of hyaluronic acid-associated genes was carried out. The capillary density and number of muscle fibrils as well as the perifibrillar hyaluronic acid content were determined as parameters of the histological evaluations. In the analysis of the genetic expression, the hyaluronic acid synthases, the hyaluronic acid receptors Cd44 and Rhamm as well as the hyaluronidases 1 and 2 were determined. In summary, there was no difference in the number of capillaries between the Has3-knockout mice and the wild-type controls. The ratio of the number of capillaries to muscle fibrils also showed no difference between the groups examined. There were regional quantitative differences (within the horizontal plane) both in the Has3-deficient mice and in the controls, which need to be considered for further analysis and studies. Data collected on the extracellular hyaluronic acid distribution of the histological samples indicated a significantly increased presence of HA in the Has3-knockout mice. Moreover, RNA expression analysis confirmed the congenital Has3-knockout and showed reduced mRNA expression of Has2, Hyal1 and Cd44. Further investigations to validate the HA quantity are to be discussed for follow-up work. At present, it can be assumed that lower Hyal1 expression could lead to reduced degradation of the HA present. The data collected in this study on the quantity of vessels confirms that the congenital Has3-knockout does not cause any changes in basal vessel density. Thus, it could be proven that there is no deviation in capillarization under non-pathologically altered conditions. This supports the thesis of subsequent studies that the angiogenic effect of HA only occurs under pathophysiological processes (in relation to the induced hind leg ischaemia). | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Pharmakologie und Klinische Pharmakologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 31.10.2024 | |||||||
| Dateien geändert am: | 31.10.2024 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 04.04.2024 | |||||||
| Datum der Promotion: | 08.10.2024 |
