Dokument: Diabetes-induzierte Veränderungen der acetylcholinergen Rezeptorexpression in kardialen Zellen
| Titel: | Diabetes-induzierte Veränderungen der acetylcholinergen Rezeptorexpression in kardialen Zellen | |||||||
| Weiterer Titel: | Diabetes-induced changes in acetylcholine receptor expression in cardiac cells | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=73008 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20260519-105949-3 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Hofebauer, Tobias Pascal [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Krüger, Martina [Gutachter] PD Dr. rer. nat Floss, Doreen M. [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Das sarkomerische Protein Titin ist zusammen mit extrazallulärem Kollagen entscheidend für die passive Steifigkeit des Myokards. Posttranslationale Modifikationen, wie Hypo- oder Hyperphosphorylierungen, können die mechanischen Eigenschaften des Titins modifizieren, um so den Ansprüchen an die myokardiale Kontraktilität gerecht zu werden. Insbesondere die PKCα-vermittelte Hyperphosphorylierung der Aminosäure S11878 im Titinprotein und die daraus resultierende verstärkte passive Steifigkeit des Titins, wird nach Myokardinfarkt im nicht-ischämischen Myokard beobachtet. Dies wird als Anpassungsmöglichkeit des Herzens gesehen, eine adäquate Auswurfleistung aufrechtzuerhalten. Im Herzen von diabetischen (db/db) Mäusen ist die Hyperphosphorylierung der Aminosäure S11878 bereits im nicht-ischämischen Zustand nachzuweisen, sodass die Adaptationsfähigkeit im diabetischen Myokard nicht weiter ausgeschöpft werden kann. Unklar ist bisher, welcher Signalweg die Hyperphosphorylierung der Aminosäure S11878 vermittelt. Vorarbeiten der Arbeitsgruppe deuten darauf hin, dass ein Zusammenspiel dreier acetylcholinerger Rezeptoren (M2R, M3R, α7nR) eine verstärkte PKCα-Aktivität zur Folge haben könnte. Das vorgelegte Projekt hat zum Ziel, die Expression der drei Rezeptoren zu untersuchen und eine Bedeutung für das PKCα Signalling zu evaluieren.
Außerdem spielt eine dysregulierte acetylcholinerge Rezeptorexpression eine wichtige Rolle in der Pathogenese der diabetischen Kardiomyopathie. Es ist bekannt, dass diabetische db/db-Mäuse frühestens ab einem Alter von zwölf Wochen den Phänotyp einer diabetischen Kardiomyopathie entwickeln und sich eine veränderte Expression acetylcholinerger Rezeptoren nachweisen lässt. Unbekannt ist jedoch bisher, ob sich bereits vor Manifestation einer diabetischen Kardiomyopathie Anzeichen einer dysregulierten acetylcholinergen Rezeptorexpression nachweisen lassen. Auch dieser Fragestellung wird sich in der vorgelegten Dissertation genähert. Zunächst wurde die mRNA-Expression der drei acetylcholinergen Rezeptoren mittels qPCR im Atrium und Ventrikel untersucht. Außerdem wurde die Expression der Proteine der drei Rezeptoren durch Immunfluoreszenzmikroskopie und Western-Blot analysiert. Im Atrium konnte eine signifikant erhöhte Expression der mRNA aller drei Rezeptoren der db/db-Tiere im Vergleich zu db/+-Tieren nachgewiesen werden. Diese übertrug sich jedoch nicht auf Ebene der Proteine. Im Ventrikel zeigte sich für die mRNA-Level keine signifikante Veränderung der drei Rezeptoren in den db/dbTieren. Die Proteinexpression des M2R war jedoch signifikant reduziert und die des α7nR signifikant erhöht gegenüber den db/+-Tiere. Anhand der Daten konnte nicht nachgewiesen werden, dass eine verstärkte Expression aller drei Rezeptoren ursächlich für eine verstärkte Aktivität der PKCα im Myokard diabetischer Tiere ist. Die signifikant erhöhte mRNA-Expression der acetylcholinergen Rezeptoren im Atrium deutet darauf hin, dass es bereits deutlich vor Manifestation einer diabetischen Kardiomyopathie zu Veränderungen auf Ebene der mRNA kommt, sich diese jedoch noch nicht auf Proteinebene bzw. den Phänotyp übertragen.The sarcomeric protein titin, together with extracellular collagen, is crucial for the passive stiffness of the myocardium. Post-translational modifications, such as hypoor hyperphosphorylation, can modify the mechanical properties of titin to meet myocardial contractility requirements. In particular, PKCα-mediated hyperphosphorylation of the amino acid S11878 in the titin protein and the resulting increased passive stiffness of titin is observed after myocardial infarction in nonischemic myocardium. This is seen as an adaptation of the heart to maintain an adequate ejection fraction. In the heart of diabetic (db/db) mice, hyperphosphorylation of S11878 can already be detected in the non-ischemic state, so that the adaptive capacity cannot be increased further in the diabetic myocardium. It is still unclear which signalling pathway mediates the hyperphosphorylation of S11878. Preliminary work by the research group suggests that the interaction of three acetylcholinergic receptors (M2R, M3R, α7nR) could result in increased PKCα activity. The aim of this project is to investigate the expression of the three receptors and to evaluate their significance for PKCα signalling. In addition, dysregulated acetylcholinergic receptor expression plays an important role in the pathogenesis of diabetic cardiomyopathy. It has been described that diabetic db/db mice develop the phenotype of diabetic cardiomyopathy from the age of twelve weeks at the earliest and that an altered expression of acetylcholinergic receptors can be detected. However, it is still unknown whether signs of dysregulated acetylcholinergic receptor expression can be detected even before the manifestation of diabetic cardiomyopathy. This question is also addressed in the dissertation presented here. The expression of the mRNA of the three acetylcholinergic receptors was examined by qPCR in the atrium and ventricle. Subsequently, the expression of the receptor proteins was analyzed by immunofluorescence microscopy and Western blot. In the atrium, a significantly increased expression of the mRNA of all three receptors of the db/db animals compared to db/+ animals was detected. However, this was not transferred to the protein stage. In the ventricle, there was no significant change at the mRNA level of the three receptors in the db/db animals, whereas the protein expression of the M2R was significantly reduced and the α7nR was significantly increased compared to the db/+ animals. Based on the data, it could not be demonstrated that increased expression of all three receptors results in increased PKCα activity or increased passive stiffness of titin. The significantly increased mRNA expression of the acetylcholinergic receptors in the atrium indicates that changes occur at the mRNA stage well before the manifestation of diabetic cardiomyopathy, but that these are not yet transferred to the protein level or the phenotype. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Herz- und Kreislaufphysiologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 19.05.2026 | |||||||
| Dateien geändert am: | 19.05.2026 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 02.11.2025 | |||||||
| Datum der Promotion: | 14.04.2026 |
