FAQ
© 2016 Staats- und Universitätsbibliothek
Hamburg, Carl von Ossietzky

Öffnungszeiten heute09.00 bis 24.00 Uhr alle Öffnungszeiten

Eingang zum Volltext in OPUS

Hinweis zum Urheberrecht

Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-80720
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2016/8072/


Die Bedeutung der vasoaktiven Signallipide 8-iso-PGF2α und S1P für kardiovaskuläre Erkrankungen

The impact of the vasoactive signaling lipids 8-iso-PGF2α and S1P on cardiovascular disease

Moritz, Eileen

pdf-Format:
 Dokument 1.pdf (4.977 KB) 


Freie Schlagwörter (Deutsch): 8-iso-PGF2α , S1P , Biomarker , kardiovaskuläre Erkrankungen
Basisklassifikation: 44.38
Institut: Chemie
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Oetjen, Elke (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 15.07.2016
Erstellungsjahr: 2016
Publikationsdatum: 12.09.2016
Kurzfassung auf Deutsch: Das Isoprostan 8-iso-Prostaglandin F2α (8-iso-PGF2α) und das Sphingolipid Sphingosin-1-phosphat (S1P) stellen vasoaktive Signallipide dar, die nicht nur als Biomarker für kardiovaskuläre Erkrankungen eine Rolle spielen, sondern auch in derer Pathogenese. Ziel dieser Arbeit war, einerseits die Aufklärung von möglichen Pathomechanismen der Isoprostanwirkung in verschiedenen tierexperimentellen Ansätzen sowie der Bedeutung von 8-iso-PGF2α als Biomarker in Patienten mit Akutem Koronarsyndrom (ACS), andererseits die Etablierung einer validen LC-MS/MS-Methode (Flüssigkeitschromatographie gekoppelt mit Tandem-Massenspektrometrie) zur Bestimmung der S1P-Konzentration in biologischen Proben sowie die Aufklärung der Bedeutung von S1P als Biomarker in Patienten mit Gefäßerkrankungen, ACS und Pulmonaler Arterieller Hypertonie (PAH).

Hinsichtlich Pathomechanismen von 8-iso-PGF2α konnten vasokonstriktorische Eigenschaften sowohl ex vivo am Myographen mit murinen Aorten und Pulmonalarterien als auch in vivo an Arteriolen des Musculus cremaster nachgewiesen werden. Diese Effekte blieben in Thromboxan-Rezeptor-Knockout-Mäusen (TP-KO) aus, woraus eine TP-vermittelte Signaltransduktion geschlossen werden konnte. Der systolische Blutdruck von TP-KO-Mäusen war im Vergleich zu Wildtyp-Geschwistern tendenziell erniedrigt, eine mögliche Konsequenz der reduzierten Vasokonstriktion bei TP-Defizienz. In Patienten mit ACS zeigte 8-iso-PGF2α als Biomarker diagnostische Bedeutung.

Für S1P wurde eine LC-MS/MS-Methode etabliert, bei der die Überstände nach Deproteinisierung der biologischen Probe mit einem binären Gradienten eluiert und in den Fraktionen mit einem Massenspektrometer detektiert werden. Dabei wird S1P (m/z = 380) in ein Tochterion (m/z = 264) fragmentiert, welches zur Quantifizierung verwendet wird. Als interner Standard wird deuteriertes S1P-d7 zugesetzt. Mit Hilfe einer Kontrollgruppe wurden Alters- und Geschlechtsabhängigkeit ausgeschlossen sowie eine mittlere Serum-Konzentration von 1 µmol/L ermittelt. In Patienten mit Gefäßerkrankungen trat eine Erniedrigung der S1P-Konzentration auf. In Patienten mit ACS zeigte S1P als Biomarker diagnostische und prognostische Bedeutung. In Patienten mit PAH zeigten sich keine Veränderungen.

Insgesamt spiegelt diese Arbeit die Relevanz von 8-iso-PGF2α und S1P als Biomarker für kardiovaskuläre Erkrankungen wider. Tierexperimentelle Studien bestätigen außerdem die Bedeutung für die zugrunde liegende Pathogenese. Des Weiteren stellt die angewandte Methode zur Bestimmung der S1P-Konzentration eine Grundlage zur Messung umfangreicher klinischer Studien dar.
Kurzfassung auf Englisch: The isoprostane 8-iso-prostaglandin F2α (8-iso-PGF2α) and the sphingolipid sphingosine-1-phosphate are vasoactive signaling lipids. They do not only represent biomarkers for cardiovascular disease (CVD), they rather play a role in the pathogenesis of CVD. One aim of this thesis was to elucidate potential pathomechanisms of isoprostanes in different animal experiments as well as the diagnostic and prognostic impact of 8-iso-PGF2α as a biomarker in patients with acute coronary syndrome (ACS). The second aim of the present thesis was to establish a valid liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method for determination of S1P in biological fluids, furthermore to clarify the diagnostic and prognostic impact of S1P as biomarker in patients with vascular diseases, ACS and pulmonary arterial hypertension (PAH).

Regarding pathomechanisms, 8-iso-PGF2α showed vasoconstrictive effects both on aortic as well as pulmonary arterial rings of mice ex vivo and arterioles of the mouse cremaster muscle in vivo. This effects were absent in thromboxane receptor-knockout mice (TP-KO) suggesting a TP-dependent signal transduction. Possibly due to reduced vasoconstriction in TP-KO mice, the systolic blood pressure tended to be decreased compared to wildtype littermates. In patients with ACS 8-iso-PGF2α was identified as biomarker with diagnostic impact: The urinary 8-iso-PGF2α concentration increased with severity of arteriosclerotic disease.

For determination of S1P in biological fluids the following LC-MS/MS method was established: After sample deproteinization with acetonitrile and centrifugation supernatants were subjected to reversed-phase chromatography. S1P was eluted by a binary gradient and detected by mass spectrometry monitoring the m/z=380 (S1P parent ion) → 264 (daughter ion) transition. The daughter ion was used for quantitation. To correct for variations the internal standard S1P d7 was added before deproteinization. Based on a control group a mean concentration of 1 µmol/L was observed in serum. Moreover, age- and sex-dependency was excluded. Patients with vascular diseases showed a decrease in S1P concentration. In patients with ACS S1P was identified as biomarker with both diagnostic and prognostic impact: Analogous to 8-iso-PGF2α, the S1P concentration in serum increased with severity of arteriosclerotic disease. Elevated S1P concentrations were associated with an increased risk for cardiovascular events or death within three years. No alterations occured in patients with PAH.

Thus, clinical data of this thesis emphasize the relevance of 8-iso-PGF2α and S1P as biomarkers for CVD, while animal experiments also confirmed the involvement in the underlying pathogenesis. In addition, the performed LC-MS/MS method provides determination of S1P concentration in large cohorts.

Zugriffsstatistik

keine Statistikdaten vorhanden
Legende