Loading...
Please wait, while we are loading the content...
Similar Documents
Calcium dysregulation in mononuclear cells from patients with Amyotrophic lateral sclerosis
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Liu, Jingyu |
| Copyright Year | 2017 |
| Abstract | Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine heterogene, multisystemische Erkrankung, die mit dem selektiven Untergang der oberen und unteren Motoneurone einhergeht. Ein schadigendes Milieu in der Umgebung der Motoneurone wird als bedeutender Faktor in der Pathogenese der ALS gesehen. Eine Verbesserung dieser Umgebungsbedingungen in der initialen Phase der Erkrankung erweist sich als protektiv. Auserdem sind immunologische Veranderungen im Blut und Liquor von ALS-Patienten nachweisbar. Die Isolation von mononuklearen Zellen des peripheren Blutes (peripheral blood mononuclear cells, PBMCs) ist eine wichtige Methode zur Erforschung erkrankungsspezifischer Biomarker. In der Pathologie der ALS wird ein Zustand beschrieben, in dem das Ca2+-Gleichgewicht zwischen Endoplasmatischem Reticulum (ER) und Mitochondrien dereguliert ist und fehlgefaltete Proteine oberhalb toxischer Konzentrationsschwellen aggregieren. Dies konnte ein Schlusselprozess sein, der zum Zelluntergang von Motoneuronen fuhrt. Ahnliche Dysregulationen in der Calcium-Homoostase zeigen sich auch in den peripheren Blutzellen der ALS-Patienten. In PBMCs ist eine Vielzahl unterschiedlicher Ca2+-Kanale, Rezeptoren und Ca2+-bindender Proteine vorhanden, die an der Regulation intrazellularer Ca2+-Konzentrationen beteiligt sind. Vor allem die auf PBMCs exprimierten P2X-Rezeptoren (P2XRs) spielen eine grose Rolle bei der Deregulation der intrazellularen Ca2+-Homoostase. Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand darin, eine Verbindung zwischen den P2XRs und der Calcium-Dysregulation in PBMCs durch die Messung intrazellularer Ca2+-Konzentrationen in vitro zu finden. Auserdem wurde das Expressionslevel des Ca2+ bindenden Proteins Calnexin in Monozyten von ALS-Patienten gemessen und mit denen gesunder Kontrollen verglichen. Dazu wurden Blutproben von 82 ALS-Patienten (48 mannliche, 32 weibliche) und 40 alters- und geschlechtskorrelierte Kontrollpersonen (19 mannliche, 21 weibliche) gesammelt, um PBMCs zu isolieren. Die Expression von P2X4R und P2X7R wurde mithilfe immunhistochemischer Farbungen und dem Western Blot-Verfahren analysiert. Fura-2 als radiometrischer, fluoreszierender Farbstoff, der spezifisch freies Ca2+ bindet, wurde verwendet, um intrazellulares Ca2+ zu detektieren. Dabei wurden exogenes Adenosintriphosphat (ATP), Lipopolysaccharid (LPS) als inflammatorischer Stimulus und Thapsigargin genutzt, um Ca2+-Strome zu induzieren. Die Untersuchung von Veranderungen in der Konzentration Ca2+-bindender Proteine des ERs in Monozyten erfolgte anhand immunhistochemischer Messung des Calnexin-Levels in Monozyten von ALS-Patienten und Kontrollen. Die Auswertung der Western Blot-Ergebnisse ergab keine signifikanten Unterschiede im Proteinlevel der P2X4R-Expression zwischen ALS-Patienten und den Kontrollpersonen, wo hingegen die Expression von P2X7R bei ALS vermindert war. Die Monozyten der ALS-Patienten zeigten nach Induktion durch unterschiedlich hohe ATP-Konzentrationen einen signifikant geringeren Anstieg in der zytosolischen Calcium-Konzentration im Vergleich zu Kontrollen. Ebenso wurde durch LPS ein signifikant geringerer zytosolischer Calcium-Anstieg bei ALS-Patienten ausgelost. Im Gegensatz dazu konnten massiv erhohte Calcium-Elevationen nach Thapsigargin-Applikation bei den Monozyten der ALS-Patienten gemessen werden, welches als akuter Inhibitor der Sarco/Endoplasmatisches Reticulum-Calcium-ATPase (SERCA) wirkte. Daruber hinaus wurde Calnexin nach Inkubation mit ER-Stressoren in groserem Ausmas bei ALS-Patienten nachgewiesen, was auf eine Proteinaggregation im ER hinweist. Diese Dissertation belegt eine Storung des Calcium-Haushaltes in Monozyten von ALS-Patienten. Calnexin ist bei der Calcium-Dysregulation in Monozyten wahrend der Immunaktivierung und des ER-Stresses involviert. Im initialen Stadium stellt die Proteinaggregationen zwar einen protektiven Effekt dar, kann jedoch durch Storung des ERs zu Zytotoxizitat im fortgeschrittenem Stadium der ALS fuhren. Die Ergebnisse dieser Arbeit erklaren auserdem auch die Calcium-Uberladung in den Monozyten, was durch eine erhohte Konzentration an Calcium bindenden Proteinen kompensiert sein konnte. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| DOI | 10.22032/dbt.34096 |
| Alternate Webpage(s) | https://www.db-thueringen.de//servlets/MCRFileNodeServlet/dbt_derivate_00040283/dissliu.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
