Analyse von Proteinen und deren Elimination durch drei verschiedene extrakorporale Therapieverfahren der LDL-Apherese bei Patienten mit familiärer Hypercholesterinämie mittels Proteomics-Methoden
Analysis of proteins and their elimination by three diffrent extracorporal therapies of LDL-aphersis in patients with familiar hypercholesteremia by proteomics-methods
by Tanja Söllner
Date of Examination:2010-10-25
Date of issue:2010-10-20
Advisor:PD Dr. Hassan Dihazi
Referee:PD Dr. Hassan Dihazi
Referee:Prof. Dr. Martin Oppermann
Referee:Prof. Dr. Patricia Virsik-Köpp
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-860
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Description:Dissertation
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Abstract
English
Background: The aim of our study was the analysis of proteins filtered through several ways of LDL-apharesis by proteomic methods. In order to do so we examined patients with familiar hypercholesteremia and regular treatment through LDL-apharesis. These patients had an over-average amount of LDL-cholesterol and therefore were predestined for the development of atherosclerosis.Methods: Proteins were eluted from the filters of the respective methods (membrane filtration (MDF; n=9), full blood absorption (DALI; n=5) and heparin-induced LDL-precipation (HELP; n=7) and split via 2D-gel analysis in order to identify them through mass spectronomy. At the same time the patients" loss of plasmaprotein was measured through standard laboratory methods and Westernblot.Results: The proteom analysis of the proteins removed by the filters resulted in the highest loss of proteins for DALI (1001±36 ), followed by HELP (881±25) and MDF (535±20). Furthermore all in all more than 70 functional proteins were identified. Most of them can be divided into the following functional groups: proteins with a direct involvement in the intrinsic clotting cascade (i.e. Kininogen 1), proteins with an adhesive function (i.e. Fibronektin), immunological, inflammable (i.e. Haptoglobin and complement components) and rheologically relevant proteins (i.e. Fibrinogen). The quantification of above results through Westernblot and standard laboratory methods demonstrated a significant reduction (p<0,01) of proteins directly within the pateints" serum before and after passing the filter.Conclusion: The data shows a strong reaction of proteins with the filters of all three LDL-apharesis methods. Removing proteins with clotting, adhesive, immunological, inflammable and rheological function could result in a positive effect on microcirculation, endothel-cell-functions and, all in all, on the chronic inflammatory reaction with respect to atherosclerosis.
Keywords: proteomic methods; familiar hypercholesteremia; LDL-apharesis; LDL-cholesterol; atherosclerosis
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Hintergrund: Das Ziel unserer Studie war die Analyse der durch verschiedene Verfahren der LDL-Apherese gefilterten Proteine mittels Proteomic-Methoden. Hierzu untersuchten wir Patienten mit familiärer Hypercholesterinämie und regelmäßiger Behandlung mit LDL-Apherese. Diese Patienten haben krankheitsbedingt einen erhöhten LDL-Cholesterinspiegel und sind damit für die Entwicklung von Atherosklerose prädestiniert.Methoden: Proteine wurden aus den Filtern der entsprechenden Verfahren (Membran-filtration (MDF; n=9), Vollblutadsorption (DALI; n= 5) und Heparin-induzierte-LDL-Präzipitation (HELP; n= 7) eluiert und mittels 2-D-Gelanalyse aufgetrennt und mit Methoden der Massenspektometrie identifiziert. Ebenso wurde der Plasmaproteinverlust der Patienten mit Laborstandardmethoden und Westernblot quantifiziert.Ergebnisse: Die Proteomanalyse der durch die Filter entfernten Proteine ergaben den höchsten Proteinverlust in Form von gefundenen Proteinspots für DALI (1001±36 ), gefolgt von HELP (881±25) und MDF (535±20). Ebenso wurden insgesamt mehr als 70 funktionale Proteine identifiziert. Die meisten dieser Proteine liessen sich in folgende funktionale Gruppen einteilen: Proteine mit direkter Involvierung in die intrinsische Gerinnungskaskade (z.B. Kininogen 1), Proteinen mit Adhäsionsfunktion (z.B. Fibronektin), immunologisch, entzündlich (z.B. Haptoglobin und Komplement-Komponenten) und rheologisch relevante Proteine (z.B. Fibrinogen). Eine Quantifizierung dieser Ergebnisse mittels Westernblot und Standardlabormethoden demonstrierte eine signifikante Reduktion (p<0,01) der Proteine direkt im Serum der Patienten vor und nach dem Filter.Schlussfolgerung: Die Daten zeigten eine starke Reaktion der Proteine mit den Filtern aller drei LDL-Apherese-Verfahren. Die Entfernung von Proteinen mit Gerinnungs-, Adhäsions-, immunologischer, entzündlicher und rheologischer Funktion könnte einen positiven Effekt auf die Mikrozirkulation, die Endothelzellfunktion und insgesamt die chronische Entzündungsreaktion im Rahmen der Atherosklerose bewirken.
Schlagwörter: Proteomic-Methoden; familiärer Hypercholesterinämie; LDL-Apherese; LDL-Cholesterinspiegel; Atherosklerose