Die Identifikation transkriptioneller Biomarker für periphere Polyneuropathien

The identification of transcriptional biomarkers for peripheral polyneuropathies

by Ann-Kathrin Kuse
Doctoral thesis
Date of Examination:2024-11-13
Date of issue:2024-09-24
Advisor:Prof. Dr. Michael Werner Sereda
Referee:Prof. Dr. Michael Werner Sereda
Referee:Prof. Dr. Brit Mollenhauer
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-10741

 

 

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Abstract

English

Peripheral polyneuropathies are a heterogeneous group of widespread diseases of the peripheral nerves that can be caused by numerous factors. Differentiating between different types of polyneuropathies and identifying their causes is of the utmost importance for patients and practitioners when it comes to therapy and prognosis assessment. Currently, diagnosis is based on various non-invasive and invasive clinical, laboratory, electrophysiological and histological examinations as well as the response to certain therapies. However, the differential diagnosis of polyneuropathies is often difficult due to non-specific findings and atypical clinical manifestations. Despite the extensive diagnostic possibilities, the aetiology often remains unclear. The identification of reliable biomarkers to differentiate between different types of polyneuropathy and to investigate the underlying pathomechanisms is therefore of great importance. Therefore, nerve samples from patients suffering from chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIDP), axonal polyneuropathy or hereditary motor and sensory neuropathy (HMSN) type I were compared to each other and to a control group using RNA sequencing. Genes of certain functional groups were identified as significantly dysregulated, indicating general changes in the context of nerve damage from various causes. In addition, potential candidate genes could be identified that play a role in the development of specific diseases and could be used to differentiate between different types of polyneuropathy, as well as individual genes that are co-regulated in different types of polyneuropathy and thus provide an approach for research into common pathomechanisms and therapeutic approaches. TRIM36, LAMA1 and LGI2, which were significantly dysregulated in all groups studied, are likely to be of particular interest for further research.
Keywords: biomarker; chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy; hereditary motor and sensory neuropathy; RNA sequencing; gene expression; nerve biopsy; peripheral neuropathy

German

Periphere Polyneuropathien sind eine heterogene Gruppe weit verbreiteter Erkrankungen peripherer Nerven, denen zahlreiche Ursachen zugrunde liegen können. Die Differenzierung verschiedener Arten von Polyneuropathien und Identifikation ihrer Ursachen ist für die Therapie und Prognoseabschätzung von höchster Bedeutung für Patient*innen und Behandler*innen. Derzeit erfolgt die Diagnostik auf Grundlage verschiedener nicht invasiver und invasiver, klinischer, laborchemischer, elektrophysiologischer und histologischer Untersuchungen sowie des Ansprechens auf bestimmte Therapien. Die Differeztialdiagnostik der Polyneuropathien ist jedoch häufig aufgrund unspezifischer Befunde und atypischer klinischer Erscheinungsbilder schwierig. Trotz der weitreichenden diagnostischen Möglichkeiten bleibt so die Ätiologie häufig ungeklärt. Die Identifikation von verlässlichen Biomarkern zur Differenzierung verschiedener Polyneuropathiearten und zur Erforschung zugrunde liegender Pathomechanismen ist daher von großer Wichtigkeit. Zu diesem Zweck erfolgte die Untersuchung von Nervenproben von Patient*innen, die an einer chronisch inflammatorisch demyelinisierenden Polyneuropathie (CIDP), einer axonalen Polyneuropathie oder einer hereditären motorisch-sensiblen Neuropathie (HMSN) Typ I leiden, im Vergleich untereinander sowie zu einer Kontrollgruppe mittels RNA-Sequenzierung. Hierbei ließen sich Gene bestimmter funktioneller Gruppen als signifikant dysreguliert identifizieren, die Hinweis auf allgemeine Veränderungen im Rahmen von Nervenschädigungen verschiedener Ursachen geben. Zudem ließen sich potenzielle Kandidatengene ermitteln, die eine Rolle in der Entstehung spezieller Krankheitsbilder spielen und zur Abgrenzung verschiedener Polyneuropathiearten herangezogen werden könnten sowie einzelne Gene, die in verschiedenen Polyneuropathiearten koreguliert sind und somit einen Ansatz zur Erforschung gemeinsamer Pathomechanismen und Therapieansätze liefern. Von besonderem Interesse für weitere Forschungen dürften TRIM36, LAMA1 und LGI2 sein, welche in allen untersuchten Gruppen signifikant dysreguliert waren.