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Nachweis und Lokalisation der regulatorischen Proteine RGS4 und RGS10 innerhalb osteoarthrotischen Knorpels und chondrogener Progenitorzellen

dc.contributor.advisorMiosge, Nicolai Prof. Dr.
dc.contributor.authorKolan, Vanessa
dc.date.accessioned2020-01-27T10:34:36Z
dc.date.available2020-02-05T23:50:03Z
dc.date.issued2020-01-27
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0005-12FC-B
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-7809
dc.language.isodeude
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.ddc610de
dc.titleNachweis und Lokalisation der regulatorischen Proteine RGS4 und RGS10 innerhalb osteoarthrotischen Knorpels und chondrogener Progenitorzellende
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedDetection and localization of the regulatory proteins RGS4 and RGS10 within osteoarthrotic cartilage and chondrogenic progenitor cellsde
dc.contributor.refereeLutz, Susanne Prof. Dr.
dc.date.examination2020-01-29
dc.description.abstractgerIn der vorliegenden Arbeit konnten erstmals die RGS-Proteine RGS4 und RGS10 in CPCs und in Knorpelproben von Knien nachgewiesen werden, welche im Rahmen einer TEP-Implantation bei Vorliegen einer OA entfernt worden waren. Der Nachweis erfolgte dabei innerhalb osteoarthrotischen Knorpels auf Gewebeebene und in Bezug auf die CPCs auf Gen-, Protein- und zellulärer Ebene. Auf Proteinebene konnten beide RGS-Proteine in den CPCs nachgewiesen werden, auch konnte die Methode erste Hinweise darauf liefern, dass das RGS4 in CPCs in palmitoylierter Form vorliegt, was unter Anderem durch eine Erhöhung der Membranaffinität eine Funktionszunahme bedeutet. Dabei konnten jedoch beide RGS-Proteine nicht in allen Patienten nachgewiesen werden. Der Grund für den probenspezifischen Nachweis bleibt unklar. Auf Genebene konnte RGS10 nachgewiesen werden. Der Nachweis des RGS4 auf Genebene blieb erfolglos. Die Ursache dafür wird in der zu geringen Sensitivität des RGS4-Primers vermutet. Auf zellulärer Ebene konnte ein positiver Nachweis sowohl für das RGS4 als auch das RGS10 erfolgen und es wurde gezeigt, dass das RGS4 insbesondere zellmembrangebunden sowie im Zytoplasma der Zellen vorliegt, während das RGS10 eine zusätzliche intranukleäre Lokalisation aufweist. Anhand der Knorpelproben konnte gezeigt werden, dass sich sowohl RGS4 als auch RGS10 in der Spätphase der Osteoarthrose nicht in allen Schichten des Knorpels nachweisen lassen. So konnte in der Superfizialschicht weder RGS4 noch RGS10 nachgewiesen werden, während beide in den tieferen Schichten des Knorpels, insbesondere um die Chondrozytencluster, vorlagen. Die Ursache des schichtspezifischen Nachweises bleibt unklar und muss in weiterführenden Studien untersucht werden.  Die durchgeführten Untersuchungen zeigen somit, dass sowohl RGS4 als auch RGS10 innerhalb der CPCs und osteoarthrotischen Knorpels vorliegen. Welche Funktion diese jedoch innerhalb der CPCs und der Osteoarthrose ausüben und in welche Signaltransduktionen sie regulatorisch eingreifen, wurde bisher nicht untersucht. Es bleibt unklar, inwieweit sie an der Entstehung der Osteoarthrose beteiligt sind.  Dadurch, dass vorangegangene Studien eine Beeinflussung der chondrogenen Differenzierung durch RGS4 und RGS10 nachweisen konnten, ergeben sich über diese  regulatorischen Eigenschaften vielversprechende Ansätze für zukünftige regenerative Verfahren und der positive Nachweis der RGS-Proteine in CPCs und innerhalb OA-Knorpels liefert erste Anknüpfungspunkte.de
dc.description.abstractengIn this study, for the first time the regulatory proteins RGS4 and RGS10 could be detected in chondrogenic progenitor cells (CPCs) and in cartilage samples from knees which had been removed during TEP implantation in the presence of an osteoarthrosis (OA).  The detection was performed within osteoarthritic cartilage at tissue level and with respect to CPCs at gene, protein and cellular level.   The cartilage samples showed that RGS4 and RGS10 cannot be detected in all layers by immunohistochemistry of the cartilage in the late phase of OA. Neither RGS4 nor RGS10 could be detected in the superficial layer, while both were present in the deeper layers of the cartilage, especially around the chondrocyte clusters. The reason for the layer-specific presence remains unclear and must be investigated in further studies.   In CPCs both RGS proteins could be detected at protein level by Western Blot, but not in all samples. The method could also provide first indications that the RGS4 is present in palmitoylated form in CPCs. This indicates an increase in activity due to an increase in membrane affinity or reduced degradation by the proteasome. The reason for the sample-specific detection remains unclear.  The RGS10 could be detected in CPCs at gene level by RT-qPCR. The detection of RGS4 at gene level remained unsuccessful. The reason for this is assumed to be the insufficient sensitivity of the RGS4 primer. Both RGS4 and RGS10 could be detected in CPCs by immunfluorescence chemistry at cellular level and it has been shown that the RGS4 is cell membrane linked as well as localized in the cytoplasm of the cells, while the RGS10 shows an additional intranuclear localization.  In summary this work showed that both RGS4 and RGS10 are present within the CPCs and osteoarthritic cartilage. This is the first step to understand the role of these proteins pathophysiology of OA and further studies will be needed.de
dc.contributor.coRefereeSchön, Margarete Prof. Dr.
dc.subject.gerOsteoarthrosede
dc.subject.gerchondrogene Progenitorzellende
dc.subject.engchondrogenic progenitor cellsde
dc.subject.engosteoarthritisde
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0005-12FC-B-7
dc.affiliation.instituteMedizinische Fakultätde
dc.subject.gokfullMedizin (PPN619874732)de
dc.subject.gokfullGOK-MEDIZINde
dc.description.embargoed2020-02-05
dc.identifier.ppn1688630317


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