| Lizenz: Veröffentlichungsvertrag für Publikationen mit Print on Demand (3MB) |
- URN zum Zitieren dieses Dokuments:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-325481
- DOI zum Zitieren dieses Dokuments:
- 10.5283/epub.32548
| Dokumentenart: | Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation) |
|---|---|
| Open Access Art: | Primärpublikation |
| Datum: | 10 Oktober 2016 |
| Begutachter (Erstgutachter): | Prof. Dr. Anja Katrin Boßerhoff |
| Tag der Prüfung: | 9 Oktober 2015 |
| Institutionen: | Medizin > Lehrstuhl für Pathologie |
| Stichwörter / Keywords: | dermale Fibrose, Keratinozytenwachstumsfaktor, c-jun |
| Dewey-Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin |
| Status: | Veröffentlicht |
| Begutachtet: | Ja, diese Version wurde begutachtet |
| An der Universität Regensburg entstanden: | Ja |
| Dokumenten-ID: | 32548 |
Zusammenfassung (Deutsch)
Fibrosierende Erkrankungen, wie das Keloid, die zirkumskripte und die systemische Sklerodermie, sind durch eine erhöhte Kollagenproduktion aktivierter dermaler Fibroblasten gekennzeichnet. Trotz vielgestaltiger Krankheitsbilder wird die pathologische Fibroblastenaktivierung als der entscheidenende pathogenetische Mechanismus angesehen. Epithelial-mesenchymale Interaktionen zwischen den ...
Zusammenfassung (Deutsch)
Fibrosierende Erkrankungen, wie das Keloid, die zirkumskripte und die systemische Sklerodermie, sind durch eine erhöhte Kollagenproduktion aktivierter dermaler Fibroblasten gekennzeichnet. Trotz vielgestaltiger Krankheitsbilder wird die pathologische Fibroblastenaktivierung als der entscheidenende pathogenetische Mechanismus angesehen. Epithelial-mesenchymale Interaktionen zwischen den Keratinozyten der Epidermis und den Fibroblasten der Dermis scheinen hierbei eine zentrale Rolle zu spielen. Canady und Kollegen konnten eine doppelt parakrine Wirkschleife identifizieren, an deren Ende dermale Fibroblasten verstärkt aktiviert werden und in der Folge mit einer erhöhten Kollagenproduktion antworten. Ein parakrin wirkender Faktor innerhalb dieser Feedbackschleife ist der Keratinozytenwachstumsfaktor, der von dermalen Fibroblasten erkrankter Personen im Überschuss produziert wird. Der Keratinozytenwachstumsfaktor wirkt ausschließlich auf epitheliale Zellen und induziert in den Keratinozyten der Epidermis die Freisetzung von Oncostatin M, das im Gegenzug die Fibroblastenaktivierung beeinflusst.
Ein Teilaspekt dieser Arbeit war die Untersuchung der Regulation der Überexpression des Keratinozytenwachstumsfaktors in fibrosierenden Hauterkrankungen. Da die KGF-Expression bereits auf mRNA-Ebene erhöht war, wurden drei denkbare zelluläre Kontrollmechanismen näher beleuchtet. Eine „in silico“ - Analyse ergab keine Hinweise auf das Vorliegen von Single-Nukleotid-Polymorphismen innerhalb des KGF-Promotors. Zusätzlich wurde der Einfluss der microRNA-155 auf die KGF-Expression untersucht, da KGF bereits als Zielstruktur dieser microRNA in Lungenfibroblasten beschrieben wurde. Es ergab sich jedoch kein Anhalt für eine Regulation von KGF durch die miR-155 in dermalen Fibroblasten. In Reportergen-Analysen waren jedoch KGF-Promotorbereiche gesunder Spender in mit der Krankheit assoziierter Fibroblasten signifikant aktiver als in normalen Fibroblasten, womit eine Fehlregulation von Transkriptionsfaktoren identifiziert werden konnte. Die Testung unterschiedlicher KGF-Promotorkonstrukte in Reportergen-Analysen ergab eine 220 bp lange KGF-Promotorsequenz, die für die Überexpression von KGF in fibrosierenden Erkrankungen entscheidend ist. Die weitere Analyse dieser Sequenz ergab den Transkriptionsfaktor c-Jun als mögliche fehlregulierte Struktur in fibrosierenden Erkrankungen. Die Arbeit liefert somit einen wichtigen Beitrag, wie die Überexpression des Keratinozytenwachstumsfaktors verursacht wird und bietet eine potentielle Zielstruktur für zukünftige Therapiestrategien.
Die Rolle von microRNAs in der dermalen Fibrose ist Gegenstand aktueller wissenschaftlicher Forschung. Es wurden bereits zahlreiche profibrotisch und antifibrotisch wirkende microRNAs beschrieben, jedoch ist der Einfluss der unterschiedlichen microRNAs in der Pathogenese der Erkrankung noch nicht abschließend geklärt. Ein weiterer Teilaspekt der Dissertation betraf deshalb die Analyse ausgewählter microRNAs in Fibroblasten und Gewebeschnitten der Haut. Hier konnten die microRNA-155 sowie die microRNA-125b zum ersten Mal als fehlreguliert in dermalen Fibroblasten fibrosierender Erkrankungen identifiziert werden.
Die Untersuchung der Expression unterschiedlicher microRNAs in Gewebeschnitten und primären Zellen und der anschließende Vergleich mit bereits vorliegenden Daten aus der Literatur zeigte jedoch auch, dass die Expressionslevels in den untersuchten Medien (Gewebe versus Zellkultur) zum Teil stark voneinander abweichen können. Hier ist also Vorsicht bei der Interpretation von Daten geboten. Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass ein Vergleich von PCR-Expressionsanalysen mit Microarray-Ergebnissen nicht ohne kritisches Hinterfragen vollzogen werden kann. Denn eine Abweichung der microRNA- Basenabfolge kann innerhalb der einen Methode völlig folgenlos bleiben, wohingegen im Rahmen der anderen Methode die Expressionsanalyse dadurch verfälscht werden kann. Zusätzlich konnte in dieser Dissertation nachgewiesen werden, dass die Expression von microRNAs teilweise abhängig von der Passagenzahl in der Zellkultur ist.
Diese Arbeit nennt also mögliche Fallstricke bei der Analyse von microRNAs und mahnt somit zur kritischen Beurteilung bisher angewendeter Verfahren.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Fibrosing connective tissue disorders of the skin, like keloid, systemic and localized scleroderma, are characterized by an elevated collagen production by activated dermal fibroblasts. Pathologic fibroblast activation and in particular epithelial-mesenchymal crosstalk between keratinocytes and fibroblasts seems to be the central pathogenetic mechanism. Canady and colleagues could identify a ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Fibrosing connective tissue disorders of the skin, like keloid, systemic and localized scleroderma, are characterized by an elevated collagen production by activated dermal fibroblasts. Pathologic fibroblast activation and in particular epithelial-mesenchymal crosstalk between keratinocytes and fibroblasts seems to be the central pathogenetic mechanism. Canady and colleagues could identify a paracrine loop which leads to an increased activation of dermal fibroblasts. One paracrine factor within this loop is KGF (keratinocyte growth factor) which is produced in excess by dermal fibroblasts of affected individuals. KGF exclusively acts on epithelial cells and induces in keratinocytes the release of Oncostatin M, which, in return, affects the fibroblast activation.
One aspect of this work was to study the regulation of KGF overexpression in fibrosing disorders of the skin. Since KGF expression was already increased on mRNA level, three conceivable cellular control mechanisms were examined in detail.
An in silico analysis showed no evidence for the presence of single nucleotide polymorphisms (SNPs) within the KGF promoter. In addition, the influence of microRNA -155 on KGF expression was examined as KGF has been described as target structure of this microRNA in lung fibroblasts. However, there was no evidence for a regulation of KGF by miR-155 in dermal fibroblasts .
In reporter gene analysis, however, KGF promoter regions from healthy donors were significantly more active in disease-associated fibroblasts than in normal healthy fibroblasts. By this finding a dysregulation of transcription factors could be shown. The testing of various KGF promoter constructs in reporter gene analysis revealed a 220 bp long KGF promoter sequence to be crucial for the overexpression of KGF in fibrosing disorders.
Further analysis of this sequence revealed the transcription factor c -Jun as possible dysregulated structure. Thus, the work makes an important contribution to explain the regulation of KGF overexpression and provides a potential target for future therapeutic strategies.
The role of microRNAs in dermal fibrosis is subject of current scientific research. Numerous profibrotic and antifibrotic acting microRNAs have already been described. However, the influence of different microRNAs on pathogenesis of fibrosis is not yet fully understood. Therefore a further aspect of the dissertation concerned the analysis of selected microRNAs in tissue sections and fibroblasts of the skin. A dysregulation of microRNA-125b and microRNA-155 in dermal fibroblasts of fibrosing diseases could be shown for the first time.
However, the expression levels of different microRNAs in tissue sections and primary cells partly strongly differed depending on the used media (tissue versus cell culture).Thus, caution in the interpretation of data is needed. It should also be noted that a comparison between PCR expression analysis and microarray results can not be easily drawn without critical questioning. A deviation of the base sequences in microRNAs can have completely different effects on the results of different methods. In addition, it could be demonstrated in this thesis that the expression of microRNAs is partially dependent on the number of passages in cell culture. So this work shows potential pitfalls in the analysis of microRNAs and appeals to a critical approach to current methods.
Metadaten zuletzt geändert: 25 Nov 2020 23:30
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