Universität zu Köln

Kochen, Malte (2026). Untersuchung der Interaktion von Myeloperoxidase und Fibrillin-1 im Rahmen des Marfan-Syndroms. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Beim Marfan-Syndrom (MFS) handelt es sich um eine autosomal dominant vererbte Bindegewebsschwäche, verursacht durch Mutationen des FBN1-Gens, das für Fibrillin-1 codiert. Bis zu 90% der Erkrankten entwickeln im Verlauf ihres Lebens ein thorakales Aortenaneurysma (TAA), welches rasch dissezieren kann. Die genauen Pathomechanismen dieser TAAs sind noch nicht vollständig verstanden. Eine inflammatorische Komponente scheint an der Entstehung und Progression der TAAs beteiligt zu sein. Das granulozytäre Häm-Enzym Myeloperoxidase (MPO) konnte bereits mit der Entstehung von Bauchaortenaneurysmen (AAA) in Verbindung gebracht werden. Über hochreagible toxische Sauerstoffmetabolite wie Hypochlorsäure (HOCl) ist MPO in der Lage, Strukturen seines direkten Umfeldes zu oxidieren und modifizieren. Die folgende Arbeit untersucht die direkte Interaktion von MPO mit Fibrillin-1 beim MFS. Mittels ELISA konnte in MFS-Mäusen ein erhöhter MPO-Spiegel im Lysat der TAAs detektiert werden. In immunhistologischen Färbungen schien MPO in freier Form vorzuliegen. In einer Kolokalisations-Immunfluoreszenz (IF) MPO-inkubierter humaner aortaler glatter Muskelzellen (HASMC) konnte gezeigt werden, dass MPO vorrangig im Bereich der Nuklei der HASMCs lokalisiert war. Eine Nitrotyrosin (nTyr)-IF zur Detektion von MPO-induziertem oxidativem Stress zeigte eine deutliche Oxidation von Fibrillin-1 durch MPO. Mit Hilfe des rekombinanten Fibrillin-1 Fragmentes rF11 konnte im Western Blot (WB) gezeigt werden, dass eine Inkubation mit MPO/H2O2 zu einem signifikanten Massenshift von im Mittel 2,555 kDa führt. Eine Analyse von Missense-Mutationen von zwei großen MFS-Datenbanken zeigte, dass Cystein-Residuen für die strukturelle Integrität von Fibrillin-1 von entscheidender Bedeutung sind. In einer Untersuchung der geshifteten rF11 Banden mittels Massenspektrometrie (MS) konnten fünf oxidierte Cystein-Residuen identifiziert werden, deren Missense-Mutation nachweislich zu einem MFS führt. Somit konnte gezeigt werden, dass MPO Fibrillin-1 an vulnerablen Stellen oxidieren kann. Weitere WB-Versuche, analog zum rF11-WB, mit einem anderen Fibrillin-1 Fragment ohne Heparinbindungsstellen ergaben keinen Masseshift. MS-Analysen zeigten, dass MPO-bedingte Oxidationen signifikant näher an Heparinbindungsstellen lagen, als es statistisch zu erwarten gewesen wäre. Zusammengefasst konnte gezeigt werden, dass sich beim MFS in vivo MPO in freier Form in den TAA-Aortenwänden befindet und in der Lage ist, Fibrillin-1 in vitro an vulnerablen Stellen zu oxidieren, wobei Hinweise bestehen, dass dies über Heparinbindungsstellen geschieht.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Kochen, Malte UNSPECIFIED UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-801746
Date:	2026
Language:	German
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Faculty of Medicine > Innere Medizin > Klinik III für Innere Medizin - Kardiologie, Pneumologie, Angiologie und internistische Intensivmedizin
Subjects:	Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Marfan-Syndrom; Myeloperoxidase; Aortenaneurysma; Oxidativer Stress; Thorakales Aortenaneurysma German
Date of oral exam:	15 January 2026
Referee:	Name Academic Title Mollenhauer, Martin PD Dr. rer .nat. Sengle, Gerhard Prof. Dr. rer. nat.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/80174