Universität zu Köln

Kural, Melda (2026). Zur Charakterisierung diagnostischer Möglichkeiten nach Nierentransplantation im Kindesalter: Eine Pilotstudie zur Untersuchung von small urinary extracellular vesicles (suEVs) mittels Proteomanalyse. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Extrazelluläre Vesikel spielen nach aktuellem Kenntnisstand eine wichtige Rolle in der Zellkommunikation und beinhalten zellspezifische Bestandteile in Form von Proteinen, Lipiden und Nukleinsäuren. Diagnostisch können sie somit eine wertvolle Quelle für neue und gezielte Biomarker in der Nierenfunktionsdiagnostik sein. Die Untersuchung von small urinary extracellular vesicles (suEVs) und dem darin enthaltenen Proteom wurde bisher weitestgehend auf wissenschaftlicher Basis und hierbei vor allem bei erwachsenen Proband*innen untersucht. Es gibt bislang nur wenige Daten über das Proteom aus extrazellulären Vesikeln nierentransplantierter Kinder und Jugendlicher. In Rahmen dieser Pilotstudie wurde untersucht, ob sich im Proteom von suEVs aus pädiatrischen Urinproben signifikant veränderte Proteinexpressionen identifizieren lassen, die in Zukunft eine Rolle als nicht-invasive Biomarker in der Nierenfunktionsdiagnostik transplantierter pädiatrischer Patient*innen einnehmen könnten. Langfristig soll unsere Arbeit eine Grundlage für die Entwicklung neuer diagnostischer Verfahren schaffen, die den Einsatz invasiver Methoden wie Nierenbiopsien möglicherweise ersetzen könnten. Eingeschlossen in unsere Studie wurden für diese Fragestellung 14 nierentransplantierte, pädiatrische Proband*innen. Als Kontrollen dienten uns Daten von 8 nierentransplantierten Erwachsenen. Wir wendeten ein (Ultra-)Zentrifugationsprotokoll zur Isolation von suEVs aus pädiatrischen Urinproben an, um diese im Anschluss massenspektrometrisch zu messen. Im Zuge unserer Analysen konnten wir nach Filterung unserer massenspektrometrisch erhobenen Daten 2291 Proteine identifizieren; davon wurden 1869 Proteine in mindestens 50% aller pädiatrischen Proben nachgewiesen. Um die Daten über das Proteom der suEVs angemessen interpretieren sowie Unterschiede in der Proteinexpression zwischen den Proband*innen und Kontrollen identifizieren zu können, wurden diese anschließend bioinformatisch analysiert und ausgewertet. Zwischen pädiatrischen (KNTx) und adulten Nierentransplantatempfängern (NTx) konnten deutliche Unterschiede in der Proteinexpression festgestellt werden. Darüber hinaus zeigten sich in den pädiatrischen Proben verschiedene Proteine, deren Expression signifikant mit dem Alter, dem zeitlichen Abstand zur Transplantation sowie der geschätzten glomerulären Filtrationsrate (eGFR) korrelierte. Zur funktionellen Interpretation der Proteomdaten erfolgten außerdem Gene Set Enrichment Analysen (GSEA) mittels Gene Ontology (GO) und der Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG). Um besser beurteilen zu können, ob die in der differentiellen Analyse zwischen KNTx vs. NTx identifizierten signifikant exprimierten Proteine auch eine klinische Relevanz haben könnten, wurden diese mit den Proteinen verglichen, die in den Korrelationsanalysen signifikant mit den klinischen Variablen der Proband*innen aus der KNTx-Gruppe assoziiert waren. Bezogen auf das Alter sowie die eGFR konnte jeweils ein übereinstimmendes Protein identifiziert werden: Coatomer subunit alpha als Teil des Coatomer-Komplexes, der an der Bildung von vesikulären Transportvesikeln beteiligt ist, sowie Beta-galactoside alpha-2,6sialyltransferase, ein Enzym mit zentraler Rolle bei der Proteinglykolysierung. Darüber hinaus zeigten sich auch Protein-Matches in der Gesamtanalyse (KNTx vs. NTx) im Vergleich zur Subgruppenanalyse (KNTx vs. NTx <1 Monat), wobei acht Proteine in beiden Analysen eine signifikante, gleichgerichtete Expression aufweisen. Die identifizierten Proteine könnten wertvolle Hinweise auf biologische Prozesse liefern, die mit renalen Veränderungen nach einer Nierentransplantation assoziiert sind. Die in dieser Arbeit gewonnenen Daten können zudem als Grundlage für weiterführende Forschungsprojekte zu small urinary extracellular vesicles im Urin nierentransplantierter Kinder dienen.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Kural, Melda UNSPECIFIED UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-815986
Date:	2026
Language:	German
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Faculty of Medicine > Kinder- und Jugendmedizin > Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin
Subjects:	Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Nierentransplantation German Extrazelluläre Vesikel German Proteomics English
Date of oral exam:	7 September 2026
Referee:	Name Academic Title Liebau, Max Universitätsprofessor Dr. med. Odenthal, Margarete Professorin Dr. rer. nat.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/81598