Universität zu Köln

Yapici, Fatma Isil ORCID: 0009-0004-9298-8315 (2025). Ferroptosis-induced Secretomes promote Macrophage priming. PhD thesis, Universität zu Köln.

PDF PhD_Thesis_Fatma_Isil_Yapici_final.pdf Download (15MB)

Abstract

Cells undergoing regulated cell death communicate with the immune system by releasing various protein and non-protein secretomes. Ferroptosis, a recently identified iron-dependent form of regulated cell death characterized by extensive lipid peroxidation, involves membrane rupture. However, a detailed analysis of ferroptotic secretomes and their biological activity has been lacking. In this study, we used a multi-omics approach to create an atlas of secretomes induced by ferroptosis and discovered a novel role in macrophage priming. Proteins known to function as damage-associated molecular patterns (DAMPs) and innate immune system components, such as MIF, heat shock proteins (HSPs), and chaperones, were released from ferroptotic cells. Non-protein secretomes with inflammatory functions included oxylipins and metabolites from the tricarboxylic acid (TCA) cycle and methionine cycles. Notably, when bone marrow-derived macrophages (BMDMs) were incubated with ferroptotic supernatants, they underwent transcriptional reprogramming indicative of priming. Exposure to ferroptotic supernatants also enhanced cytokine production in response to LPS. These findings provide a comprehensive catalogue of ferroptosis-induced secretomes and reveal their role in macrophage priming, which has significant implications for modulating inflammatory processes.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated abstract:	Abstract Language Zellen, die einem regulierten Zelltod unterliegen, kommunizieren mit dem Immunsystem durch die Freisetzung verschiedener proteinbasierter und nicht-proteinbasierter Sekretome. Ferroptose, eine kürzlich identifizierte, eisenabhängige Form des regulierten Zelltods, ist durch eine ausgeprägte Lipidperoxidation und Membranruptur gekennzeichnet. Eine detaillierte Analyse ferroptotischer Sekretome und ihrer biologischen Aktivität fehlte jedoch bisher. In dieser Studie verwendeten wir einen Multi-Omics-Ansatz, um ein Atlas der durch Ferroptose induzierten Sekretome zu erstellen, und entdeckten dabei eine neuartige Rolle bei der Priming von Makrophagen. Proteine, die als damage-associated molecular patterns (DAMPs) und Bestandteile des angeborenen Immunsystems bekannt sind – wie MIF, Hitzeschockproteine (HSPs) und Chaperone – wurden aus ferroptotischen Zellen freigesetzt. Nicht-proteinbasierte Sekretome mit entzündungsfördernden Funktionen umfassten Oxylipine sowie Metaboliten aus dem Zitronensäurezyklus (TCA-Zyklus) und Methioninzyklen. Bemerkenswerterweise erfuhren aus dem Knochenmark stammende Makrophagen (BMDMs), die mit ferroptotischen Überständen inkubiert wurden, eine transkriptionelle Reprogrammierung, die auf ein Priming hinweist. Die Exposition gegenüber ferroptotischen Überständen verstärkte zudem die Zytokinproduktion als Reaktion auf LPS. Diese Ergebnisse liefern einen umfassenden Katalog der durch Ferroptose induzierten Sekretome und zeigen ihre Rolle bei der Makrophagen-Priming auf, was bedeutende Implikationen für die Modulation entzündlicher Prozesse hat. German
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Yapici, Fatma Isil fyapici@uni-koeln.de orcid.org/0009-0004-9298-8315 UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-781542
Date:	2025
Language:	English
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences Faculty of Medicine
Divisions:	CECAD - Cluster of Excellence Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases
Subjects:	Medical sciences Medicine Natural sciences and mathematics Life sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language ferroptosis English secretome English macrophage English cell death English inflammation English
Date of oral exam:	18 September 2024
Referee:	Name Academic Title von Karstedt, Silvia Prof. Dr. Schwarz, Guenter Prof. Dr. Hofmann, Kay Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/78154