@phdthesis{Ameling2010,
  author    = {Sabine Ameling},
  title     = {Transkriptomanalysen myokardialer Erkrankungen - Charakterisierung von krankheits und Therapie-assoziierten Genexpressions{\"a}nderungen in Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie},
  journal    = {Transcriptome analysis of myocardial diseases characterization of disease and therapy-associated gene expression changes in patients suffering from dilated cardiomyopathy},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000761-4},
  year      = {2010},
  abstract  = {Myokardiale Erkrankungen geh{\"o}ren zu den h{\"a}ufigsten Todesursachen. Das Verst{\"a}ndnis der molekularen, patho-physiologischen Ereignisse ist somit entscheidend f{\"u}r die Suche nach geeigneten Therapien. Um einen Einblick in zellul{\"a}re Ereignisse der kardialen Erkrankungen zu erhalten, sollten in der hier vorgelegten Arbeit Genexpressionsanalysen unter Verwendung von DNA-Mikroarrays durchgef{\"u}hrt werden. Den Schwerpunkt dieser Arbeit bildete die Charakterisierung der Immunadsorptionstherapie (IA/IgG-Therapie), die eine Therapieoption der dilatativen Kardiomyopathie (DCM) darstellt. Anhand von Genexpressionsanalysen immunadsorbierter Patienten sollte der Therapieeffekt analysiert werden. Daf{\"u}r wurde zun{\"a}chst die Etablierung eines Protokolls zur Isolation von Protein und RNA aus humanen endomyokardialen Biopsien von DCM-Patienten n{\"o}tig. Um die mit der Therapie verbundenen Genexpressions{\"a}nderungen einordnen zu k{\"o}nnen, sollte zun{\"a}chst das Genexpressionsmuster von 47 DCM-Patienten mit Patienten ohne Einschr{\"a}nkung der Pumpfunktion (Kontrollen) verglichen und mittels Real-time PCR validiert werden. Die Betrachtung dieser DCM-Patienten und Patienten, die eine normale Pumpfunktion aufwiesen, ergab 649 Gene mit krankheitsbedingt ver{\"a}nderter Expression. Zu diesen geh{\"o}ren neben bekannten Herzinsuffizienz-Markern (BNP, ANP, MYH6) Gene, die Proteine des Protein-Ubiquitinylierungssystem kodieren oder an der Auspr{\"a}gung von Hypoxie und Fibrose (Connective tissue growth factor) beteiligt sind und auf eine Dysregulation des Proteinabbaus, erh{\"o}hten oxidativen Stress und Matrix-Remodeling hinweisen. Dar{\"u}ber hinaus ist aufgrund der geringeren Expression von Genen, die der oxidativen Phosphorylierung und Glykolyse zuzuordnen sind, von einer Energielimitation in DCM-Patienten auszugehen. Unter Ber{\"u}cksichtigung von verschiedenen klinischen Parametern bestand weiterhin die Aufgabe, den Einfluss dieser Parameter auf die Genexpression zu kl{\"a}ren. W{\"a}hrend wenig Korrelationen zu Body-Mass-Index (BMI), Alter und Krankheitszeitraum auftrat, wurde eine H{\"a}ufung von Genen festgestellt, deren Expression zur LVEF und LVIDd korreliert. Gene, die Regulatoren mit myokardialer Funktion kodieren (ADRA1A, ADRB2, PLN, RYR2), zeigten gleichzeitig Korrelationen zur LVEF und dem LVIDd (p<0,05). Dar{\"u}ber hinaus sollte das Genexpressionsprofil von Patienten, die von der IA/IgG-Therapie profitieren (Responder) mit den Patienten ohne Therapieerfolg (Nonresponder) vor und 6 Monate nach der IA/IgG-Therapie verglichen werden. In der Subgruppe der Responder wurde f{\"u}r 171 Gene eine signifikant unterschiedliche Expression bestimmt, w{\"a}hrend die Zahl der durch die Therapie in ihrer Expressionsh{\"o}he betroffenen Gene in Nonrespondern mit 72 wesentlich geringer ausfiel. Gene, die sowohl in Respondern nach Therapie als auch krankheitsbedingt ver{\"a}ndert waren, konnten kaum beobachtet werden, so dass andere Mechanismen f{\"u}r den Therapieeffekt verantwortlich sein m{\"u}ssen. Neben einer geringeren Expression des ACE2 wurde auch eine Abnahme Fibrose-assoziierter Gene wie CTGF, Fibronectin und Collagen 1A2 in Respondern nach IA/IgG-Therapie beobachtet. Zudem war eine signifikante LVIDd-Abnahme in Respondern zu verzeichnen, die in Nonrespondern nicht zu erkennen war. In Nonrespondern wurde nach IA/IgG-Therapie dagegen die verminderte Expression einiger Komplementfaktoren beobachtet. Zudem bestand die Aufgabe in der Suche nach Genexpressions{\"a}nderungen immunadsorbierter DCM-Patienten, die mit der {\"A}nderung klinischer Parameter korrelieren. Weiterhin sollte im Rahmen dieser Arbeit eine beschreibende Signatur definiert werden, die eine Vorhersage des Therapieerfolges f{\"u}r den individuellen DCM-Patienten vor Durchf{\"u}hrung der IA/IgG-Therapie erm{\"o}glicht. Unter Verwendung des Resamplings (Crossvalidierung) wurde mit Hilfe einer Support Vector Machine eine Signatur von 25 Genen definiert, die eine Klassifizierung der Subgruppen mit einer Fehlerrate von 3,7\% erlaubt. Die in Abh{\"a}ngigkeit verschiedener, myokardialer Parameter gezeigten Genexpressionsunterschiede in DCM-Patienten spiegeln die Dynamik der Erkrankung wider. Der Einfluss der IA/IgG-Therapie auf die Genexpression von Patienten, die an der DCM erkrankt sind, betrifft eine Vielzahl von Genen verschiedener Kategorien. Korrelationsanalysen zeigen, dass ein Zusammenhang zwischen Genexpressions{\"a}nderung und den {\"A}nderungen der Parameter LVEF, LVIDd und Inflammation bestehen. Mit der Definition von Patienten, die von der IA/IgG-Therapie profitieren, wurden auch Unterschiede bez{\"u}glich klinischer Parameter (LVIDd, Zeitraum der Erkrankung) deutlich, die zum Verst{\"a}ndnis der hier dargestellten Genexpressionsunterschiede beitragen. Die generierten Daten bieten neben dem besseren Verst{\"a}ndnis der im Myokard ablaufenden Prozesse eine Reihe von Ansatzpunkten f{\"u}r weitere Untersuchungen, wie zum Beispiel zur Rolle des IGF-1-Signalweges oder des Protein-Ubiquitinylierungssystems bei der Auspr{\"a}gung der DCM, die auch zu neuen Therapieans{\"a}tzen beitragen k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}