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Im Rahmen der Herzinfarktdiagnostik spielt die schnelle Verfügbarkeit von kardialem Troponin (cTn) als Biomarker für eine ischämiebedingte Nekrose des Herzmuskelgewebes eine wichtige Rolle. Bei einer TAT von mehr als 60 Minuten wird der Einsatz von Geräten der Patientennahen Sofortdiagnostik (POCT) empfohlen. In der vorliegenden Studie wurden die 99ten Perzentilen sowie die Impräzision von zwei Assays der Patientennahen Sofortdiagnostik (cTnI, cTnT) in einer großen, gesunden Referenzgruppe ermittelt und mit denen dreier Zentrallabor-Assays, erhoben in derselben Referenzpopulation, verglichen. Die 99te Perzentile für cTnI am AQT90 lag bei 19 ng/L, die niedrigste Konzentration, die mit einem %VK von 10% gemessen werden konnte, wurde mit 22ng/L ermittelt; die niedrigste Konzentration mit einem %VK von 20% mit 13 ng/L. Damit ist die analytische Leistungsfähigkeit des cTnI AQT90 FLEX mit der der cTnI Assays des Zentrallabors vergleichbar, wenn auch die Impräzision an der 99ten Perzentile mit 12% etwas höher liegt als die empfohlenen 10%. Für den cTnT Assay konnte aufgrund unplausibler Messergebnisse die 99te Perzentile nicht ermittelt werden. Die dahinter liegenden Ursachen bedürfen weiterer Untersuchungen. Die Troponinmessungen beider Assays wurden im selben Messvorgang am AQT90 FLEX POCT Gerät in Plasmaproben der DONOR SHIP-Population durchgeführt. Der AQT90 ermöglicht eine kurze TAT von unter 30 Minuten. Durch die schnelle Verfügbarkeit der Ergebnisse kann der cTnI Assay in der Patientennahen Sofortdiagnostik zu einer beschleunigten ärztlichen Entscheidungsfindung und somit potentiell zur Verbesserung der Patientenbehandlung beitragen. Das cTnT Assay am AQT90 konnte aufgrund einer außergewöhnlichen Anzahl von hohen Messwerten sowie einem unplausiblen Impräzisionsprofil nicht evaluiert werden. Daher sollten für die Beurteilung des cTnT Assays weitere Studien, z.B. mit frischem Vollblut, durchgeführt werden.

Die Stoffwechselerkrankung Diabetes mellitus lässt sich auf eine Insulinresistenz oder einen Insulinmangel zurückführen. Da die Prävalenz des Diabetes mellitus in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen hat, werden Diagnostik und Verlaufskontrolle der Erkrankung immer bedeutsamer. Eines der wichtigsten Diagnosekriterien ist die Plasmaglukosekonzentration im venösen Blut. Um diese exakt messen zu können, ist es notwendig die Proben entweder sehr schnell (< 30 Minuten) zu zentrifugieren oder geeignete Blutentnahme-Röhrchen zu verwenden, um die Glykolyse zu hemmen. Die momentan auf dem Markt verfügbaren Röhrchen mit Glykolysehemmung enthalten als Additive Natrium-Fluorid(NaF) oder NaF und Citrat (NaF/Cit). Während sich NaF als alleiniges Additiv als nicht ausreichend herausgestellt hat und eine Unterschätzung der Glukosekonzentration in diesen Röhrchen berichtet wurde, wurde eine Überschätzung der Glukosekonzentration bei Anwendung der Citrat-stabilisierten Röhrchen beschrieben. Um eine etwaige Überschätzung der Glukosekonzentration in den genannten Röhrchen zu prüfen, wurden in dieser Arbeit sechs verschiedene Röhrchen: 1 x Lithium-Heparin (LH), 1 x EDTA, 1 x NaF und 3 x NaF/Cit untersucht. In drei Studienabschnitten (A1 - A3) wurde bei insgesamt 102 Probanden unter standardisierten Bedingungen venöses Blut abgenommen. In A1 wurde ein direkter Vergleich der Glukosekonzentration in allen Blutentnahmegefäßen unter idealen präanalytischen Bedingungen vorgenommen. In A2 wurde die Stabilität der Glukosekonzentration nach zweistündiger Lagerung bei Raumtemperatur geprüft. In A3 wurde die Stabilität der Glukosekonzentration nach Lagerung bis zu 24 Stunden an 12 Zeitpunkten geprüft. In allen Studienabschnitten diente ein sofort nach Blutentnahme zentrifugiertes LH-Röhrchen als Referenz. Im Ergebnis dieser Arbeit zeigte sich, dass unter idealen präanalytischen Bedingungen, alle Röhrchen verlässliche Glukosekonzentrationen liefern. Bei einer verzögerten Bearbeitungszeit ab 45 Minuten ist die Glukosekonzentration in den LH-, EDTA- und NaF-Röhrchen jedoch vermindert. Diese Röhrchen sind für solche präanalytischen Bedingungen nicht geeignet. Hingegen ist die Glukosekonzentration in den NaF/Cit-Röhrchen auch bei verzögerter Prozessierung bis mindestens vier Stunden stabil. Eine Überschätzung der Plasmaglukosekonzentration in den NaF/Cit-Röhrchen konnte nicht festgestellt werden. Insgesamt können alle drei auf dem deutschen Markt zugelassenen NaF/Cit-Röhrchen für die Messung der Plasmaglukosekonzentration zur Diagnose und regelmäßigen Kontrolle des Diabetesmellitus empfohlen werden, da sie eine zuverlässige Bestimmung der Glukosekonzentration im klinischen Alltag erlauben.

Inhalt der Arbeit war die quantitativen Analysen des Vorkommens verschiedener Proteinkinasen (AMPK, ERK 1/2, Akt und mTOR) insgesamt und in phosphorylierter Form in H9c2 Zellen in Abhängigkeit der Expression von Renin. Da entsprechende Kinasen durch Phosphorylierung aktiviert werden, gilt die Ratio von phosphorylierter zu unphosphorylierter Proteinkinase als Maß für die Aktivität der jeweiligen Kinase. Die Quantitative Analyse erfolgte semiquantitativ mittels Westernblot. Die Quantifizierung der Expression der jeweiligen Renintranskripte erfolgte mittels real-time RT-PCR. Zusätzliche erfolgten Stimulationsexperimente in der Zellkultur, von welchem eine Aktivierung der zu untersuchenden Proteinkinasen zu erwarten ist, zwecks Verifikation der Sensitivität und Spezifität der Antikörperbindung. Die Analysen wurden mit H9c2-Zellen durchgeführt, welche das verkürzte Renin-Isotranskript ohne Intronsequenz 1A (Renin E2-9), mit Intronsequenz 1A (ReninE1A-9) und das unverkürzte Renin-Isotrankript (ReninE1-9) überexprimierten. In Abhängigkeit der Überexpression des jeweiligen Renintrankriptes zeigten sich signifikante Unterschiede der Ratio der Phosphorylierung der verschiedenen Proteinkinasen Die Arbeit zeigt, dass H9c2-Zellen, welche das Tanskript RenE1A-9 und RenE2-9, jedoch nicht RenE1-9 überexprimierten, eine erhöhte Ratio der Phosphorylierung (S473) für Akt (p-Value: < 0,05%) im Vergleich zu den Kontrollzellen aufwiesen. Für mTOR zeigte sich ebenfalls eine Erhöhung der Ratio für die Phosphorylierungsstelle S2448 jedoch, bedingt durch die erhöhte Varianz, mit Verfehlung des Signifikanzniveaus mit einem p-Value von 0,066 und 0,051 (für jeweils RenE2-9 und RenE1A-9). Die Phosphorylierung an der Stelle S2481 ließ sich aufgrund der geringen Antikörperbindung nur schwer quantifizieren, signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Zellreihen (Kontrollzellen, RenE1A-9, RenE2-9, RenE1-9) zeigten sich nicht. Für RenE1-9 überexprimierende H9c2-Zellen zeigten sich hingegen keine signifikanten Unterschiede der Phosphorylierung beider Phosphorylierungsstellen von mTOR im Vergleich zu den Kontrollen. H9c2-Zellen welche die Renintranskripte RenE1A-9 und RenE2-9 überexprimierten Unterschieden sich hinsichtlich der Ratio von pAMPK(Th172)/AMPK nicht von den Kontrollzellen. H9c2 Zellen, welche das Reninranskript RenE1-9 überexprimierten zeigte im Vergleich zu den Kontrollzellen eine signifikant erhöhte Ratio von pAMPK(Th172)/AMPK (p-Value < 0,05). Nur H9c2-Zellen, welche das Renintranskript RenE1-9 überexprimierten wiesen eine erhöhte Ratio von pERK 1/2 (T202/Y204)/ERK 1/2 im Vergleich zu den Kontrollzellen auf (p-Value <0,01). Der zweite Teil der Arbeit beschäftig sich mit der Auswirkung eines transienten Knockdowns der Expression des cytosolischen Renintranskriptes durch si-RNA auf die Phosphorylierung der jeweiligen Proteinkinasen (Akt, mTOR,, AMPK). Die Verifikation eines erfolgreichen Knock-Downs erfolgte durch die quantitative RT-PCR-Analyse. Die Expression des zytosolischen Renintrankriptes wurde durch Anoxie stimuliert. Lediglich H9c2-Zellen, welche einem vorherigen Knock-Down ausgesetzt waren, jedoch nicht die Kontrollzellen ohne Knock-Down, wiesen eine signifikant verminderte Ratio von pmTOR(S2448)/mTOR unter Anoxie auf. Eine Erhöhung der Ratio von pAkt(S473)/Akt und pAMPK(Th172)/AMPK zeigte sich Unabhängig von einem vorherigen Knock-Down nach Anoxie in H9c2-Zellen. Zusammenfassend zeigen die Daten, dass eine Überexpression des verkürzten Renintranskriptes, sowie eine kurzfristige Stimulation der Expression, ein metabolisches Remodelling in H9c2-Zellen induziert. Der Phänotyp des metabolischen Remodellings zeigt hierbei Übereinstimmungen mit dem sogenannten Warburg-Effekt insbesondere in Anbetracht der Aktivierung der hier untersuchten Proteinkinasen. H9c2-Zellen, welche die unverkürzte Version des Renintrankriptes überexprimierten, zeigten jene Veränderungen nicht und ähnelten hierbei eher dem Phänotyp der Leervektor H9c2-Kontrollzellen. Im Besonderem wiesen H9c2-Zellen mit Überexpression des sekretorischen Renins eine Stimulation der ERK/AMPK-Signalkaskaden auf, welche als Folgeerscheinungen des sekretorischen ,,RAS-signaling‘‘ interpretiert werden können.