Lipidomic Profile of Platelets as a Peripheral Biomarker in Patients with Coronary Artery Disease

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URI: http://hdl.handle.net/10900/85788
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:21-dspace-857885
http://dx.doi.org/10.15496/publikation-27178
Dokumentart: PhDThesis
Date: 2019-01-16
Language: English
Faculty: 4 Medizinische Fakultät
Department: Medizin
Advisor: Gawaz, Meinrad (Prof. Dr.)
Day of Oral Examination: 2018-12-06
DDC Classifikation: 610 - Medicine and health
Keywords: Lipidomik
Other Keywords:
lipidomics
platelets
CAD
License: http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/doku/lic_mit_pod.php?la=de http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/doku/lic_mit_pod.php?la=en
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Inhaltszusammenfassung:

Kardiovaskuläre Erkrankungen sind eine der Hauptursachen für Mortalität in der industrialisierten Welt und werden bis zum Jahr 2030 für 23,6 Millionen der Todesfälle weltweit verantwortlich sein. Der akute Myokardinfarkt (AMI) und die damit einhergehenden Komplikationen stellen die schwerste Manifestation einer koronaren Herzerkrankung (KHK) und somit eine der häufigsten Todesursachen weltweit dar. Zur Entstehung von ischämischen Ereignissen wie z. B. AMI trägt die Atherosklerose maßgeblich bei. Hyperlipidämie ist ein entscheidender Faktor, der zur systemischen Inflammation und Pathogenese der Atherosklerose führt, und stellt somit einen kardiovaskulären Risikofaktor mit größter klinischer Bedeutung dar. Ziel dieser Studie war die Identifizierung des thrombozytären Lipidprofils in gesunden Probanden sowie Patienten mit einer KHK. Darüber hinaus wurde das thrombozytäre Lipidprofil zwischen den gesunden Probanden, Patienten mit stabiler Angina pectoris (SAP) und ST-Hebungsinfarkt (STEMI) verglichen. Das Thrombozytenlipidrofil wurde bei 13 STEMI-Patienten, 10 SAP-Patienten und 10 gesunden Probanden mittels einer Flüssigkeitschromatographie und einer gekoppelten high-resolution Massenspektrometrie (UHPLC-ESI-QTOF-MS/MS) untersucht und verglichen. Die Analyse der Hauptkomponenten zeigte eine signifikante Verteilung der Thrombozytenlipidprofile in den zwei Gruppen, welche gesunde Probanden und Patienten mit einer KHK darstellen. Zudem wurden signifikante Unterschiede zwischen den Myokardinfarktpatienten und SAP-Patienten beobachtet. Somit wurden die größten Mengen der unterschiedlichen Lipide und Lipidmetabolite in der akutesten Phase der KHK, das heißt in STEMI-Patienten, nachgewiesen und zeigten somit einen signifikanten Unterschied im Vergleich mit SAP-Patienten und gesunden Probanden. Insgesamt konnten 664 Molekulareinheiten beobachtet werden, welche signifikante Mengenunterschiede zwischen den KHK-Patienten und gesunden Probanden zeigten. 172 Molekulareinheiten konnten manuell identifiziert werden und zeigten die gleiche Tendenz bezüglich des spezifischen Vorkommens. Die Ergebnisse sind in einer Heatmap dargestellt und zeigen, dass gewisse Lipide in Patienten mit einer KHK, im Vergleich mit den gesunden Probanden, vermehrt (p>0,05) ausgeschüttet werden. Die identifizierten Lipidklassen stellten in erster Linie Triglyzeride, Phospholipide, Diacylglycerine, Monoacylglycerine, plasmenyl-Phosphatidylcholine, Sphingomyeline und Ceramide dar. Ein anderer wichtiger Aspekt dieser Studie war die Identifizierung des Profils der oxidierten Phospholipide in Thrombozyten von KHK-Patienten. Oxidierte Lipidenmetabolite, einschließlich oxidierter Phospholipide, Lysophosphatidylcholine und Ceramide, wurden in signifikant größeren Mengen in KHK-Patienten im Vergleich mit den gesunden Probanden sezerniert. Dies bestätigt die Signifikanz der entzündlichen und oxidativen Prozesse in der Pathogenese der Arteriosklerose. Phospholipidenoxidationsprodukte kummulieren sich in Plasma, atheromatösen Plaques und sind Grundbestandtteile der Lipoproteine. Somit sind die Thrombozyten wahrscheinlich eine der wichtigsten Quelle oxidierter Phospholipide im Kreislauf. Zusammen mit Lipoproteinen können die oxidierten Phospholipide, Lysophosphatidylcholine und Ceramide somit als wichtige kardiovaskuläre Risikofaktoren betrachtet werden. Ceramide, die reichlich in KHK-Patienten ausgeschüttet werden wurden vor kurzem als signifikante Prädiktoren kardiovaskulärer Erkrankungen bezeichnet, unabhängig von aktuellen Lipidmarkern. Lysophosphatidylcholine beschleunigen die Entwicklung kardiovaskulärer Erkrankungen und können somit als unabhängige Prädiktoren angesehen werden. Die oben genannten Lipidmetabolite könnten eventuell als neue Biomarker im klinischen Alltag angewendet werden, um die Patienten mit hohem kardiovaskulärem Risiko zu identifizieren. Zudem könnten diese Lipidmetabolite zur Erfindung neuer Medikamente zur Lipidsenkung im Blut und somit zur kardiovaskulären Prävention angewendet werden. Die Studie trägt den aktuellen Kenntnissen in der Forschung der Atherosklerose bei und vertiefet das Verstehen der pathophysiologischen Mechanismen in der Atherosklerose.

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