Analyse der mitochondrialen Atmungskettenfunktion von peripheren mononukleären Blutzellen bei Patienten mit pulmonal-arterieller Hypertonie - Theine, Finn Fabian; Justus Liebig University Giessen (My University, 2023)
Die PAH ist eine progrediente Erkrankung, die mit pathologischen Veränderungen der pulmonalen Gefäße einhergeht. Im Krankheitsverlauf kommt es zu Umbauprozessen der pulmonalen Gefäße, welche insbesondere durch Proliferation glatter Muskelzellen (PASMC), sowie Aktivierung und Migration von Immunzellen gekennzeichnet sind. Es wird davon ausgegangen, dass es im Krankheitsverlauf zu einer metabolischen Umstrukturierung mit Abnahme der Energiegewinnung mittels oxidativer Phosphorylierung hin zu einer gesteigerten Glykolyse der PASMC kommt. Da möglicherweise diese mitochondrialen Veränderungen zum einen systemischer Natur sind, und zum anderen periphere Immunzellen (PBMC), deren Funktion durch Mitochondrien reguliert wird, bei der Entstehung der PAH beteiligt sind, wurde in dieser Arbeit die mitochondriale Atmung von PBMC von PAH-Patienten untersucht und mit der Krankheitsschwere, charakterisiert durch den pulmonal-vaskulären Widerstand (PVR) verglichen. Zusätzlich wurden exemplarische Marker der mitochondrialen Dynamik (FIS1, MFN2), sowie Marker des oxidativen Stresses analysiert. Die Untersuchungen erfolgten sowohl an einer Kohorte, bei der das Blut während ambulanter Routinekontrollen abgenommen wurde (Kohorte 1) und einer entsprechenden ambulanten gesunden Kontrollgruppe, als auch an einer Kohorte, bei der das Blut im Rahmen von Rechtsherzkatheteruntersuchungen gewonnen wurde (Kohorte 2). Es konnte gezeigt werden, dass die mitochondriale Atmungskettenkapazität der PBMC, gewonnen während der Rechtsherzkatheteruntersuchung von PAH-Patienten (Kohorte 2) mit dem PVR dieser Patienten korrelierte. Allerdings zeigte sich kein Unterschied der Respiration zwischen Patienten mit hohem und niedrigen PVR der ambulanten PAH-Gruppe, sowie zwischen der ambulanten PAH-Gruppe und einer entsprechenden gesunden Kontrollgruppe. Bei aufgrund limitierter Probenquantität und –qualität eingeschränkter Beurteilbarkeit der Proteinexpressionsanalysen zeigte sich kein Unterschied im Fissionsmarker FIS1 zwischen den untersuchten Gruppen. Ebenso konnte kein signifikanter Unterschied der (anti-)oxidativen Marker zwischen den Gruppen gezeigt werden. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die mitochondriale Respiration von PBMC von PAH-Patienten negativ mit dem hämodynamischen Schweregrad der Erkrankung korrelierte, allerdings war kein Unterschied zwischen gesunden Probanden und PAH-Patienten nachweisbar. Anhand größerer Studien mit zelltypisch spezifischer Untersuchung der peripheren Immunzellen sollten in Zukunft die Ursachen und Folgen dieser mitochondrialen Veränderungen bei PAH-Patienten untersucht werden.
Keywords: Mitochondrien; Pulmonale Hypertonie; PBMC; ddc:610