TY  - THES
A1  - Nickel, Florian
T1  - UCP2 und DIPP2alpha als differentiell exprimierte Kandidatengene in einem murinen Modell der Herzinsuffizienz
T1  - UCP2 and DIPP2a: two candidate genes in a murine heart failure model
N2  - Die Herzinsuffizienz ist eine der führenden Todesursachen weltweit. Eine auf die neurohumorale Aktivierung zugeschnittene Therapie mit ACE-Hemmern bzw. Angiotensin-Rezeptorantagonisten, Betablockern, Aldosteronantagonisten und Diuretika verbessert zwar die Symptomatik und Prognose. Letztere ist bei Diagnosestellung jedoch immer noch schlechter als die vieler maligner Erkrankungen einzuschätzen. Ziel ist daher die Entwicklung von Medikamenten, die den Krankheitsverlauf des Syndroms Herzinsuffizienz aufhalten bzw. umkehren. Ein Ansatz ist dabei die Analyse sogenannter Kandidatengene, die im kranken Herzen differentiell exprimiert werden und potentiell medikamentös beeinflussbar sind. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zwei solcher Kandidatengene charakterisiert. Mäuse mit kardialer Überexpression b1-adrenerger Rezeptoren entwickeln eine Herzinsuffizienz mit kardialer Hypertrophie und Fibrose. In Gen Arrays mit 21000 Maus-ESTs zeigten sich unter anderem die Gene des Uncoupling Protein 2 (UCP2) und der Diphosphoinositol-Polyphosphat-Phosphohydrolase 2 alpha (DIPP2a) aktiviert. Diese Befunde wurden zunächst mittels RNase Protection Assay und RT-PCR bestätigt. Auch andere murine Herzinsuffizienzmodelle wurden untersucht. So ließ sich ebenfalls im druckinduzierten Herzinsuffizienzmodell nach artifizieller Aortenstenose sowie im b2-AR überexprimierenden Herzen eine erhöhte Konzentration von UCP2- und DIPP2a-mRNA messen. Um zu prüfen, ob diese differentielle mRNA-Expression deletäre oder protektive Effekte vermittelt, wurden jeweils transgene Mauslinien mit herzspezifischer Überexpression von UCP2 und DIPP2a generiert. Die Linie UCP2-TG1 mit hoher Überexpression sowie ein Gründer-Tier der UCP2-transgenen Mäuse entwickelten eine Herzinsuffizienz mit vergrößertem Herzen, linksventrikulärem Pumpversagen, interstitieller Fibrose und typischen Veränderungen der molekularen Marker ANF und SERCA. Zudem fanden sich dilatierte Vorhöfe sowie eine bradykarde Herzrhythmusstörung. UCP2 ist ein Entkoppler der oxidativen Phosphorylierung im Mitochondrium. Im energieintensiven Stoffwechsel des Myokards könnte eine durch UCP2 reduzierte ATP-Synthese zu den genannten Veränderungen führen. Für UCP2 wurden auch protektive Eigenschaften durch das Abfangen freier Radikale beschrieben. Die Linie UCP2-TG3 mit niedrigerem Überexpressionsniveau und ohne kardialen Phänotyp wurde deshalb einem Aortic banding unterzogen, wo sich in der Überlebenskurve kein protektiver oder deletärer Effekt einer moderat vermehrten Entkopplung im Vergleich zum Wildtyp zeigte. In drei unabhängigen Linien transgener Mäuse mit herzspezifischer Überexpression von DIPP2a ließ sich morphometrisch eine kardiale Hypertrophie nachweisen. Die Linie DIPP2a-TG9 mit dem höchsten Überexpressionsniveau zeigte zudem eine kardiale Fibrose sowie unter Dobutamin eine verminderte kardiale Kontraktilitätsreserve im Vergleich zum Wildtypen. DIPP-Proteine hydrolysieren Inositolphosphate und Nukleosiddiphosphate und greifen so in zentrale Stoffwechselvorgänge ein, die im einzelnen noch nicht geklärt sind. Es konnte hier im Mausmodell gezeigt werden, dass UCP2 und DIPP2a zwei für die Entwicklung einer Herzinsuffizienz relevante Zielproteine darstellen. Geplant ist die weitere Aufklärung der beteiligten Mechanismen, um diese letztlich auch therapeutisch beeinflussen zu können.
N2  - The expression of uncoupling protein 2 (UCP2) and diphosphoinositol polyphosphate phosphohydrolase 2 alpha (DIPP2a) was shown to be upregulated in a murine model of chronic heart failure overexpressing beta1-adrenergic receptors and in other heart failure models. These candidate genes could play a protective or detrimental role in the development of chronic cardiac insufficiency. To test this hypothesis mice overexpressing UCP2 and DIPP2a, respectively, were generated. UCP2-transgenes with high expression level developed a chronic heart failure with interstitial fibrosis, cardiac hypertrophy and altered molecular markers of heart failure. They showed dysplastic atria and a bradyarrhythmia. DIPP2a-transgens with high expression level showed minor fibrotic changes in the myocardium in advanced age. Cardiac reserve was reduced as well. UCP2 and DIPP2a are two candidate genes which might be involved in the development of chronic heart failure.
KW  - UCP2-Protein
KW  - DIPP2a-Protein
KW  - Kandidatengene
KW  - Herzinsuffizienz
KW  - UCP2
KW  - DIPP2a
KW  - heart failure
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-34502
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gawlik, Micha
T1  - Assoziations- und Haplotypuntersuchung der Kandidatengene DAOA und FKBP5 bei Patienten mit manisch-depressiver Erkrankung, mit monopolarer Depression oder zykloider Psychose
T1  - Association and haplotype examination of two susceptibility genes DAOA and FKBP5  for the manic-depression, monopolar depression and cycloid psychosis
N2  - Im Rahmen dieser Studie sollte die Frage beantwortet werden, ob sich einzelne SNPs oder Haplotypen als biologische Marker affektiver Psychosen identifizieren lassen. Hierfür sollten Assoziations- und Haplotypuntersuchung an zwei Kandidatengenen, FKBP5 und G72 DAOA/G30, mit unterschiedlichen pathophysiologischen Theorien, durchgeführt werden. Das auf der Kortisolhypothese basierende Kandidatengen FKBP5 liegt auf dem Chromosom 6 p21 und stellt ein wichtiges Regulatorprotein für den Glukokortikoid- Rezeptor (GR) dar. In FKBP5 wurden drei SNPs mit einem schnelleren Ansprechen auf Antidepressiva assoziiert gefunden: rs4713916 in der vermuteten Promoterregion, rs1360780 im 2. Intron und rs3800373 im nicht translatiertem 3Ende (Binder et al. 2004). Die vorbeschriebenen Polymorphismen sollten in einem unabhängigen Kollektiv auf Assoziation mit affektiven Psychosen untersucht werden, um eine Rolle von FKBP5 bei der Ätiopathogenese affektiver Psychosen zu überprüfen oder einen Einfluss auf verschiedene Variable des Krankheitsverlaufs zu bestätigen. In unserer Studie mit 248 Fällen und 188 Kontrollen unterschieden sich die untersuchten SNPs in FKBP5, rs4713916, rs1360780 und rs3800373 in ihrer Verteilung nicht bei Erkrankten und Gesunden. Den einzigen signifikanten Hinweis für eine Assoziation mit affektiven Erkrankungen bot der Risikophaplotyp G-C-G mit einer Odds Ratio von 6,4, der jedoch nur bei 2,1% der Fälle vorkam. Auch zeigte sich kein Zusammenhang mit den untersuchten klinischen Parametern. Die Untersuchungsergebnisse können somit einen wesentlichen Beitrag von FKBP5 für die depressive Erkrankung nicht belegen. Es erscheint daher fraglich, ob Polymorphismen in FKBP5 als biologische Marker affektiver Psychosen dienen können. Das zweite Kandidatengen G72 DAOA /G30 war durch positive Kopplungsbefunde des chromosomalen Locus für die bipolare Störung und schizophrenen Psychosen identifiziert worden. Neuere Befunde lassen einen Einfluss auf das glutamaterge Transmittersystem vermuten (Chumakov et al. 2002). Das Genprodukt von G72, D-Amino-Oxidase (DAOA) fördert die Oxidation von D-Serine durch D-Amino-Oxidase (DAO), was zum Beinamen D-Amino-Oxidase-Aktivator (DAOA) führte. Da D-Serin ein wichtiger Aktivator des NMDA Glutamatrezeptors ist, könnte G72/DAOA einen wichtigen Faktor für die glutamatergen Signaltransduktion darstellen. Mehrfach wurde eine Assoziation von 69 Markern im Locus G72/G30 mit der bipolaren Depression aber auch schizophrenen Psychosen beschrieben (Detera-Wadleigh et al. 2006). In der Studie sollte eine mögliche Assoziation von SNPs in G72/G30 mit der Erkrankung überprüft und die vorbeschriebenen LD-Blöcke am 5Ende von G72 näher untersucht werden. Dafür wurden sieben SNPs, die sich über den chromosomalen Locus von G72/G30 verteilen, bei 429 Fällen mit affektiven und zykloiden Psychosen und 188 Kontrollen, untersucht. Durch die LD-Analyse der untersuchten SNPs konnte die Ausdehnung der vorbeschriebenen LD-Blöcke in G72 genauer definiert und rs9558575 dem 1. Block zugeordnet werden, der somit bis zum 5-Ende vom G72 reicht. Der SNP rs9558575 am 5- Ende vom G72 wurde erstmalig in dieser Studie untersucht. Trotz adäquater Power (80% bei α = 0,05) erreichte kein Einzelmarker Signifikanzniveau (Tabelle 17). Dennoch zeigten sich Hinweise für eine Beteiligung von G72/G30 am Erkrankungsrisiko, insbesondere für den SNP rs2391191 bei den zykloiden Psychosen. Darüber hinaus scheint der Risikohaplotyp rs2391191A / rs3916966C sowohl für die zykloiden Psychosen (p = 0,002), als auch für die Gesamtgruppe der Affektpsychosen (p = 0,017) ein geeigneter biologischer Marker zu sein. Die in der vorliegenden Studie gefundene Assoziation mit zykloiden Psychosen könnte dabei helfen, die Vorbefunde für G72/G30 als Risikogen sowohl für die bipolare Depression als auch schizophrenen Psychosen zu erklären, da die zykloiden Psychosen nach IDC10 beiden Krankheitsentitäten zugerechnet werden können.
N2  - In this dissertation two susceptibility genes, FKPP5 and G72/DAOA for the manic depression and monopolar depression were examined by genotyping several single nucleotide polymorphisms (SNPs). In summary, our data do not support a significant genetic contribution of FKBP5 or G72/DAOA to the pathogenesis of affective psychosis in the analysed markers; they may play a role as a disease modificatory factors. FKBP5: A dysregulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis has been proposed as an important pathogenic factor in depression. Genetic variants of FKBP5, a protein of the HPA system modulating the glucocorticoid receptor, have been reported to be genetically associated with improved response to medical treatment and an increase of depressive episodes. We examined three single nucleotide polymorphisms (SNPs) in FKBP5, rs4713916 in the proposed promoter region, rs1360780 in the second intron and rs3800373 in the 3’-untranslated region (3’-UTR), in a case-control study of Caucasian origin (affective psychosis: n= 248; controls: n= 188) for genetic association and association with disease related traits. Allele and genotype frequencies of rs4713916, rs1360780 and rs3800373 were not significantly different between cases and controls. Odds ratios were not increased between cases and controls, except the rare haplotype G-C-G (OR 6.81), representing 2.1% of cases and 0.3% of controls. The frequency of rs4713916AG in patients deviated from expected Hardy-Weinberg equilibrium, the genotype AA at rs4713916 in monopolar depression (P= 0.011), and the two-locus haplotype rs1360780T - rs3800373T in the total sample (overall P= 0.045) were associated with short duration of disease. In summary, our data do not support a significant genetic contribution of FKBP5 to affective psychosis in the analysed markers, and the findings are inconclusive regarding putative risk haplotypes or association with disease-related traits. G72/DAOA: The chromosomal region 13q32-33 has been found to be linked with bipolar disorder and schizophrenia in several studies. After the description of two genes, G72 and G30, in this region by Chumakov et al 2002, association studies revealed evidence for an association of SNPs at G72/G30 with bipolar disorder, but the results remained heterogeneous with differing risk alleles and missing replication. We examined seven single nucleotide polymorphisms (SNPs) around G7/G30: rs3916966, rs1935058, rs2391191, rs1935062, rs947267, rs3918342, rs9558575, in a case-control study of Caucasian origin (affective psychosis: n= 248; controls: n= 188) for genetic association. Allele and genotype frequencies were not significantly different between cases and controls, no single marker reached statistical significance. We found different specific marker combinations associated with manic depression rs1935062, rs2391191, rs3916966 (overall P=0.022 and monopolar affective disorder, rs1935058, rs947267, rs2391191, rs3916966, rs9558575 (overall P= 0.036), but no well-defined risk haplotype. Our data revealed no clear-cut association with polymorphisms and haplotypes in G72 with disease and did not support a significant genetic contribution of G72 to the pathogenesis of affective psychosis.
KW  - Kandidatengene
KW  - DAOA
KW  - G72
KW  - FKBP5
KW  - Depression
KW  - susceptibility genes
KW  - depression
KW  - FKBP5
KW  - DAOA
KW  - G72
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23798
ER  -