Charakterisierung des zirkulierenden FAPalpha in humanem Plasma bei Patienten mit akutem Koronarsyndrom

• Main Author: Habbaba, Yasmin
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: 2014
• Subjects: akutes Koronarsyndrom; Enzyme-linked immunosorbent assay; Biomarker; Sterblichkeit; ddc:616
• Online Access: https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/frontdoor/index/index/docId/11711; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-117112; https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-117112; https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/11711/Habbaba_Yasmin_FAPalpha.pdf

FAPα ist ein Membranglykoprotein mit Dipeptidyl-Peptidase- und Typ I Kollagenase-Aktivität, das eine wichtige Rolle im Rahmen des Gewebeumbaus und der Angiogenese spielt. Die Expression von FAPα wurde für eine Reihe von Geweben gezeigt. So konnte bereits gezeigt werden, dass FAPα nach Myokardinfarkt auf humanen kardialen Fibroblasten (HCF) verstärkt exprimiert wird. Ausgehend von der Erkenntnis, dass eine im Blut zirkulierende Form von FAPα, APCE, gefunden wurde, sollte in der vorliegenden Arbeit eine mögliche Assoziation des in HCF exprimierten FAPα mit dem zirkulierenden APCE untersucht werden. Hierfür wurden ebenfalls die Signalwege, die zur Induktion von FAPα führen, näher untersucht. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass das von humanen kardialen Fibroblasten exprimierte FAPα ebenfalls im Zellkulturüberstand nachgewiesen werden kann. Wie bereits beschrieben, führte eine Stimulation mit TGFβ1 zur Expression von FAPα. Diese ist abhängig von Smad-3 und konnte durch Zugabe des Inhibitors SB431542 blockiert werden. Auch Smad-2 scheint die FAPα-Expression zu beeinflussen. Ein Effekt von EGR-1, CTGF und TNFα auf die FAPα-Expression konnte hingegen nicht nachgewiesen werden. Darüber hinaus wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein ELISA zur Messung von humanem FAPα im Plasma erstmalig etabliert. In der Evaluation des ELISA wurden die Grenzwerte für die Detektion und Quantifizierung bestimmt, die Intra- und Intervariabilität des ELISAs berechnet und die Linearität der Wiederfindung von humanem rekombinantem FAPα bewertet, sowie die Stabilität von FAPα nach mehrfachen Einfrier-Auftau-Zyklen und nach der Lagerung bei verschiedenen Temperaturen evaluiert. Da hier nur kommerziell erwerbliche Materialien verwendet wurden, ist eine Anwendung durch Dritte leicht durchführbar. Es wurde weiterhin eine klinische Studie zur Messung der FAPα-Plasmaspiegel in 101 gesunden Blutspendern und 407 Patienten mit akutem Koronarsyndrom (ACS) sowie von 25 Patienten mit stabiler koronarer Herzerkrankung (KHK) durchgeführt. Hierbei konnten erstmals Referenzwerte für zirkulierendes FAPα im Plasma beschrieben werden. Die FAPα-Plasmaspiegel der gesunden Kontrollgruppe unterschieden sich nicht von denen der Patienten mit stabiler KHK. Bei Patienten mit akutem Koronarsyndrom war die FAPα-Konzentration im Vergleich mit den FAPα-Plasmaspiegeln der Kontrollgruppe hingegen signifikant erniedrigt. Auch zeigte sich bei den Patienten mit FAPα-Spiegeln im kleinsten Quartil eine erhöhte Mortalität. Die biologische Funktion von FAPα bzw. dessen mögliche Pathophysiologie im Rahmen eines ACS sowie die mit niedrigen FAPα-Spiegeln assoziierte Mortalität sind noch unklar und bleiben Gegenstand der weiteren Forschung. === FAPα is a membrane protein with dipeptidyl-peptidase and type-I-collagenase activity involved in angiogenesis and tissue repair. A number of cells and tissues including human cardiac fibroblasts (HCF) after myocardial infarction express FAPα. Due to the recent discovery of a circulating form of FAPα, APCE, a possible association between the cell-bound form of FAPα and APCE was studied in HCF. Furthermore, the signaling pathways that lead to an induction of FAPα were analyzed. It could be demonstrated that HCF shed FAPα, which can be detected in the cell culture supernatant. Moreover, in accordance with earlier results, FAPα expression is induced by TGFβ1. This is dependent on Smad-3 and could be blocked by the inhibitor SB431542. Additionally, Smad-2, but not EGR-1, CTGF or TNFα are involved in FAPα expression. Within this work an ELISA for the quantification of FAPα in human plasma was established and the limits of detection and quantification, the intra- and interassay variability and the linearity of recovery of human FAPα were determined. Furthermore, the stability of FAPα after multiple thaw-freeze-cycles or different storage conditions was evaluated. Because of the exclusive use of commercially available products, others could easily repeat this ELISA. FAPα plasma concentrations in 101 healthy blood donors, 407 patients with acute coronary syndrome (ACS) and in 25 patients with stable coronary artery disease were quantified by ELISA. This is the first time reference values for FAPα plasma levels could be derived. There was no significant difference between healthy donors and patients with stable coronary artery disease. However, compared to the healthy control group, FAPα levels were significantly lower in patients with ACS. Importantly, ACS patients with FAPα levels in the lowest quartile showed an increased mortality. The biological function of FAPα and its possible pathophysiological role in ACS are still unclear and remain the object of future studies.