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Bibliographic Metadata

Title
Effects of met-enkephalin, neuropeptid-Y and endothelin-1 on essential functions of polymorphonuclear leukocytes (PMNLs) / eingereicht von Lukas Wieder
Additional Titles
Einfluss von Met-Enkephalin, Neuropeptid-Y und Endothelin-1 auf essentielle Funktionen von polymorphonukleären Leukozyten (PMNLs)
AuthorWieder, Lukas
Thesis advisorCohen, Gerald
Published2018
Description61 Blatt : Diagramme
Institutional NoteMedizinische Universität Wien, Diplomarb., 2018
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Date of SubmissionSeptember 2018
LanguageEnglish
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)polymorphonukleäre Leukozyten / chronisches Nierenversagen / Urämietoxine / Met-Enkephalin / Neuropeptid-Y / Endothelin-1 / Apoptose / oxidativer Burst / Phagozytose / Chemotaxis
Keywords (EN)polymorphonuclear leukocytes / chronic kidney disease / uremic toxis / met-enkephalin / neuropeptide-Y / endothelin-1 / apoptosis / oxidative burst / phagocytosis / chemotaxis
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-17118 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
Files
Effects of met-enkephalin, neuropeptid-Y and endothelin-1 on essential functions of polymorphonuclear leukocytes (PMNLs) [1.67 mb]
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Abstract (German)

Hintergrund: Herz-Kreislauferkrankungen und Infektionen sind Hauptursachen für die hohe Sterblichkeits- und Krankheitsinzidenz bei PatientInnen mit chronischem Nierenversagen. Eine Funktionsstörung der Niere führt dazu, dass bestimmte Stoffe, die normalerweise von gesunden Nieren ausgeschieden werden, im Körper angereichert werden. Diese Stoffe werden Urämietoxine genannt, wenn sie sich negativ auf biologische Funktionen auswirken. Ein System, das von diesen Toxinen beeinflusst wird, ist die Immunabwehr. Veränderte Funktionen der polymorphonukleären Leukozyten (PMNL), dem größten Teil der Immunzellen im menschlichen Körper, können sich unterschiedlich äußern: Abgeschwächte Abwehrreaktionen auf Krankheitserreger erhöhen das Infektionsrisiko, während die auf „Voraktivierung“ der Leukozyten beruhende vermehrte Produktion von Sauerstoffradikalen zusammen mit einer verringerten Apoptose-Rate der Leukozyten für ein pro-inflammatorisches Milieu im Körper sorgt, welches Herz-Kreislauf-Erkrankungen begünstigt.

Viele dieser retinierten Stoffe wurden in den vergangenen Jahren bereits beschrieben, dennoch gibt es viele, deren Effekte in urämischen Konzentrationen nicht untersucht sind. In dieser Studie wurden Met-Enkephalin, Neuropeptid-Y und Endothelin-1, bei denen bereits gezeigt wurde, dass ihre Konzentration in Patienten mit Nierenversagen erhöht ist, im Hinblick auf ihren Einfluss auf PMNL untersucht.

Methoden: Zu den Funktionsparametern der PMNL, die in dieser Arbeit untersucht wurden, gehören Phagozytose, Apoptose, Chemotaxis, oxidativer Burst und Oberflächenmarkerexpression. Phagozytose, Burst und Apopotose wurden mittels Durchflusszytometrie gemessen, Apoptose darüber hinaus auch morphologisch unter dem Fluoreszenzmikroskop beurteilt. Chemotaxis wurde mit der unter-Agarose-Methode durchgeführt und anschließend unter dem Lichtmikroskop quantifiziert.

Resultate: MENK (1.8x10-7M) inhibierte PMNL-Apoptose und stimulierte deren Chemotaxis. Phagocytose wurde von MENK in einer Konzentration von 1.8x10-10M vermindert. NPY (2x10-10M) inhibierte den basalen oxidativen Burst von PMNL und stimulierte ihn nach Stimulation mit PMA. NPY (2x10-10M) und ET-1 (2x10-11M) erhöhten außerdem den prozentuellen Anteil an CD62L basal exprimierenden Zellen. In einer Konzentration von 2x10-11M verminderte ET-1 den durch fMLP stimulierten oxidativen Burst von PMNL, erhöhte ihn jedoch nach Stimulation mit PMA. ET-1 stimulierte außerdem PMNL-Apoptose in einer Konzentration von 2x10-8M.

Schlussfolgerung: Es wurde gezeigt, dass MENK, NPY und ET-1 in ihrer höchsten urämischen Konzentration teilweise Einflüsse auf essentielle Granzlozytenfunktionen haben und daher bei chronischem Nierenversagen als Urämietoxine im Körper auftreten.

Abstract (English)

Background: Cardiovascular diseases (CVD) and infections are the main causes for morbidity and mortality among patients with chronic kidney disease (CKD). Renal dysfunction leads to an accumulation of substances that are normally excreted by healthy kidneys and are called uremic toxins when they adversely affect normal biological functions. One system influenced by those toxins is the immune defense. Altered functions of polymorphonuclear leukocytes (PMNLs), representing the main part of immune cells, lead to a diminished response to pathogens, resulting in an impaired host defense and consequently infections. Increased productions of reactive oxygen species (ROS) caused by pre-activation of PMNL, as well as a decreased apoptosis rate lead to pro-inflammatory conditions in CKD-patients and therefore contribute to cardiovascular diseases.

Numerous retention solutes have already been described in the past years, yet there are several others with unknown effects at uremic concentrations. The influence on PMNLs of met-enkephalin (MENK), neuropeptide-Y (NPY) and endothetlin-1 (ET-1), whose levels are increased in CKD patients, were examined in this study.

Methods: Functional parameters of PMNLs measured in this study were phagocytosis, apoptosis, chemotaxis, oxidative burst and surface marker expression. Phagocytosis, burst and apoptosis were assessed with flow cytometry, apoptosis also with fluorescence microscopy. Chemotaxis was conducted with the under-agarose method and measured under the light microscope.

Results: MENK at 1.8x10-7M significantly decreased apoptosis and enhanced chemotaxis. Phagocytosis was decreased by MENK at 1.8x10-10M. NPY at 2x10-10M decreased basal oxidative activity and increased it after PMNL stimulation with PMA. NPY at 2x10-10M and ET-1 at 2x10-11M also increased the percentage of cells expressing CD62L. ET-1 at 2x10-11M decreased oxidative burst of PMNLs when stimulated with fMLP, but increased it when stimulated with PMA. ET-1 at 2x10-8M further stimulated PMNL apoptosis.

Conclusion: It was shown that MENK, NPY and ET-1 have effects on essential PMNL functions and thereby have to be considered as immune-modulating uremic toxins in patients with CKD.

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