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Gewählte Publikation:
Saar, K.
Bindung von Amyloid-β an humanes Serumalbumin: Einfluss des Redox-Zustands des Albumins
Humanmedizin; [ Diplomarbeit ] Medizinische Universitaet Graz; 2021. pp. 87
[OPEN ACCESS]
FullText
- Autor*innen der Med Uni Graz:
- Betreuer*innen:
- Öttl Karl
- Paar Margret
- Altmetrics:
- Abstract:
- Hintergrund: Humanes Serum Albumin kann in Abhängigkeit vom Redox-Zustand der Thiol Gruppe (-SH) seiner Aminosäure Cystein-34 als Humanes Mercaptalbumin (HMA), als Humanes Non-Mercaptalbumin 1 (HNA1) oder höher oxidiert als Humanes Non-Mercaptalbumin 2 (HNA2) vorliegen. Diese Albuminfraktionen können, abhängig von physiologischen und pathophysiologischen Umständen, reversibel bzw. auch irreversibel ineinander übergehen. Hierfür kann zum Beispiel eine erhöhte oxidative Belastung verantwortlich sein, wie sie im Rahmen neurodegenerativer Erkrankungen, darunter die Demenz vom Alzheimer-Typ, auftritt. Der Fibrillenbildung und -ablagerung des Peptids Amyloid-β (Aβ) im zentralen Nervensystem wird eine entscheidende Rolle in der Entstehung der Alzheimer-Demenz zugeschrieben. Bekannt ist, dass Albumin Amyloid-β bindet und so die Formation der Fibrillen verhindern kann. Auch die Anwesenheit von erhöhten Spiegeln freier Fettsäuren sowie Endotoxinen im Blut nimmt möglicherweise pathophysiologischen Einfluss auf die Krankheitsentstehung. Die Bindungseigenschaften des Albumins für verschiedene Liganden variieren abhängig von dessen Redoxstatus sowie der Anwesenheit weiterer Liganden, darunter Fettsäuren und Endotoxine. Fragestellung: Unterscheiden sich Albuminfraktionen mit unterschiedlichem Redox-Zustand in ihrem Bindungsverhalten gegenüber Amyloid-β und wird dieses Verhalten durch Endotoxin und Fettsäuren beeinflusst. Methoden: Die Albuminfraktionen HMA, HNA1 und HNA2 wurden in vitro präpariert. Das Ausmaß der Interaktion zwischen den verschiedenen Albuminfraktionen und Aβ wurde mittels indirekter Nachweisverfahren, darunter der Thioflavin T-Assay und das „Quenching“ der Eigenfluoreszenz der Albuminfraktionen durch Aβ, und mittels direkter Nachweisverfahren, hierunter ein Western Blot sowie ein im Rahmen dieser Diplomarbeit neu etablierter Aβ-ELISA, untersucht. Ergebnisse: Anhand des in unserem Labor neu etablierten ELISA stellten wir signifikante Unterschiede im Interaktionsverhalten zwischen den Albuminfraktionen HMA und HNA1 bzw. HNA2 mit Aβ fest. Die höher oxidierten Albuminfraktionen HNA1 und HNA2 interagierten in signifikant geringerem Ausmaß mit Aβ als die reduzierte Albuminfraktion HMA. Außerdem konnte gezeigt werden, dass der Gehalt an Fettsäuren sowie Endotoxinen der verwendeten Albuminproben mit deren Interaktionsausmaß mit Aβ korrelierte. Die weiteren von uns angewandten Verfahren zeigten hingegen keine eindeutig interpretierbaren Ergebnisse. Fazit: Der neu etablierte Aβ-ELISA erwies sich als verlässliche Nachweismethode der Aβ-Albumin-Interaktion. Diese wird gemäß unseren Ergebnissen durch den Redoxstatus der Albuminfraktionen aber auch durch die Anwesenheit von Liganden wie Fettsäuren und Endotoxinen beeinflusst. Sowohl einer vermehrten oxidativen Belastung als auch erhöhten Fettsäure- und Endotoxinspiegeln wird eine Rolle bei der Entstehung der Alzheimer-Demenz zugeschrieben. Das Zusammenspiel dieser Faktoren könnte den Krankheitsfortschritt entscheidend beeinflussen und Albumin eine maßgebliche Schutzfunktion zukommen. Unsere Ergebnisse dürften somit von Relevanz für das genauere Verständnis der pathophysiologischen Hintergründe neurodegenerativer Erkrankungen und für die potenzielle Entwicklung neuer Therapien sein und sollten daher in Zukunft anhand Liquor- und Serumproben von an einer Alzheimer-Demenz erkrankten Patientinnen und Patienten überprüft werden.