Titelaufnahme

Titel
GDM programs DNA-damage in feto-placental endothelium / submitted by Anja Sinko, BSc
Verfasser/ VerfasserinSinko, Anja
ErschienenGraz, January 2016
Umfang55 Blätter : Zusammenfassungen (3 Blätter) ; Illustrationen, Diagramme
HochschulschriftKarl-Franzens-Universität Graz, Masterarbeit, 2016
Anmerkung
Zusammenfassungen in Deutsch und Englisch
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (GND)Schwangerschaftsdiabetes / Oxidativer Stress / Genexpression
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-95893 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
GDM programs DNA-damage in feto-placental endothelium [2.63 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Die normale Schwangerschaft ist ein Zustand des erhöhten oxidativen Stresses. Jedoch ist Gestationsdiabetes (GDM) mit einem erhöhten Niveau von oxidativem Stress durch Überproduktion von freien Radikalen und/oder einem Mangel an antioxidativen Schutzmechanismen verbunden. Oxidativer Stress induziert Proteinoxidation, Lipidperoxidation und DNA Schäden in der mitochondrialen und nuklären DNA, was zur Apoptose der Zellen führen kann. Dies ist nicht nur die Ursache der Diabetes spezifischen vaskulären Komplikationen, sondern kann auch erhebliche Risiken für Mutter und Kind haben. Um die Stabilität und Integration der genetischen Information zu erhalten, gibt es DNA-Reparaturmechanismen. Basenexzisionsreparatur (BER) nimmt dabei die Hauptrolle in der Reparatur von Hyperglykämie-induzierten Basenmodifikationen an. In dieser Studie habe ich mich auf DNA-Schäden in der feto-plazentalen Umgebung fokussiert, da die vorläufigen Daten aus unserem Labor bemerkenswerte Ergebnisse zeigten: GDM ändert die Expression und DNA-Methylierung der Gene, die an DNA-Reparatur beteiligt sind. Tatsächlich ist das Auftreten von DNA Schäden (AP sites) in feto-plazentaren Endothelzellen (fpEC) um 120% erhöht. Daher habe ich mich in diesem Projekt mit der Ursache der erhöhten DNA-Schäden in fpEC nach der GDM Schwangerschaft beschäftigt, um diese and der Reduktion der DNA Reparaturenzyme oder DNA-Methlyierung, als Marker für Genomstabilität zu verbinden. Weiters untersuchte ich die Expression von BER Proteinen nach der Behandlung der fpEC mit schädigendem Agens. Western blot Daten zeigten in der GDM fpEC eine veränderte Proteinexpression von Enzymen, die an BER beteiligt sind (p<0,05), aber keine Unterschiede in der Aktivität von DNA methylierenden Enzymen zwischen normalen und GDM fpEC. In conclusio deuten diese Daten daraufhin, dass die DNA Reparatur in fpEC durch GDM kompromittiert ist und zu erhöhten Schäden in der DNA führt. Es wurde aber nicht bewiesen, dass die Methylierung die DNA vor apoptotischen und oxidativen Schädigungen schützt. Die fpEC zeigten nach der Behandlung mit schädlichem Agens, dass sie nicht fähig sind, die DNA Reparatur in einer Zeit von 3 Stunden zu kompensieren. Dies bestätigte meine Ergebnisse, dass fpEC in GDM beeinträchtigt und nicht in der Lage sind, sich an dem hohen Niveau von oxidativen Stress anzupassen.

Zusammenfassung (Englisch)

Human pregnancy is a condition of enhanced oxidative stress. However, gestational diabetes mellitus (GDM) is associated with an elevated level of oxidative stress due to overproduction of free radicals and/or a defect in the antioxidant defenses. Oxidative stress induces protein oxidation, lipid peroxidation and DNA damage in mitochondrial and nuclear DNA, leading to cell apoptosis. This has important implications on the mother and offspring, and the placental function as well. To maintain stability and integrity of genetic information, cells have developed robust DNA repair mechanisms to remove DNA damage. Base excision repair (BER) is the major pathway involved in the repair of hyperglycemia-induced base modifications. In this study I focused on DNA damage in feto-placental compartment because preliminary data demonstrated that GDM alters expression and DNA methylation of genes involved in DNA damage and/or DNA repair and causes increased DNA damage, with incidence of 120% more AP sites in fpEC even when they are cultured under normoglycemic conditions and after passaging. Therefore, I investigated the cause of increased DNA damage in fpEC isolated after GDM pregnancy in order to link increased DNA damage to the reduction of DNA repair enzymes, or to reduced DNA methylation, as a marker for genome stability. Hence, in this thesis I assessed the incidence of oxidative DNA damage arising from ROS in fpEC after treatment with DNA damaging agent and investigated the expression of various enzymes of the BER repair pathway. Western blot data revealed an altered protein expression of BER enzymes in GDM fpEC (p<0.05), but no differences between normal and GDM fpEC in function or activity of DNA methylation enzymes. Overall, these data suggest that DNA repair machinery is compromised in GDM and accounts for increased DNA damage in GDM fpEC. However, data did not bring any evidence about the concept that methylation of DNA protects it from apoptotic or oxidative damage. Further, fpEC after treating them with DNA damaging agent did not succeed to compensate DNA repair machinery within 3 h of recovery time. That confirmed my previous result that fpEC are compromised in GDM and cannot adapt on a high level of DNA damage.