Multi-omics analysis for the characterization of inflammatory signatures in patients with active ulcerative colitis (UC)

Dina Schuster

doi:10.25365/thesis.58599

You are here: University of Vienna PHAIDRA Detail o:1355350

Title (eng)

Multi-omics analysis for the characterization of inflammatory signatures in patients with active ulcerative colitis (UC)

Parallel title (deu)

Multi-omics Analyse zur Charakterisierung entzündlicher Signaturen in PatientInnen mit aktiver Colitis Ulcerosa

Author

Dina Schuster

Advisor

Christopher Gerner

Co-Advisor

Astrid Slany

Assessor

Christopher Gerner

Abstract (deu)

Colitis ulcerosa ist – neben Morbus Crohn – eine der häufigsten chronisch entzündlichen Darmerkrankungen. Die Krankheit ist charakterisiert durch eine chronische und wiederkehrende Entzündung der Dickdarm Mukosa, welche im Rektum beginnt und kontinuierlich in proximalere Regionen des Dickdarms fortschreitet. Trotz steigender Inzidenz- und Prävalenzraten, sowie ausführlicher wissenschaftlicher Studien, welche in den vergangenen Jahren durchgeführt wurden, bleiben die Ätiologie und Pathologie der Erkrankung ungeklärt. Derzeit wird ein komplexes Zusammenspiel des Mikrobioms, einer etwaigen genetischen Prädisposition und einer gesteigerten Immunantwort für die Entstehung der Erkrankung verantwortlich gemacht. Um einen tieferen Einblick in die Erkrankung und die zugrundeliegenden Erkrankungsmechanismen zu gewinnen, wurde eine proteomische Analyse von Dickdarmbiopsaten unterschiedlicher Darmregionen betroffener Patienten, sowie eine Proteom- und Eicosanoidanalyse von Patientenplasmaproben durchgeführt. Zusätzlich wurde eine in vitro Analyse entzündlich stimulierter CCD-18Co Zellen durchgeführt, um den Einfluss von Dickdarm(myo-)fibroblasten auf den Phänotyp der Erkrankung, sowie ihren etwaigen Beitrag zur Chronizität und der Aufrechterhaltung der Entzündung in Patienten mit Colitis ulcerosa zu untersuchen. Die Resultate der durchgeführten Analysen unterstützen die Hypothese, dass Myofibroblasten/Fibroblasten sowohl zur Chronizität als auch zum typischen Phänotyp von Colitis ulcerosa beitragen.

Abstract (eng)

Ulcerative colitis (UC) is – alongside Crohn’s disease – one of the most common forms of inflammatory bowel diseases. The disease is characterized by a chronic and recurring inflammation of the colon mucosa, starting in the rectum and continuing upwards to more proximal colonic regions. While the incidence and prevalence of the disease are on the rise and extensive research has been conducted over the recent years, the etiology and pathology of UC remain unresolved. A complex interplay of the microbiome, a possible genetic predisposition, as well as an exaggerated immune response is currently regarded as the reason for disease development. In order to increase the current understanding of underlying disease mechanisms a proteomic analysis of colonic biopsy specimen excised from different colonic regions as well as eicosanoid and proteomic analyses of respective patient plasma samples were performed. A complementing in vitro analysis of inflammatorily stimulated CCD-18Co cells was conducted to gain insight into the contribution of colonic (myo-)fibroblasts to the disease phenotype as well as the persistence of the inflammation in patients suffering from UC. The results of the abovementioned analyses support the hypothesis that (myo-)fibroblasts contribute to the chronicity and the phenotype of UC.

Keywords (eng)

multi-omicsproteomicsulcerative colitisIBDmass spectrometryfibroblastseicosanoidschronic inflammation

Keywords (deu)

Multi-omicsProteomicsColitis UlcerosaCEDMassenspektrometrieFibroblastenEicosanoidechronische Entzündung

Subject (deu)

Analytische Chemie: Allgemeines

Subject (deu)

Massenspektrometrie

Subject (deu)

Chromatographische Analyse, Elektrophorese

Subject (deu)

Aminosäuren, Peptide, Eiweiße