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Investigating the role of bilirubin in vivo and in vitrobiomarkers

Tosevska, Anela (2016) Investigating the role of bilirubin in vivo and in vitrobiomarkers.
Dissertation, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Wagner, Karl-Heinz
Gesperrt bis: 17 August 2017

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URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29674.17474.280361-6

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Abstract in English

Unconjugated bilirubin (UCB) is a product of haem metabolism, normally present in the bloodstream of healthy individuals at low concentrations. Mildly increased UCB has been implicated to be involved in human ageing and disease protection. Telom- ere attrition, on the other hand, is a well-established hallmark of ageing, commonly associated with the outbreak of age-related diseases. The aim of this work is identifying a relationship between bilirubin and telomere length as a potential mechanism for the positive effects of increased UCB. To this end, we utilized samples and data from two human studies (original publications provided as chapters 3 and 5), as well as cultured primary human lymphocytes (chapter 4). The central method used in this work is a qPCR method for absolute telomere length measurement, whose optimization is described in detail in chapter 2. The first publication encompasses a human study on age- and gender-matched cases with Gilbert’s syndrome (GS) (n = 60) and healthy controls (n = 60). Gilbert’s Syndrome is a condition of mild unconjugated hyperbilirubinaemia, convenient for studying the effects of UCB in humans. We could clearly observe an occurrence of longer telomeres in GS cases (mean difference = 0.78 kb, p = 0.031, paired samples t-test), potentially related to the antioxidant and immune-modulatory effects of UCB. Preliminary results from cultured human PBMCs could partly confirm these observations, as the extent of H2O2-induced oxidized guanine lesions in telomeres was reduced upon treatment with UCB. The second publication in this work deals with a population of institutionalized el- derly individuals from the Vienna Active Ageing Study (VAAS) where the relationship between UCB, circulating cell-free DNA and telomere length was investigated. Here we could again observe a trend for longer telomeres in individuals with higher UCB (Pearson r = 0.238, p = 0.051). Cumulatively, this work reveals a novel possibility for the involvement of bilirubin in telomere dynamics and telomere biology, setting the grounds for further in-depth mechanistic studies.

Schlagwörter in Englisch

bilirubin / telomeres / ageing

Abstract in German

Unkonjugiertes Bilirubin (UCB) ist ein potenziell neurotoxisches Produkt des Häm Metabolismus, das bei einem Großteil der Bevölkerung in geringer Konzentration im Blut vorhanden ist. Trotz der neurotoxischen Eigenschaften von UCB in sehr hohen Konzentrationen, kann eine moderat erhöhte UCB Konzentration im Blut positive Ef- fekte auf den Alterungsprozess und altersbedingte Erkrankungen haben. Als Indika- tor für die Zellalterung wird eine kurze Telomerlänge beschrieben. Diese Dissertation beschäftigt sich mit dem potentiellen Zusammenhang zwischen UCB und der Telom- erlänge in Lymphozyten, um eine Erklärung für die alterspräventiven Eigenschaften von UCB zu finden. Grundlage dieser Arbeit sind die Ergebnisse von zwei Humanstu- dien (Kapitel 3 und 5) sowie die Ergebnisse der in-vitro Untersuchungen an primären, humanen Lymphozyten (Kapitel 4). In Kapitel 2 dieser Arbeit wird die zentrale Methode zur Bestimmung der Telom- erlänge mithilfe der qPCR detailliert beschrieben. Kapitel 3 beschäftigt sich mit der ersten Publikation, welche Daten einer Humanstudie an je 60 alters- und geschlechts- gematchten Personen mit und ohne Gilbert’s Syndrome (GS) berücksichtigte. GS zeich- net sich durch einen leicht erhöhten UCB Spiegel im Blut aus, ein Effekt der in unserer Studie deutlich mit erhöhter Telomerlänge korrelierte (Mittelwert-Differenz: 0.78kb, p = 0.031). In Kapitel 4 wird untersucht wie sich die antioxidativen und immunmodulatorischen Effekte von UCB auswirken könnten. Vorläufige Resultate von humane PBMCs in Zel- lkultur zeigen, dass Zellen die mit H2O2 behandelt wurden eine geringere Anzahl an oxidierten Guaninen in Telomeren aufweisen, sofern sie auch mit UCB behandelt wurden. Die zweite Publikation in Kapitel 5 beschreibt Daten von Senioren der Vienna Active Ageing Study (VAAS) bei der Zusammenhänge zwischen UCB, extrazellulärer DNA und der Telomerlänge untersucht wurden. Auch hier konnte ein Trend nachgewiesen werden, dass Personen mit hohen UCB-Gehalten im Blut längere Telomere ausweisen (Pearson r = 0.238, p = 0.051). Zusammenfassend konnte mit dieser Dissertation eine Rolle von Bilirubin in Telom- erdynamik und Telomerbiologie sowohl in vitro als auch in vivo gezeigt werden, was als Basis für weitere Studien zu detaillierten molekularen Zusammenhängen genutzt werden kann.

Schlagwörter in Deutsch

Bilirubin / Telomere / Alter

Item Type: Hochschulschrift (Dissertation)
Author: Tosevska, Anela
Title: Investigating the role of bilirubin in vivo and in vitrobiomarkers
Subtitle: effects on ageing, telomere length and other age-related biomarkers
Umfangsangabe: 147 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Doktoratsstudium NAWI aus d. Bereich Lebenswissenschaften (Dissertationsgebiet: Pharmazie)
Publication year: 2016
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Wagner, Karl-Heinz
2. Supervisor: Dirsch, Verena
Assessor: Ďuračková, Zdeňka
2. Assessor: Grillari, Johannes
Classification: 30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines
AC Number: AC13306023
Item ID: 43337
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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