{"id":{"repo_id":"freiburg-diss","oai_identifier":"oai:freidok.uni-freiburg.de:1710"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/freiburg-diss/oai:freidok.uni-freiburg.de:1710","repository":{"repo_id":"freiburg-diss","name":"University of Freiburg","base_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/oai/oai2.php"},"display":{"title":"Veränderungen in Proteom und Metabolismus bei dilatativer Kardiomyopathie Cathepsin L defizienter Mäuse","abstract":"ZusammenfassungAusgehend von den beschriebenen morphologischen und funktionellen Aspekten derdilatativen Kardiomyopathie bei Cathepsin L defizienten Mäusen konnten in dieserArbeit weiterführende Erkenntnisse über die Erkrankung gefunden werden. CTSLdefiziente Mäuse zeigen mit durchschnittlich mit 28,4g ein um 20% reduziertesKörpergewicht im Gegensatz zu gleich alten Kontrolltieren. Obwohl bei anderenKardiomyopathien beobachtet, zeigten sich keine eindeutigen Veränderungen in Gehaltund Aktivität von Gelatinasen und Kollagenasen im ctsl-/--Herzen. Es zeigte sich abereine Verdreifachung der Aktivität des lysosomalen Markerenzymes β-Hexosamidaseund einen Aktivitätsanstieg um durchschnittlich 75% der lysosomalen Cathepsine B, Dund E. Bei unveränderter Aktivität des mitochondrialen Markers Zitratsynthase, zeigtensich deutliche Veränderungen in der messbaren Aktivität der Atmungskettenkomplexe Iund II. Diese war um etwa 40% im ctsl-/--Myokard reduziert. In derDichtegradiententrennung der myokardialen Zellorganellen zeigte sich Cytochrom Cund somit Mitochondrien, in fast allen Dichtefraktionen. In der Proteomanalyse desVentrikelmyokards 4 bis 12 Monate alter Mäuse wurden 30, der um mindesten 40%erhöht oder erniedrigt exprimierten Proteine mittels MALDI-TOF und Nanoflow-HPLC/MS/MS identifiziert. 5 dieser Proteine sind Bestandteile der Atmungskette, 5sind Stressproteine und 12 sind am Metabolismus beteiligt. Die Atmungskettenproteinesind Teile der Komplexe I, III, IV und V und sind im Durchschnitt um 40% reduziert,was sich mit den Messungen der Komplex I und II Aktivität deckt. Die Expression derStressproteine deutet auf eine erhöhte Belastung der Zelle mit oxidativem Stress hin.Bei den stoffwechselaktiven Proteinen deutet sich eine erhöhte Kapazität der Glykolyse,eine um 30-60% reduzierter Menge der Bestandteile des PDH-Komplexes und einedoppelte Menge an LDH im ctsl-/- Myokard an.Zusammenfassend finden sich diese angedeuteten Stoffwechselveränderungen auch indilatativen Kardiomyopathien anderer Genese, doch da sämtliche Ergebnisse derProteinexpression nur indirekt Hinweise auf die Stoffwechselsituation geben, müssendie Metabolite selbst bestimmt werden, um mehr über die Erkrankung zu erfahren.Warum ein Fehlen von Cathepsin L zu einer DCM führt konnte abschließend nichtgeklärt werden.","abstract_html":"ZusammenfassungAusgehend von den beschriebenen morphologischen und funktionellen Aspekten derdilatativen Kardiomyopathie bei Cathepsin L defizienten Mäusen konnten in dieserArbeit weiterführende Erkenntnisse über die Erkrankung gefunden werden. CTSLdefiziente Mäuse zeigen mit durchschnittlich mit 28,4g ein um 20% reduziertesKörpergewicht im Gegensatz zu gleich alten Kontrolltieren. Obwohl bei anderenKardiomyopathien beobachtet, zeigten sich keine eindeutigen Veränderungen in Gehaltund Aktivität von Gelatinasen und Kollagenasen im ctsl-/--Herzen. Es zeigte sich abereine Verdreifachung der Aktivität des lysosomalen Markerenzymes β-Hexosamidaseund einen Aktivitätsanstieg um durchschnittlich 75% der lysosomalen Cathepsine B, Dund E. Bei unveränderter Aktivität des mitochondrialen Markers Zitratsynthase, zeigtensich deutliche Veränderungen in der messbaren Aktivität der Atmungskettenkomplexe Iund II. Diese war um etwa 40% im ctsl-/--Myokard reduziert. In derDichtegradiententrennung der myokardialen Zellorganellen zeigte sich Cytochrom Cund somit Mitochondrien, in fast allen Dichtefraktionen. In der Proteomanalyse desVentrikelmyokards 4 bis 12 Monate alter Mäuse wurden 30, der um mindesten 40%erhöht oder erniedrigt exprimierten Proteine mittels MALDI-TOF und Nanoflow-HPLC/MS/MS identifiziert. 5 dieser Proteine sind Bestandteile der Atmungskette, 5sind Stressproteine und 12 sind am Metabolismus beteiligt. Die Atmungskettenproteinesind Teile der Komplexe I, III, IV und V und sind im Durchschnitt um 40% reduziert,was sich mit den Messungen der Komplex I und II Aktivität deckt. Die Expression derStressproteine deutet auf eine erhöhte Belastung der Zelle mit oxidativem Stress hin.Bei den stoffwechselaktiven Proteinen deutet sich eine erhöhte Kapazität der Glykolyse,eine um 30-60% reduzierter Menge der Bestandteile des PDH-Komplexes und einedoppelte Menge an LDH im ctsl-/- Myokard an.Zusammenfassend finden sich diese angedeuteten Stoffwechselveränderungen auch indilatativen Kardiomyopathien anderer Genese, doch da sämtliche Ergebnisse derProteinexpression nur indirekt Hinweise auf die Stoffwechselsituation geben, müssendie Metabolite selbst bestimmt werden, um mehr über die Erkrankung zu erfahren.Warum ein Fehlen von Cathepsin L zu einer DCM führt konnte abschließend nichtgeklärt werden.","abstract_has_math":false,"creators":["Mayer, Christian"],"institution":null,"degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":["Peters, Christoph"],"advisors":[],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":null,"date_issued":"","date_published":null,"updated_at":"2026-07-24T02:22:28Z","subjects":["Cathepsin L","Gelatinase","Kollagenase","Proteomeanalysis","dilatative cardiomyopathy","oxidative phosphorylation","2D PAGE"],"languages":[],"rights":[],"rights_urls":[],"identifier_entries":[]},"links":{"outbound_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/data/1710","outbound_label":"Repository record","outbound_source":"source_url"},"metadata_groups":[{"id":"people","label":"People","entries":[{"key":"dc:contributor","label":"Contributor","values":["Peters, Christoph"]},{"key":"dc:creator","label":"Author","values":["Mayer, Christian"]}]},{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["DoctoralThesis"]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["Cathepsin L","Gelatinase","Kollagenase","Proteomeanalysis","dilatative cardiomyopathy","oxidative phosphorylation","2D PAGE"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description.abstract","label":"Abstract","values":["ZusammenfassungAusgehend von den beschriebenen morphologischen und funktionellen Aspekten derdilatativen Kardiomyopathie bei Cathepsin L defizienten Mäusen konnten in dieserArbeit weiterführende Erkenntnisse über die Erkrankung gefunden werden. CTSLdefiziente Mäuse zeigen mit durchschnittlich mit 28,4g ein um 20% reduziertesKörpergewicht im Gegensatz zu gleich alten Kontrolltieren. Obwohl bei anderenKardiomyopathien beobachtet, zeigten sich keine eindeutigen Veränderungen in Gehaltund Aktivität von Gelatinasen und Kollagenasen im ctsl-/--Herzen. Es zeigte sich abereine Verdreifachung der Aktivität des lysosomalen Markerenzymes β-Hexosamidaseund einen Aktivitätsanstieg um durchschnittlich 75% der lysosomalen Cathepsine B, Dund E. Bei unveränderter Aktivität des mitochondrialen Markers Zitratsynthase, zeigtensich deutliche Veränderungen in der messbaren Aktivität der Atmungskettenkomplexe Iund II. Diese war um etwa 40% im ctsl-/--Myokard reduziert. In derDichtegradiententrennung der myokardialen Zellorganellen zeigte sich Cytochrom Cund somit Mitochondrien, in fast allen Dichtefraktionen. In der Proteomanalyse desVentrikelmyokards 4 bis 12 Monate alter Mäuse wurden 30, der um mindesten 40%erhöht oder erniedrigt exprimierten Proteine mittels MALDI-TOF und Nanoflow-HPLC/MS/MS identifiziert. 5 dieser Proteine sind Bestandteile der Atmungskette, 5sind Stressproteine und 12 sind am Metabolismus beteiligt. Die Atmungskettenproteinesind Teile der Komplexe I, III, IV und V und sind im Durchschnitt um 40% reduziert,was sich mit den Messungen der Komplex I und II Aktivität deckt. Die Expression derStressproteine deutet auf eine erhöhte Belastung der Zelle mit oxidativem Stress hin.Bei den stoffwechselaktiven Proteinen deutet sich eine erhöhte Kapazität der Glykolyse,eine um 30-60% reduzierter Menge der Bestandteile des PDH-Komplexes und einedoppelte Menge an LDH im ctsl-/- Myokard an.Zusammenfassend finden sich diese angedeuteten Stoffwechselveränderungen auch indilatativen Kardiomyopathien anderer Genese, doch da sämtliche Ergebnisse derProteinexpression nur indirekt Hinweise auf die Stoffwechselsituation geben, müssendie Metabolite selbst bestimmt werden, um mehr über die Erkrankung zu erfahren.Warum ein Fehlen von Cathepsin L zu einer DCM führt konnte abschließend nichtgeklärt werden.","Although lysosomal proteases are expressed in the heart at considerable levels, their specific functions in this organ remain elusive. Mice deficient for the lysosomal cysteine protease cathepsin L (CTSL) develop a late onset dilated cardiomyopathy (DCM) that is characterized by cardiac chamber dilation, fibrosis, and impaired cardiac contraction at 12 months of age.
Investigation of the pathogenic sequence of DCM in ctsl-/- mice revealed numerous dysmorphic lysosome-like structures in heart muscle as early as 3 days after birth, while skeletal muscle was not affected. Labeling of the acidic cell compartment of neonatal cardiomyocytes, and detection of lysosomal markers after subcellular fractionation, confirmed increased lysosome content in CTSL deficient myocardium; however, specific storage
materials were not detected. The myocardium of ctsl+/+ and ctsl-/- mice revealed no differences in incidence of cell death, proliferation, and in capillary density during DCM progression.
However, an observed increase in mRNA expression of natriuretic peptides in young adult mice indicate the activation of the adaptive \"fetal\" gene program, while proteome analysis revealed decreased levels of the sarcomere-associated proteins á-tropomyosin, desmin, and calsarcin 1, as well as considerable changes of metabolic enzymes. Bioinformatic pathway analysis suggested a switch to anaerobic catabolism and impairment of mitochondrial respiration. This interpretation was supported by a 50% reduction in resting state oxygen
consumption and impaired respiration capacity in ctsl-/- myocardial homogenates. In summary, the data indicate an essential role of CTSL for maintaining the structure of the endosomal/lysosomal compartment in cardiomyocytes. Lysosomal impairment in ctsl-/- hearts results in metabolic and sarcomeric alterations that promote DCM development."]},{"key":"dc:format.medium","label":"Dc Format Medium","values":["application/pdf"]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Veränderungen in Proteom und Metabolismus bei dilatativer Kardiomyopathie Cathepsin L defizienter Mäuse","Alterations in proteome and metabolism of DCM affected Cathepsin L deficient mice"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Peters, Christoph"],"dc:creator":["Mayer, Christian"],"dc:description.abstract":["ZusammenfassungAusgehend von den beschriebenen morphologischen und funktionellen Aspekten derdilatativen Kardiomyopathie bei Cathepsin L defizienten Mäusen konnten in dieserArbeit weiterführende Erkenntnisse über die Erkrankung gefunden werden. CTSLdefiziente Mäuse zeigen mit durchschnittlich mit 28,4g ein um 20% reduziertesKörpergewicht im Gegensatz zu gleich alten Kontrolltieren. Obwohl bei anderenKardiomyopathien beobachtet, zeigten sich keine eindeutigen Veränderungen in Gehaltund Aktivität von Gelatinasen und Kollagenasen im ctsl-/--Herzen. Es zeigte sich abereine Verdreifachung der Aktivität des lysosomalen Markerenzymes β-Hexosamidaseund einen Aktivitätsanstieg um durchschnittlich 75% der lysosomalen Cathepsine B, Dund E. Bei unveränderter Aktivität des mitochondrialen Markers Zitratsynthase, zeigtensich deutliche Veränderungen in der messbaren Aktivität der Atmungskettenkomplexe Iund II. Diese war um etwa 40% im ctsl-/--Myokard reduziert. In derDichtegradiententrennung der myokardialen Zellorganellen zeigte sich Cytochrom Cund somit Mitochondrien, in fast allen Dichtefraktionen. In der Proteomanalyse desVentrikelmyokards 4 bis 12 Monate alter Mäuse wurden 30, der um mindesten 40%erhöht oder erniedrigt exprimierten Proteine mittels MALDI-TOF und Nanoflow-HPLC/MS/MS identifiziert. 5 dieser Proteine sind Bestandteile der Atmungskette, 5sind Stressproteine und 12 sind am Metabolismus beteiligt. Die Atmungskettenproteinesind Teile der Komplexe I, III, IV und V und sind im Durchschnitt um 40% reduziert,was sich mit den Messungen der Komplex I und II Aktivität deckt. Die Expression derStressproteine deutet auf eine erhöhte Belastung der Zelle mit oxidativem Stress hin.Bei den stoffwechselaktiven Proteinen deutet sich eine erhöhte Kapazität der Glykolyse,eine um 30-60% reduzierter Menge der Bestandteile des PDH-Komplexes und einedoppelte Menge an LDH im ctsl-/- Myokard an.Zusammenfassend finden sich diese angedeuteten Stoffwechselveränderungen auch indilatativen Kardiomyopathien anderer Genese, doch da sämtliche Ergebnisse derProteinexpression nur indirekt Hinweise auf die Stoffwechselsituation geben, müssendie Metabolite selbst bestimmt werden, um mehr über die Erkrankung zu erfahren.Warum ein Fehlen von Cathepsin L zu einer DCM führt konnte abschließend nichtgeklärt werden.","Although lysosomal proteases are expressed in the heart at considerable levels, their specific functions in this organ remain elusive. Mice deficient for the lysosomal cysteine protease cathepsin L (CTSL) develop a late onset dilated cardiomyopathy (DCM) that is characterized by cardiac chamber dilation, fibrosis, and impaired cardiac contraction at 12 months of age.
Investigation of the pathogenic sequence of DCM in ctsl-/- mice revealed numerous dysmorphic lysosome-like structures in heart muscle as early as 3 days after birth, while skeletal muscle was not affected. Labeling of the acidic cell compartment of neonatal cardiomyocytes, and detection of lysosomal markers after subcellular fractionation, confirmed increased lysosome content in CTSL deficient myocardium; however, specific storage
materials were not detected. The myocardium of ctsl+/+ and ctsl-/- mice revealed no differences in incidence of cell death, proliferation, and in capillary density during DCM progression.
However, an observed increase in mRNA expression of natriuretic peptides in young adult mice indicate the activation of the adaptive \"fetal\" gene program, while proteome analysis revealed decreased levels of the sarcomere-associated proteins á-tropomyosin, desmin, and calsarcin 1, as well as considerable changes of metabolic enzymes. Bioinformatic pathway analysis suggested a switch to anaerobic catabolism and impairment of mitochondrial respiration. This interpretation was supported by a 50% reduction in resting state oxygen
consumption and impaired respiration capacity in ctsl-/- myocardial homogenates. In summary, the data indicate an essential role of CTSL for maintaining the structure of the endosomal/lysosomal compartment in cardiomyocytes. Lysosomal impairment in ctsl-/- hearts results in metabolic and sarcomeric alterations that promote DCM development."],"dc:format.medium":["application/pdf"],"dc:subject":["Cathepsin L","Gelatinase","Kollagenase","Proteomeanalysis","dilatative cardiomyopathy","oxidative phosphorylation","2D PAGE"],"dc:title":["Veränderungen in Proteom und Metabolismus bei dilatativer Kardiomyopathie Cathepsin L defizienter Mäuse","Alterations in proteome and metabolism of DCM affected Cathepsin L deficient mice"],"dc:type":["DoctoralThesis"]},"updated_at":"2026-07-24T02:22:28Z"}