Zusammenfassung Masterarbeit

In den letzten Jahren ist das wissenschaftliche Interesse an den Sphingolipiden deutlich gestiegen. Die Stoffklasse besitzt neben ihrer Funktion als struktureller Membranbestandteil auch die Aufgabe Signalkaskaden zu vermitteln. Sie regulieren wesentliche zelluläre Prozesse, wie Differenzierung, Wachstum, Entzündungsantworten oder den programmierten Zelltod. Eine Vielzahl von Krankheiten wurde in den letzten Jahren mit Veränderungen des Stoffwechsels der Sphingolipide in Verbindung gebracht. Dazu gehören Diabetes, Krebs oder auch diverse Autoimmunerkrankungen. Das zeigt, wie unerlässlich es in naher Zukunft ist, den Metabolismus der Sphingolipide so vollständig wie möglich zu charakterisieren.

Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, eine Methode zu entwickeln, welche die Verbindung 1-Deoxysphinganin (1-doxSA) im qualitativen und quantitativen Maßstab in biologischen Materialien erfassen kann. Zu diesem Zweck stand ein hochmodernes Massenspektrometer mit einer ESI-Quelle und einer vorgeschalteten Flüssigchromatographie zur Verfügung. Es stellte sich heraus, dass die Fragmentierung von 1-doxSA im MS reproduzierbar war, sich mittels gerätespezifischer Parameter optimieren ließ und in einer hohen Selektivität durch ein entwickeltes SRM resultierte. Nach der Etablierung und Verbesserung der flüssigchromatographischen Bedingungen wurde deutlich, dass "Peakform" und Retentionszeiten über einen langen Zeitraum stabil sind. Die entwickelte Extraktionsmethode basiert auf einem 3-Phasensystem (Wasser, Methanol, Chloroform) und wurde mit Hilfe des internen Standards (D3)1-doxSA etabliert. Sie spiegelt mit Wiederfindungsraten von 82,4 ± 9,4 % in Zellen bzw. 74,3 ± 11,9 % in Plasma eine hohe Qualität wieder. Es wurden Nachweisgrenzen definiert, welche mit 100 fmol (LLOQ) bzw. 30 fmol (LLOD) pro Injektion eine sehr hohe Sensitivität für 1-doxSA dokumentieren. Hinsichtlich der Genauigkeit und Präzision wird die Methode den Ansprüchen einer partiellen Validierung nach der Food and Drug Administration (FDA) gerecht. Zur vollständigen Etablierung der Methode wurde 1-doxSA zunächst in biologischem Gewebe registriert und anhand des erstellten SRM`s eindeutig identifiziert. Im Anschluss erfolgte die Vermessung von Plasmaproben diabetischer Tiermodelle sowie Zelllysaten aus Stimualtionsversuchen mit FB1. In beiden experimentellen Fragestellungen konnten signifikante Veränderungen bezüglich der 1-doxSA Konzentration in verschiedenen Versuchsgruppen dokumentiert werden. Sowohl im diabetischen Tiermodell als auch im Zellversuch (FB1-Behandlung) wurden deutlich erhöhte Konzentrationen des atypischen Sphingolipids registriert. Der Vergleich zu ähnlichen Publikationen zeigt, dass sich die hier produzierten Ergebnisse mit den bisher gesammelten wissenschaftlichen Erkenntnissen vereinbaren lässt.