Degeneration elastischer Fasern im Kontext des intramuralen MMP-9-, MMP-12- und TIMP-1-Gehalts in thorakoabdominellen Aortenaneurysmen bei Marfan- und Non-Marfan-Patient:innen

Bassett, Cathryn Alannah; Kramann, Rafael; Gombert, Alexander

doi:HT031482409

Degeneration elastischer Fasern im Kontext des intramuralen MMP-9-, MMP-12- und TIMP-1-Gehalts in thorakoabdominellen Aortenaneurysmen bei Marfan- und Non-Marfan-Patient:innen

Bassett, Cathryn Alannah^RWTH*

2026

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Cathryn Alannah Bassett

ImpressumAachen : RWTH Aachen University 2026

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2026

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Gombert, Alexander (Thesis advisor)^RWTH* ; Kramann, Rafael (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2026-04-28

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2026-04815
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/1035019/files/1035019.pdf

Einrichtungen

Klinik und Lehrstuhl für Gefäßchirurgie (937010)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Marfan-Syndrom (frei) ; Matrixpetalloproteasen (frei) ; elastische Fasern (frei) ; thorakoabdominelles Aortenaneurysma (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Trotz rasanter Fortschritte in der gefäßchirurgischen Forschung und der Optimierung der chirurgischen Versorgung von TAAA-Patient:innen bleibt die vollständige Pathophysiologie des TAAA in weiten Teilen ungeklärt. Durch den Vergleich zweier Kohorten, bestehend aus 23 Patient:innen mit TAAA und elf Patient:innen mit zusätzlich diagnostiziertem Marfan-Syndrom, hat diese Studie versucht, sich in Bezug auf die Ausprägung der Degeneration elastischer Fasern der Tunica media sowie auf den intramuralen MMP-9-, MMP-12- und TIMP-1-Gehalt in TAAA dieser Frage zu nähern. Die Ergebnisse der histopathologischen Befundung zeigten ausgeprägte degenerative Veränderungen der elastischen Fasern unterschiedlicher Erscheinungsformen durch alle untersuchten Schnitte. Die semiquantitative Analyse zeigte eine Reduktion elastischer Fasern in allen Aortenabschnitten, insbesondere in der thorakalen Aorta, wenn auch ohne signifikanten Unterschied zwischen den Kohorten. In der Western Blot-Analyse konnten MMP-9, MMP-12 und TIMP-1 in allen Lysaten nachgewiesen werden und eine signifikante Erhöhung von MMP-9 in der Non-Marfan-Kohorte sowie eine signifikante Verringerung des inhibierenden Faktors TIMP-1 in der Marfan-Kohorte im Vergleich zur jeweils anderen gezeigt werden. Zudem korreliert der intramurale MMP-9- und MMP-12-Gehalt der Non-Marfan-Kohorte mit dem prozentualen Anteil medialer elastischer Fasern. Marfan-Patient:innen sind zum Zeitpunkt der Operation signifikant jünger als Non-Marfan-Patient:innen. Diese Ergebnisse weisen auf eine Beteiligung von intramuralem MMP-9 und MMP-12 an der Degeneration elastischer Fasern in TAAA sowohl bei Marfan- als auch bei Non-Marfan-Patient:innen hin. Die Reduktion des inhibierenden Faktors TIMP-1 zeigt zudem ein Ungleichgewicht zwischen elastolytischen und inhibierenden Faktoren, insbesondere bei Marfan-Patient:innen. Um die Pathogenese von TAAA endgültig zu entschlüsseln, ist allerdings weitere Forschung notwendig.

Although vascular surgery has made a huge progress in the management and treatment of TAAA and their associated complications, important parts of its pathogenetic pathway remains unexplained. By the observation of elastic fibre degradation, the correlation with intramural MMP-9, MMP-12 and TIMP-1 levels of Marfan and non-Marfan patients with TAAA and the comparison of these two groups, this study contributes to answer this question. The results of the histopathologic examination have shown a massive degeneration of elastic fibres in all aortic segments. The semiquantitative QuPath analysis supports the hypothesis of elastic fibre loss across all segments especially in the thoracic aorta. Even though the results did not show a significant reduction, but a clear tendency has been observable. In western blot analysis MMP-9, MMP-12 and TIMP-1 were detectable in all tissue samples. In comparison of the two cohorts a significant elevation of MMP-9 in the non-Marfan group and a significant Reduction of TIMP-1 in the Marfan group was identified. Moreover, a direct correlation of intramural MMP-9 and MMP-12 levels with the reduction of medial elastic fibres was pointed out for the non-Marfan group. This correlation was not observable in the Marfan group. Marfan patients on the other hand have been significantly younger at the timepoint of surgery. All results of this study indicates that intramural MMP-9 und MMP-12 have an important impact in the degradation process of medial elastic fibres in TAAA in non-Marfan but also in Marfan patients. Moreover, the reduction of the inhibiting factor TIMP-1 suggests that there has been a disbalance between elastolytic and inhibiting factors especially in the Marfan group. But for a full understanding of the complex pathogenesis of TAAA further research is needed.

OpenAccess:
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