Visualisierung der intrazellulären Aufnahme und des Metabolismus von Lipiden und Lipoproteinen mittels Raman-Spektroskopie

Kardiovaskuläre Erkrankungen sind die häufigsten natürlichen Todesursachen weltweit. Der Krankheitsprozess entwickelt sich oft schleichend über Jahrzehnte ohne Symptome und wirkt sich erst im höheren Alter aus. Im schlimmsten Fall kommt es zu einem Herzinfarkt oder Schlaganfall. Eine Früherkennung, zu einem Zeitpunkt an dem sich noch keine Symptome äußern, kann die Prognose und Therapie der Patienten deutlich verbessern. Die vorliegende Dissertation thematisiert die Visualisierung des Lipidmetabolismus von Makrophagen durch Raman-spektroskopische Bildgebungsverfahren. Die Interaktion zwischen Lipiden und Makrophagen spielt eine Schlüsselrolle in der Entstehung der Atherosklerose, die prominenteste unter den kardiovaskulären Erkrankungen und Hauptursache für Schlaganfälle und Herzinfarkte. Um Erkenntnisse über die Mechanismen der Atherogenese auf Einzelzellebene zu gewinnen, wurden Inkubationsstudien mit unterschiedlichen Aufnahmeprozessen sowie verschiedenen Fettsäuren und Triglyceriden durchgeführt. Eine umfangreiche Übersicht über den Albumin- und endozytotischen Lipoproteintransportweg konnte erstellt werden. Zudem wurde der Beitrag von Lipiden zur Schaumzellbildung von Makrophagen untersucht. Die Kombination von Raman-Spektroskopie mit stabiler Isotopenmarkierung durch Deuterium ermöglichte es die Aufnahmekinetik von Lipiden und deren Speicherprozess in intrazellulären Lipidtropfen auf Einzelzellebene zu erforschen. Die durch die Deuterierung nur geringfügigen Änderungen stellen ein leistungsfähiges Pendant zur etablierten Fluoreszenzmikroskopie dar.