Long-term outcome of extremely preterm neonates depends on many endogenous and exogenous factors. Long-term follow-up of extremely preterm neonates during childhood and analyses of IGF1 gene polymorphisms may help to better understand the problems connected with delayed postnatal growth and the progression of cardiovascular diseases and diabetes mellitus type 2 in adulthood. The aim was the long-term follow-up of anthropometric parameters in children born at 22−25th and 26−27th week of gestation and to study the association between postnatal growth of extremely preterm children, children small for gestational age (SGA) and children born at term with appropriate birth weight/length (AGA) and IGF1 gene polymorphisms: (CA)10-24 repetitive polymorphism in promoter, microsatellite marker D12S318 and 185 bp in 3'UTR, (CT)n polymorphism (CA)n polymorphism 216 bp in the intron 2. Methods. 242 infants born at 22-27+6 weeks were enrolled. Anthropometric parameters were measured at the ages of 2 and 5 years in 72 children born at 22-25+6 week (group I) and 85 children born at 26-27+6 week (group II). Polymorphisms of IGF1 were analysed in 51 extremely preterm, 208 AGA and 59 SGA children using fragment analyses. The data of postnatal growth data in AGA children were obtained at 18 months, in SGA and extremely...

Long-term outcome of extremely preterm neonates depends on many endogenous and exogenous factors. Long-term follow-up of extremely preterm neonates during childhood and analyses of IGF1 gene polymorphisms may help to better understand the problems connected with delayed postnatal growth and the progression of cardiovascular diseases and diabetes mellitus type 2 in adulthood. The aim was the long-term follow-up of anthropometric parameters in children born at 22−25th and 26−27th week of gestation and to study the association between postnatal growth of extremely preterm children, children small for gestational age (SGA) and children born at term with appropriate birth weight/length (AGA) and IGF1 gene polymorphisms: (CA)10-24 repetitive polymorphism in promoter, microsatellite marker D12S318 and 185 bp in 3'UTR, (CT)n polymorphism (CA)n polymorphism 216 bp in the intron 2. Methods. 242 infants born at 22-27+6 weeks were enrolled. Anthropometric parameters were measured at the ages of 2 and 5 years in 72 children born at 22-25+6 week (group I) and 85 children born at 26-27+6 week (group II). Polymorphisms of IGF1 were analysed in 51 extremely preterm, 208 AGA and 59 SGA children using fragment analyses. The data of postnatal growth data in AGA children were obtained at 18 months, in SGA and extremely...

A l'interface de la génétique et de l'environnement, l'épigénétique contribue à la diversité phénotypique. Déterminer l'impact de la variation épigénétique sur les caractères quantitatifs (QT) est un nouveau défi. La croissance staturale fournit l’opportunité d’étudier la variabilité de plusieurs traits phénotypiques liés entre eux : des QT cliniques (la taille, l’accélération de la vitesse de croissance en réponse à l'hormone de croissance, GH) et des QT biologiques tels que la concentration d’IGF1 et la réponse de cette concentration à la GH. L’ « Insulin-like Growth Factor 1 » (IGF1) contrôle la croissance postnatale chez les mammifères, y compris l'homme. Nous l’avons choisi comme locus candidat pour nos études épigénétiques. Nous avons quantifié la méthylation des deux promoteurs P1 et P2 de ce gène, qui régulent son expression. Notre objectif était d’évaluer la contribution de la méthylation d’ADN de ces promoteurs i) à la taille des enfants en croissance, ii) à l’IGF1 circulant, iii) et à la réponse de ces paramètres à un traitement par la GH. Taille et IGF1 circulant. La relation entre la méthylation des promoteurs d’IGF1 et la taille a été étudiée au sein de deux cohortes du service d'endocrinologie pédiatrique, totalisant 216 enfants prépubères de différentes statures. Nous avons montré que la méthylation d'un groupe de six CGs situés dans la partie proximale du promoteur P2 du gène IGF1 présentait une corrélation inverse avec la croissance et l'IGF1 circulant. Les enfants les plus grands sont ainsi moins méthylés sur ces CGs que les enfants de petite taille. La contribution de la méthylation à la variance de la taille a été évaluée à environ 13%, et à 10% pour la variance de l'IGF1 sérique. Pour montrer que l’association observée reflète une causalité biologique, nous avons étudié le lien entre la méthylation des promoteurs P1 et P2 et l'activité transcriptionnelle du gène IGF1 in vivo et in vitro. Nous avons montré que les quantités de transcrits de classe II, issus du promoteur P2, sont inversement corrélés à la méthylation du promoteur P2 dans les cellules sanguines mononucléées. In vitro, nous avons cloné le promoteur P2 déméthylé ou méthylé dans un plasmide rapporteur (luciferase) transfecté dans la lignée HEK293 : le promoteur déméthylé s’est révélé nettement plus actif (+57%). Finalement, nous suggérons que l’hyperméthylation de certains CGs du P1 et du P2 d’IGF1 pourrait être un des nombreux mécanismes moléculaires responsables d’une moindre expression du gène et d’un phénotype de petite taille. La réponse au traitement par la GH. Une fraction des enfants de petite taille est traitée par l'hormone de croissance (GH) pour accélérer sa croissance, mais l’efficacité du traitement est très variable entre les individus. Les causes de cette variabilité sont partiellement comprises : la génétique joue un rôle, mais il reste une place possible pour la variabilité épigénétique. Dans ce but, nous avons étudié l'effet direct de la variabilité épigénétique sur la transcription du gène IGF1 et l’IGF1 circulant, dans un test aigu d’administration de GH, puis sur la réponse thérapeutique à un traitement d’un an par la GH. Après une injection de GH, nous avons constaté une augmentation variable du nombre de transcrits d’IGF1 chez les enfants étudiés. L'augmentation des transcrits de la classe II était inversement corrélée à la méthylation des CGs du P2. La variabilité de méthylation au CG-137 contribuait pour 20% à 67% de l’expression d’IGF1 en réponse à la GH. Chez 136 enfants de petite taille, nous avons montré que la méthylation de l'ADN du promoteur P2 était associée à la réponse au traitement par la GH au cours de la première année. Cette association est observée pour l'augmentation de la vitesse de croissance et pour les taux d’IGF1. (...) / At the interface of genetics and environment, epigenetics contributes to phenotypic diversity. Quantifying the impact of epigenetic variation on quantitative traits (QT), an emerging challenge in humans. Growth provides a handset of quantitative traits to epigenetic studies. We studied the variability of several inter-related QTs: clinical QTs (height, height reponse to growth hormone and biological QT (serum IGF1 and serum IGF1 response to GH). Since insulin-like growth factor 1 (IGF1) controls postnatal growth in mammals including human, we tested whether the CG methylation of the two promoters (P1 and P2) of the IGF1 gene could be a epigenetic contributor to the individual variation i) in circulating IGF1 and stature in growing children. ii) on response of these parameters to treatment with (GH). Child height and circulating IGF1. To explore the relation between IGF1 promoter methylation and height, we studied two cohorts of pedriatric endocrinology department, totalling 216 prepubertal children with various statures. The methylation of a cluster of six CGs located within the proximal part of the IGF1 P2 promoter showed a strong negative association with serum IGF1 and growth. These correlations were observed in two cohorts of growing children. Tall children show lower levels of methylation in several CGs in P2 and P1 promoters of IGF1 gene than short children with idiopathic short stature. CG methylation contributed 13% to the variance of height and 10% to the variance of serum IGF1. To test if the found association reflected biological causality, we tested if methylation at the P2 promoter affects the transcriptional activity of the IGF1 gene. The transcriptional activity of the P2 promoter was inversely correlated with the CG methylation in mononuclear blood cells. We established that high levels of CG methylation at the two promoters of IGF1 contributed to the many molecular mechanisms responsible for “idiopathic” short stature. Response to treatment with (GH). Short children using growth hormone (GH) to accelerate their growth respond to this treatment with a variable efficacy. The causes of this individual variability are partially understood and could involve epigenetics. In this aim, we investigated the contribution of DNA methylation to the response to GH at two levels: direct effect of GH on transcription of IGF1 gene, on circulating IGF1 and on the growth response to GH. Following a GH injection, we found a variable increase in IGF1 transcripts across the studied children. The increase in P2-driven transcripts showed a strong inverse correlation with 4/8 of P2 CGs. Among the CGs of P1 promoter, only CG-611 showed an inverse correlation with P1-driven transcripts. Variability of DNA methylation in these CGs contributes with 27% to 67% of increase in transcripts. In 136 children with idiopatic short stature, we showed that DNA methylation of the P2 promoter is associated with growth response to GH during the first year of GH administration, for both increment in growth rate and circulating IGF1. CG-137 methylation of P2 promoter contributes 25% to variance of growth response to GH. The link between DNA methylation and the response to a treatment in humans illustrating the role of epigenetic marks as potent contributors to conclusion « pharmacoepigenetics». Our work can find application in growth physiology and therapeutics, as well as for studies in aging, longevity or cancer where IGF1 has a prominent role.

A l'interface de la génétique et de l'environnement, l'épigénétique contribue à la diversité phénotypique. Déterminer l'impact de la variation épigénétique sur les caractères quantitatifs (QT) est un nouveau défi. La croissance staturale fournit l’opportunité d’étudier la variabilité de plusieurs traits phénotypiques liés entre eux : des QT cliniques (la taille, l’accélération de la vitesse de croissance en réponse à l'hormone de croissance, GH) et des QT biologiques tels que la concentration d’IGF1 et la réponse de cette concentration à la GH. L’ « Insulin-like Growth Factor 1 » (IGF1) contrôle la croissance postnatale chez les mammifères, y compris l'homme. Nous l’avons choisi comme locus candidat pour nos études épigénétiques. Nous avons quantifié la méthylation des deux promoteurs P1 et P2 de ce gène, qui régulent son expression. Notre objectif était d’évaluer la contribution de la méthylation d’ADN de ces promoteurs i) à la taille des enfants en croissance, ii) à l’IGF1 circulant, iii) et à la réponse de ces paramètres à un traitement par la GH. Taille et IGF1 circulant. La relation entre la méthylation des promoteurs d’IGF1 et la taille a été étudiée au sein de deux cohortes du service d'endocrinologie pédiatrique, totalisant 216 enfants prépubères de différentes statures. Nous avons montré que la méthylation d'un groupe de six CGs situés dans la partie proximale du promoteur P2 du gène IGF1 présentait une corrélation inverse avec la croissance et l'IGF1 circulant. Les enfants les plus grands sont ainsi moins méthylés sur ces CGs que les enfants de petite taille. La contribution de la méthylation à la variance de la taille a été évaluée à environ 13%, et à 10% pour la variance de l'IGF1 sérique. Pour montrer que l’association observée reflète une causalité biologique, nous avons étudié le lien entre la méthylation des promoteurs P1 et P2 et l'activité transcriptionnelle du gène IGF1 in vivo et in vitro. Nous avons montré que les quantités de transcrits de classe II, issus du promoteur P2, sont inversement corrélés à la méthylation du promoteur P2 dans les cellules sanguines mononucléées. In vitro, nous avons cloné le promoteur P2 déméthylé ou méthylé dans un plasmide rapporteur (luciferase) transfecté dans la lignée HEK293 : le promoteur déméthylé s’est révélé nettement plus actif (+57%). Finalement, nous suggérons que l’hyperméthylation de certains CGs du P1 et du P2 d’IGF1 pourrait être un des nombreux mécanismes moléculaires responsables d’une moindre expression du gène et d’un phénotype de petite taille. La réponse au traitement par la GH. Une fraction des enfants de petite taille est traitée par l'hormone de croissance (GH) pour accélérer sa croissance, mais l’efficacité du traitement est très variable entre les individus. Les causes de cette variabilité sont partiellement comprises : la génétique joue un rôle, mais il reste une place possible pour la variabilité épigénétique. Dans ce but, nous avons étudié l'effet direct de la variabilité épigénétique sur la transcription du gène IGF1 et l’IGF1 circulant, dans un test aigu d’administration de GH, puis sur la réponse thérapeutique à un traitement d’un an par la GH. Après une injection de GH, nous avons constaté une augmentation variable du nombre de transcrits d’IGF1 chez les enfants étudiés. L'augmentation des transcrits de la classe II était inversement corrélée à la méthylation des CGs du P2. La variabilité de méthylation au CG-137 contribuait pour 20% à 67% de l’expression d’IGF1 en réponse à la GH. Chez 136 enfants de petite taille, nous avons montré que la méthylation de l'ADN du promoteur P2 était associée à la réponse au traitement par la GH au cours de la première année. Cette association est observée pour l'augmentation de la vitesse de croissance et pour les taux d’IGF1. (...) / At the interface of genetics and environment, epigenetics contributes to phenotypic diversity. Quantifying the impact of epigenetic variation on quantitative traits (QT), an emerging challenge in humans. Growth provides a handset of quantitative traits to epigenetic studies. We studied the variability of several inter-related QTs: clinical QTs (height, height reponse to growth hormone and biological QT (serum IGF1 and serum IGF1 response to GH). Since insulin-like growth factor 1 (IGF1) controls postnatal growth in mammals including human, we tested whether the CG methylation of the two promoters (P1 and P2) of the IGF1 gene could be a epigenetic contributor to the individual variation i) in circulating IGF1 and stature in growing children. ii) on response of these parameters to treatment with (GH). Child height and circulating IGF1. To explore the relation between IGF1 promoter methylation and height, we studied two cohorts of pedriatric endocrinology department, totalling 216 prepubertal children with various statures. The methylation of a cluster of six CGs located within the proximal part of the IGF1 P2 promoter showed a strong negative association with serum IGF1 and growth. These correlations were observed in two cohorts of growing children. Tall children show lower levels of methylation in several CGs in P2 and P1 promoters of IGF1 gene than short children with idiopathic short stature. CG methylation contributed 13% to the variance of height and 10% to the variance of serum IGF1. To test if the found association reflected biological causality, we tested if methylation at the P2 promoter affects the transcriptional activity of the IGF1 gene. The transcriptional activity of the P2 promoter was inversely correlated with the CG methylation in mononuclear blood cells. We established that high levels of CG methylation at the two promoters of IGF1 contributed to the many molecular mechanisms responsible for “idiopathic” short stature. Response to treatment with (GH). Short children using growth hormone (GH) to accelerate their growth respond to this treatment with a variable efficacy. The causes of this individual variability are partially understood and could involve epigenetics. In this aim, we investigated the contribution of DNA methylation to the response to GH at two levels: direct effect of GH on transcription of IGF1 gene, on circulating IGF1 and on the growth response to GH. Following a GH injection, we found a variable increase in IGF1 transcripts across the studied children. The increase in P2-driven transcripts showed a strong inverse correlation with 4/8 of P2 CGs. Among the CGs of P1 promoter, only CG-611 showed an inverse correlation with P1-driven transcripts. Variability of DNA methylation in these CGs contributes with 27% to 67% of increase in transcripts. In 136 children with idiopatic short stature, we showed that DNA methylation of the P2 promoter is associated with growth response to GH during the first year of GH administration, for both increment in growth rate and circulating IGF1. CG-137 methylation of P2 promoter contributes 25% to variance of growth response to GH. The link between DNA methylation and the response to a treatment in humans illustrating the role of epigenetic marks as potent contributors to conclusion « pharmacoepigenetics». Our work can find application in growth physiology and therapeutics, as well as for studies in aging, longevity or cancer where IGF1 has a prominent role.

A l'interface de la génétique et de l'environnement, l'épigénétique contribue à la diversité phénotypique. Déterminer l'impact de la variation épigénétique sur les caractères quantitatifs (QT) est un nouveau défi. La croissance staturale fournit l’opportunité d’étudier la variabilité de plusieurs traits phénotypiques liés entre eux : des QT cliniques (la taille, l’accélération de la vitesse de croissance en réponse à l'hormone de croissance, GH) et des QT biologiques tels que la concentration d’IGF1 et la réponse de cette concentration à la GH. L’ « Insulin-like Growth Factor 1 » (IGF1) contrôle la croissance postnatale chez les mammifères, y compris l'homme. Nous l’avons choisi comme locus candidat pour nos études épigénétiques. Nous avons quantifié la méthylation des deux promoteurs P1 et P2 de ce gène, qui régulent son expression. Notre objectif était d’évaluer la contribution de la méthylation d’ADN de ces promoteurs i) à la taille des enfants en croissance, ii) à l’IGF1 circulant, iii) et à la réponse de ces paramètres à un traitement par la GH. Taille et IGF1 circulant. La relation entre la méthylation des promoteurs d’IGF1 et la taille a été étudiée au sein de deux cohortes du service d'endocrinologie pédiatrique, totalisant 216 enfants prépubères de différentes statures. Nous avons montré que la méthylation d'un groupe de six CGs situés dans la partie proximale du promoteur P2 du gène IGF1 présentait une corrélation inverse avec la croissance et l'IGF1 circulant. Les enfants les plus grands sont ainsi moins méthylés sur ces CGs que les enfants de petite taille. La contribution de la méthylation à la variance de la taille a été évaluée à environ 13%, et à 10% pour la variance de l'IGF1 sérique. Pour montrer que l’association observée reflète une causalité biologique, nous avons étudié le lien entre la méthylation des promoteurs P1 et P2 et l'activité transcriptionnelle du gène IGF1 in vivo et in vitro. Nous avons montré que les quantités de transcrits de classe II, issus du promoteur P2, sont inversement corrélés à la méthylation du promoteur P2 dans les cellules sanguines mononucléées. In vitro, nous avons cloné le promoteur P2 déméthylé ou méthylé dans un plasmide rapporteur (luciferase) transfecté dans la lignée HEK293 : le promoteur déméthylé s’est révélé nettement plus actif (+57%). Finalement, nous suggérons que l’hyperméthylation de certains CGs du P1 et du P2 d’IGF1 pourrait être un des nombreux mécanismes moléculaires responsables d’une moindre expression du gène et d’un phénotype de petite taille. La réponse au traitement par la GH. Une fraction des enfants de petite taille est traitée par l'hormone de croissance (GH) pour accélérer sa croissance, mais l’efficacité du traitement est très variable entre les individus. Les causes de cette variabilité sont partiellement comprises : la génétique joue un rôle, mais il reste une place possible pour la variabilité épigénétique. Dans ce but, nous avons étudié l'effet direct de la variabilité épigénétique sur la transcription du gène IGF1 et l’IGF1 circulant, dans un test aigu d’administration de GH, puis sur la réponse thérapeutique à un traitement d’un an par la GH. Après une injection de GH, nous avons constaté une augmentation variable du nombre de transcrits d’IGF1 chez les enfants étudiés. L'augmentation des transcrits de la classe II était inversement corrélée à la méthylation des CGs du P2. La variabilité de méthylation au CG-137 contribuait pour 20% à 67% de l’expression d’IGF1 en réponse à la GH. Chez 136 enfants de petite taille, nous avons montré que la méthylation de l'ADN du promoteur P2 était associée à la réponse au traitement par la GH au cours de la première année. Cette association est observée pour l'augmentation de la vitesse de croissance et pour les taux d’IGF1. (...) / At the interface of genetics and environment, epigenetics contributes to phenotypic diversity. Quantifying the impact of epigenetic variation on quantitative traits (QT), an emerging challenge in humans. Growth provides a handset of quantitative traits to epigenetic studies. We studied the variability of several inter-related QTs: clinical QTs (height, height reponse to growth hormone and biological QT (serum IGF1 and serum IGF1 response to GH). Since insulin-like growth factor 1 (IGF1) controls postnatal growth in mammals including human, we tested whether the CG methylation of the two promoters (P1 and P2) of the IGF1 gene could be a epigenetic contributor to the individual variation i) in circulating IGF1 and stature in growing children. ii) on response of these parameters to treatment with (GH). Child height and circulating IGF1. To explore the relation between IGF1 promoter methylation and height, we studied two cohorts of pedriatric endocrinology department, totalling 216 prepubertal children with various statures. The methylation of a cluster of six CGs located within the proximal part of the IGF1 P2 promoter showed a strong negative association with serum IGF1 and growth. These correlations were observed in two cohorts of growing children. Tall children show lower levels of methylation in several CGs in P2 and P1 promoters of IGF1 gene than short children with idiopathic short stature. CG methylation contributed 13% to the variance of height and 10% to the variance of serum IGF1. To test if the found association reflected biological causality, we tested if methylation at the P2 promoter affects the transcriptional activity of the IGF1 gene. The transcriptional activity of the P2 promoter was inversely correlated with the CG methylation in mononuclear blood cells. We established that high levels of CG methylation at the two promoters of IGF1 contributed to the many molecular mechanisms responsible for “idiopathic” short stature. Response to treatment with (GH). Short children using growth hormone (GH) to accelerate their growth respond to this treatment with a variable efficacy. The causes of this individual variability are partially understood and could involve epigenetics. In this aim, we investigated the contribution of DNA methylation to the response to GH at two levels: direct effect of GH on transcription of IGF1 gene, on circulating IGF1 and on the growth response to GH. Following a GH injection, we found a variable increase in IGF1 transcripts across the studied children. The increase in P2-driven transcripts showed a strong inverse correlation with 4/8 of P2 CGs. Among the CGs of P1 promoter, only CG-611 showed an inverse correlation with P1-driven transcripts. Variability of DNA methylation in these CGs contributes with 27% to 67% of increase in transcripts. In 136 children with idiopatic short stature, we showed that DNA methylation of the P2 promoter is associated with growth response to GH during the first year of GH administration, for both increment in growth rate and circulating IGF1. CG-137 methylation of P2 promoter contributes 25% to variance of growth response to GH. The link between DNA methylation and the response to a treatment in humans illustrating the role of epigenetic marks as potent contributors to conclusion « pharmacoepigenetics». Our work can find application in growth physiology and therapeutics, as well as for studies in aging, longevity or cancer where IGF1 has a prominent role.

Hintergrund: Der Insulin-like growth factor receptor (IGF1R) spielt eine zentrale Rolle bei Wachstumsprozessen. Heterozygote IGF1R-Mutationen führen durch eine partielle IGF1-Resistenz zu Kleinwuchs. Methoden: Auxologische und endokrinologische Daten des Patienten wurden erhoben. Anhand von Fibroblasten wurde die IGF1R-Deletion charakterisiert und die Auswirkungen auf die mRNA- und Protein-Expression sowie die Signaltransduktion untersucht. Ergebnisse: Der Junge, der eine heterozygote Exon 6 Deletion im IGF1R – durch Alu-Rekombination verursacht – und eine heterozygote SHOX-Variante (p.Met240Ile) in seinem Genom vereint, kam ‚appropriate for gestational age‘ zur Welt, entwickelte aber postnatal eine Wachstumsretardierung. Die Endokrinologischen Daten waren unauffällig. Der Patient zeigt keine Stigmata, die bei anderen IGF1- oder SHOX-Mutationsträgern beschrieben wurden. Durch Nonsense-Mediated mRNA Decay kommt es zu einer Dosisreduktion der IGF1-Rezeptoren und einer entsprechenden verminderten Aktivierung der Rezeptoren, nicht aber des Signalwegs. Zusammenfassung: Der Patient trägt eine bisher unbeschrieben heterozygote IGF1R-Deletion, die zu Kleinwuchs führt. Ursächlich dafür ist eine durch die Mutation verursachte Dosisreduktion der IGF1-Rezeptoren.

Hintergrund: Der Insulin-like growth factor receptor (IGF1R) spielt eine zentrale Rolle bei Wachstumsprozessen. Heterozygote IGF1R-Mutationen führen durch eine partielle IGF1-Resistenz zu Kleinwuchs. Methoden: Auxologische und endokrinologische Daten des Patienten wurden erhoben. Anhand von Fibroblasten wurde die IGF1R-Deletion charakterisiert und die Auswirkungen auf die mRNA- und Protein-Expression sowie die Signaltransduktion untersucht. Ergebnisse: Der Junge, der eine heterozygote Exon 6 Deletion im IGF1R – durch Alu-Rekombination verursacht – und eine heterozygote SHOX-Variante (p.Met240Ile) in seinem Genom vereint, kam ‚appropriate for gestational age‘ zur Welt, entwickelte aber postnatal eine Wachstumsretardierung. Die Endokrinologischen Daten waren unauffällig. Der Patient zeigt keine Stigmata, die bei anderen IGF1- oder SHOX-Mutationsträgern beschrieben wurden. Durch Nonsense-Mediated mRNA Decay kommt es zu einer Dosisreduktion der IGF1-Rezeptoren und einer entsprechenden verminderten Aktivierung der Rezeptoren, nicht aber des Signalwegs. Zusammenfassung: Der Patient trägt eine bisher unbeschrieben heterozygote IGF1R-Deletion, die zu Kleinwuchs führt. Ursächlich dafür ist eine durch die Mutation verursachte Dosisreduktion der IGF1-Rezeptoren.:Inhaltsverzeichnis I Abkürzungsverzeichnis - 4 - 1 Bibliographische Beschreibung - 7 - 1.1 Referat - 7 - 2 Einleitung und Hintergrund - 9 - 2.1 Das menschliche Wachstum - 9 - 2.2 Das IGF-System als Regulator von Wachstum u. Entwicklung - 10 - 2.3 Der IGF1-Rezeptor - 11 - 2.4 Formen des Kleinwuchses - 12 - 2.5 IGF1R-Mutationen - 13 - 2.6 SHOX-Defizienz - 14 - 2.7 Der Nonsense-Mediated mRNA Decay - 15 - 2.8 Alu-Elemente - 16 - 2.9 Überleitung - 17 - 4 Originalpublikation - 18 - 5 Zusammenfassung der Arbeit - 31 - 5.1 Patientenbeschreibung - 32 - 5.2 Experimentelle Untersuchungen - 33 - 5.3 Interpretation - 35 - 5.4 Ausblick - 37 - 6 Literaturverzeichnis - 39 - III Curriculum vitae - 50 - IV Danksagung - 52 -

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-04T19:56:37Z No. of bitstreams: 1 ErikaDantasDeMedeirosRocha_TESE.pdf: 4403241 bytes, checksum: 64a54ee8bef97b88fcbc0956c52d05e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-05T20:15:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ErikaDantasDeMedeirosRocha_TESE.pdf: 4403241 bytes, checksum: 64a54ee8bef97b88fcbc0956c52d05e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-05T20:15:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ErikaDantasDeMedeirosRocha_TESE.pdf: 4403241 bytes, checksum: 64a54ee8bef97b88fcbc0956c52d05e2 (MD5) Previous issue date: 2014-06-06 / Introdu??o: o zinco ? um importante micronutriente para numerosos processos bioqu?micos em animais e humanos, desempenhando papel de destaque no crescimento e desenvolvimento. Em popula??es mundiais, a defici?ncia prim?ria grave de zinco n?o ? comum, embora, a defici?ncia leve seja bastante prevalente. Considerando que o zinco ? essencial para a sa?de humana e regula o sistema hipot?lamo, hip?fise, f?gado e osso, buscamos averiguar os seus efeitos no eixo GH-IGF1-IGFBP3 agudamente, mediante administra??o intravenosa com o elemento zinco, e cronicamente, mediante suplementa??o oral com o elemento zinco, usando doses fisiol?gicas de 0.06537 mg Zn/kg (via intravenosa) e 10 mg Zn/dia (via oral). A inclus?o de crian?as pr?-p?beres aparentemente saud?veis e eutr?ficas sem defici?ncia de zinco ? raro na literatura, pois grande parte das publica??es foram reportadas em crian?as apresentando defici?ncia de zinco. A metodologia aplicada foi absolutamente inovadora e original, tornando o estudo altamente relevante para a interface entre endocrinologia e nutri??o. Objetivo: investigar os efeitos da suplementa??o oral e administra??o intravenosa com o elemento zinco sobre a secre??o de GH, IGF1, IGFBP3, OCN, ALP, TRAP e PT em crian?as aparentemente saud?veis e eutr?ficas sem defici?ncia de zinco. M?todos: o estudo foi conduzido durante um per?odo de tr?s meses, e caracterizado por ser randomizado controlado triplo cego. As crian?as foram selecionadas por amostragem n?o probabil?stica de conveni?ncia, provenientes de escolas p?blicas municipais, de ambos os g?neros, na faixa et?ria compreendida entre 8 e 9 anos de idade, divididas em grupo controle (20 crian?as recebendo solu??o placebo contendo 10% de sorbitol) e grupo experimental (20 crian?as suplementadas com o elemento zinco na forma de sulfato de zinco heptahidratado ? ZnSO4.7H2O). As crian?as foram submetidas ? suplementa??o oral de zinco elementar (10 mg Zn/dia) e ? administra??o intravenosa de zinco (0.06537 mg Zn/kg de peso corporal), na forma de ZnSO4.7H2O, cujas amostras sangu?neas foram coletadas em 0, 60, 120, 180 e 210 minutos. Foram realizadas avalia??es antropom?tricas e diet?ticas e dosagens bioqu?micas e hormonais nas crian?as estudadas. Resultados: ap?s a suplementa??o oral, foi observado no grupo experimental (i) aumento significativo dos valores de ingest?o de energia total, prote?na e gordura total (p = 0.0007, p< 0.0001, p< 0.0001, respectivamente), (ii) aumento significativo do zinco s?rico basal (p< 0.0001), aumento significativo das concentra??es plasm?ticas de fostatase alcalina (p = 0.0270), e (iv) correla??o positiva com o IGF1, IGFBP3, OCN, comparando antes e ap?s a suplementa??o (p = 0.0011, p< 0.0001, p< 0.0446, respectivamente). Durante a administra??o venosa de zinco, as concentra??es plasm?ticas de IGF1 e IGFBP3 aumentaram significativamente no grupo experimental (p = 0.0468, p < 0.0001, respectivamente). Em rela??o o c?lculo da adequa??o aparente, segundo as DRI, para o c?lcio, houve inadequa??o da dieta com 85% de confiabilidade dos dados; para o ferro, adequa??o da dieta, com 85% de confiabilidade dos dados. Para o zinco, adequa??o da dieta, com 50% de confiabilidade dos dados. Conclus?es: a suplementa??o oral com o elemento zinco pode ter estimulado um aumento na ingest?o de energia total, prote?na e gordura total, assim como, nas concentra??es basais de zinco s?rico e nas concentra??es plasm?ticas de fosfatase alcalina. A administra??o intravenosa de zinco aumentou as concentra??es s?ricas de zinco e as concentra??es plasm?ticas de GH, IGF1 e IGFBP3 no grupo experimental.

<p>Leydig-ove&nbsp; ćelije&nbsp; testisa&nbsp; su&nbsp; primarno&nbsp; mesto&nbsp; sinteze mu&scaron;kih polnih hormona. Ovi hormoni su neophodani za reproduktivno,&nbsp; ali&nbsp; i&nbsp; za&nbsp; op&scaron;te&nbsp; zdravlje&nbsp; budući&nbsp; da&nbsp; su<br />ozbiljni zdravstveni problemi često povezani sa njihovom smanjenom produkcijom.&nbsp; Insulin i insulinu sličan faktor rasta&nbsp; 1,&nbsp; IGF1&nbsp; <em>(engl.</em>&nbsp; insulin&nbsp; like&nbsp; growth&nbsp; factor&nbsp; 1),&nbsp; i<br />signalizacija koju pokreću preko svojih receptora&nbsp; (INSR i IGF1R),&nbsp; su&nbsp; jedan&nbsp; od&nbsp; ključnih&nbsp; faktora&nbsp; koji&nbsp; reguli&scaron;u specifični razvoj tkiva, pa i samih gonada. Ipak,&nbsp; uloga&nbsp; i<br />mehanizmi&nbsp; delovanja&nbsp; ovih&nbsp; receptora&nbsp; u&nbsp; steroidogenim tkivima nisu&nbsp; u potpunosti&nbsp; poznati.&nbsp; Stoga je&nbsp; istraživanje&nbsp; uokviru ove&nbsp; doktorske&nbsp; disertacije&nbsp; koncipirano sa ciljem da se,&nbsp; na&nbsp; modelu&nbsp; prepubertalnih&nbsp; (P21)&nbsp; i&nbsp; adultnih&nbsp; (P80) mužjaka mi&scaron;eva sa kondicionalnom delecijom<em> Insr </em>i <em>Igf1</em>r gena&nbsp; u&nbsp; steroidogenim&nbsp; ćelijama&nbsp; (Insr/Igf1r-DKO), defini&scaron;e uloga INSR i IGF1R u regulisanju diferencijacije i&nbsp; steroidogene&nbsp; funkcije&nbsp; Leydig-ovih&nbsp; ćelija.&nbsp; Pored&nbsp; toga, mužjaci&nbsp; i&nbsp; ženke&nbsp; P21&nbsp; mi&scaron;eva&nbsp; sa&nbsp; istom&nbsp; delecijom&nbsp; su kori&scaron;ćeni&nbsp; za&nbsp; praćenje&nbsp; ekspresije&nbsp; glavnih&nbsp; markera mitohondrijalne&nbsp; biogeneze&nbsp; i&nbsp; fuzije/arhitekture&nbsp; u&nbsp; Leydigovim&nbsp; ćelijama,&nbsp; ovarijumima&nbsp; i&nbsp;&nbsp; nadbubrežnim&nbsp; žlezdama. Rezultati&nbsp; su&nbsp; potvrdili&nbsp; da&nbsp; delecija&nbsp; Insr&nbsp; i&nbsp; Igf1r&nbsp; u<br />steroidogenim&nbsp; tkivima&nbsp; utiče&nbsp; na&nbsp; diferencijaciju&nbsp; i funkcionalne karakteristike Leydig-ovih ćelija P21 i P80 mi&scaron;eva,&nbsp; upućujući&nbsp; na&nbsp; pojavu&nbsp; tzv.&nbsp; &bdquo;feminizacije&ldquo;.&nbsp; Broj<br />Leydig-ovih&nbsp; ćelija&nbsp; izolovanih&nbsp; iz&nbsp; P21&nbsp; i&nbsp; P80&nbsp; Insr/Igf1rDKO&nbsp; mi&scaron;eva&nbsp; bio&nbsp; je&nbsp; smanjen,&nbsp; a&nbsp; morfologija&nbsp; i ultrastruktura&nbsp; ovih&nbsp; ćelija&nbsp; izmenjene&nbsp; kod&nbsp; P21&nbsp; Insr/Igf1rDKO&nbsp; mi&scaron;eva.&nbsp; Steroidogeni&nbsp; kapacitet&nbsp; i&nbsp; aktivnost,&nbsp; kao&nbsp; i ekspresija&nbsp; glavnih&nbsp; elemenata&nbsp; steroidogene&nbsp; ma&scaron;inerije <em>(Lhcgr, Star, Cyp11a1, Cyp17a1, Hsd3b1&nbsp; i&nbsp; 6, Hsd17b3,</em><br /><em>Sf</em>1)&nbsp; bili su&nbsp; smanjeni&nbsp; u Leydig-ovim ćelijama P21 i P80 <em>Insr/Igf1</em>r-DKO mi&scaron;eva,&nbsp; dok je ekspresija transkripcionih represora&nbsp; steroidogeneze&nbsp; (Arr19&nbsp; i&nbsp; Dax1)&nbsp; bila&nbsp; povećana specifično&nbsp; u&nbsp; istim&nbsp; ćelijama,&nbsp; ali&nbsp; ne&nbsp; i&nbsp; u&nbsp; ostatku&nbsp; testisa.<br />Transkripcioni&nbsp; profil&nbsp; markera&nbsp; mu&scaron;kog&nbsp; pola&nbsp; (<em>Sry,&nbsp; Sox9, Amh</em>)&nbsp; bio&nbsp; je&nbsp; izmenjen&nbsp; u Leydig-ovim ćelijama P21 i P80 <em>Insr/Igf1r</em>-DKO&nbsp; mi&scaron;eva.&nbsp; Transkripcija&nbsp; markera&nbsp; ženskog pola (<em>Rspo1, Wnt4</em>) u testisima,&nbsp; kao i ekspresija&nbsp; Cyp19a1 i&nbsp; produkcija estradiola (E2) u Leydig-ovim ćelijama,&nbsp; P21 i&nbsp; P80&nbsp;<em> Insr/Igf1r</em>-DKO&nbsp; mi&scaron;eva&nbsp; bile&nbsp; su&nbsp; povećane. Transkripcija&nbsp; markera&nbsp; mitohondrijalne&nbsp; biogenze (<em>Ppargc1a,&nbsp; Tfam</em>,&nbsp; <em>Mtnd1</em>)&nbsp; bila&nbsp; je&nbsp; smanjena&nbsp; u&nbsp; Leydigovim&nbsp; ćelijama&nbsp; P21&nbsp; <em>Insr/Igf1r</em>-DKO&nbsp; mi&scaron;eva,&nbsp; dok&nbsp; supromene&nbsp; ekspresije&nbsp; izostale&nbsp; u&nbsp; ovarijumima&nbsp; ženki&nbsp; istog&nbsp; genotipa.&nbsp; Isti&nbsp; markeri&nbsp; su&nbsp; bili&nbsp; povećani&nbsp; u&nbsp; nabdubrežnim&nbsp; žlezdama&nbsp; oba&nbsp; pola.&nbsp; Markeri&nbsp; mitohondrijalne fuzije/arhitekture&nbsp; (<em>Mfn1&nbsp; i&nbsp; Mfn2)</em>&nbsp; bili&nbsp; su&nbsp; povećani&nbsp; u Leydig-ovim ćelijama P21 <em>Insr/Igf1r</em>-DKO mi&scaron;eva, &scaron;to je&nbsp; praćeno&nbsp; i&nbsp; naru&scaron;enom&nbsp; mitohondrijalnom&nbsp; fazom steroidogeneze (produkcija progesterona), kao i brojem i&nbsp; morfologijom ovim organela.&nbsp; Ekspresija istih markera u ovarijumima&nbsp; bila&nbsp; je&nbsp; nepromenjena.&nbsp; Sumirano,&nbsp; rezultati ovog istraživanja&nbsp; su&nbsp; pokazali&nbsp; da su&nbsp; INSR i IGF1R&nbsp; važni za&nbsp; diferencijaciju&nbsp; i&nbsp; steroidogenu&nbsp; funkciju&nbsp; Leydig-ovih&nbsp; ćelija&nbsp; P21&nbsp; i&nbsp; P80&nbsp; mi&scaron;eva.&nbsp; Takođe,&nbsp; ovi&nbsp; receptori&nbsp; su&nbsp; važni regulatori&nbsp; markera&nbsp; mitohondrijalne&nbsp; biogeneze&nbsp; i fuzije/arhiteture u steroidogenim ćelijama mu&scaron;kih gonada&nbsp; P21 mi&scaron;eva, ali ne i u steroidogenim ćelijama ovarijuma.&nbsp;</p> / <p>Leydig cells of testes are the primary site of the male sex hormones&nbsp; synthesis.&nbsp; These&nbsp; hormones&nbsp; are&nbsp; indispensable for&nbsp; both&nbsp; reproductive&nbsp; and&nbsp; general&nbsp; health&nbsp; since&nbsp; serious health&nbsp; problems&nbsp; are&nbsp; often&nbsp; associated&nbsp; with&nbsp; their&nbsp; reduced production.&nbsp; Insulin&nbsp; and&nbsp; insulin-like&nbsp; growth&nbsp; factor&nbsp; 1, IGF1&nbsp; (insulin&nbsp; like&nbsp; growth&nbsp; factor&nbsp; 1),&nbsp; and&nbsp; signaling triggered through&nbsp; their receptors (INSR and IGF1R), are&nbsp; one of the key&nbsp; factors&nbsp; that regulate specific development of&nbsp; tissue&nbsp; including&nbsp; gonads.&nbsp; However,&nbsp; the&nbsp; role&nbsp; and mechanisms&nbsp; of&nbsp; these&nbsp; receptors&nbsp; action&nbsp; in&nbsp; steroidogenic tissues are not known enough. This study was designed to&nbsp; observe &nbsp; the role of INSR and IGF1R in regulating the differentiation and steroidogenic function of Leydig cells by using the model of prepubertal (P21) and adult (P80) male mice with the conditional deletion of the&nbsp; Insr&nbsp; and Igf1r&nbsp; genes&nbsp; in&nbsp; steroidogenic&nbsp; cells&nbsp; (<em>Insr/Igf1r-</em>DKO).&nbsp; In addition,&nbsp; male&nbsp; and&nbsp; female&nbsp; P21&nbsp; mice&nbsp; with&nbsp; the&nbsp; samedeletion were used to monitor the expression of the main markers&nbsp; of&nbsp; mitochondrial&nbsp; biogenesis&nbsp; and fusion/architecture&nbsp; in&nbsp; Leydig&nbsp; cells,&nbsp; ovaries&nbsp; and&nbsp; adrenal glands.&nbsp; The&nbsp; results&nbsp; confirmed&nbsp; that&nbsp; deletion&nbsp; of&nbsp;<em> Insr</em>&nbsp; and<em> Igf1r&nbsp;</em> in&nbsp; steroidogenic&nbsp; tissues&nbsp; influences&nbsp; differentiation and&nbsp; functional&nbsp; characteristics&nbsp; of&nbsp; Leydig&nbsp; cells&nbsp; isolated from&nbsp; P21&nbsp; and&nbsp; P80&nbsp; mice,&nbsp; suggesting&nbsp; an&nbsp; appearance&nbsp; of &quot;feminization&quot;.&nbsp; The&nbsp; number&nbsp; of&nbsp; Leydig&nbsp; cells&nbsp; isolated from&nbsp; both&nbsp; P21&nbsp; and&nbsp; P80&nbsp; <em>Insr/Igf1</em>r-DKO&nbsp; mice&nbsp; was reduced.&nbsp; Morphology&nbsp; and&nbsp; ultrastructure&nbsp; of&nbsp; Leydig&nbsp; cells were&nbsp; disturbed&nbsp; in&nbsp; P21&nbsp; <em>Insr/Igf1r-</em>DKO&nbsp; mice. Steroidogenic capacity and activity, as well as expression of the main elements of&nbsp; steroidogenic machinery (<em>Lhcgr, Star, Cyp11a1, Cyp17a1, Hsd3b1&nbsp; and&nbsp; 6, Hsd17b3, Sf1) </em>were&nbsp; decreased&nbsp; in&nbsp; Leydig&nbsp; cells&nbsp; from&nbsp; P21&nbsp; and&nbsp; P80 I<em>nsr/Igf1</em>r-DKO&nbsp; mice,&nbsp; while&nbsp; the&nbsp; expression&nbsp; of transcriptional&nbsp; repressors&nbsp; of&nbsp; steroidogenesis&nbsp; (<em>Arr19</em>&nbsp; and <em>Dax1) </em>was increased&nbsp; in the same cells, but not in the rest of&nbsp; the&nbsp; testes.&nbsp; Transcription&nbsp; profile&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; male&nbsp; sex markers&nbsp; (<em>Sry,&nbsp; Sox9</em>,&nbsp; <em>Amh</em>)&nbsp; was&nbsp; altered&nbsp; in&nbsp; Leydig&nbsp; cells from&nbsp; P21&nbsp; and&nbsp; P80&nbsp; <em>Insr/Igf1</em>r-DKO&nbsp; mice.&nbsp; Transcription of the female sex markers (<em>Rspo1, Wnt4</em>) in the testes, as well&nbsp; as&nbsp; <em>Cyp19a1&nbsp; </em>expression&nbsp; and&nbsp; estradiol&nbsp; (E2) production in Leydig cells,&nbsp; from P21 and P80&nbsp; I<em>nsr/Igf1</em>rDKO&nbsp; mice&nbsp; were&nbsp; increased.&nbsp; Transcription&nbsp; of mitochondrial&nbsp; biogenesis&nbsp; markers&nbsp; (<em>Ppargc1a,&nbsp; Tfam, Mtnd1</em>)&nbsp; was&nbsp; declined&nbsp; in&nbsp; Leydig&nbsp; cells&nbsp; from&nbsp; P21<em> Insr/Igf1r-</em>DKO mice, while changes were absent in&nbsp; the ovaries of the same genotype.&nbsp; Transcription of the&nbsp; same markers&nbsp; was&nbsp; increased&nbsp; in&nbsp; the&nbsp; adrenal&nbsp; glands&nbsp; of&nbsp; both sexes.&nbsp; The&nbsp; mitochondrial&nbsp; fusion/architecture&nbsp; markers (<em>Mfn1</em>&nbsp; and&nbsp; <em>Mfn2</em>)&nbsp; were&nbsp; increased&nbsp; in&nbsp; Leydig&nbsp; cells&nbsp; from<em> Insr/Igf1r</em>-DKO&nbsp; mice&nbsp; and&nbsp; followed&nbsp; by&nbsp; disturbedmitochondrial&nbsp; phase&nbsp; of&nbsp; steroidogenesis&nbsp; (progesterone production), as well as&nbsp; decreased&nbsp; number and&nbsp; disturbed morphology&nbsp; of&nbsp; mitochondria.&nbsp;&nbsp; Expression&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; same markers&nbsp; in&nbsp; the&nbsp; ovaries&nbsp; was&nbsp; unchanged.&nbsp; In&nbsp; summary, results&nbsp; of&nbsp; this&nbsp; study&nbsp; showed&nbsp; that&nbsp; INSR&nbsp; and&nbsp; IGF1R&nbsp; are important in differentiation and steroidogenic function of Leydig&nbsp; cells&nbsp; from&nbsp; P21&nbsp; and&nbsp; P80&nbsp; mice.&nbsp; Also,&nbsp; these receptors&nbsp; are&nbsp; important&nbsp; regulators&nbsp; of&nbsp; mitochondrial biogenesis&nbsp; and&nbsp;&nbsp; fusion/architecture&nbsp; markers&nbsp; in steroidogenic&nbsp; cells&nbsp; of&nbsp; P21&nbsp; male&nbsp; mice,&nbsp; but&nbsp; not&nbsp; in steroidogenic cells of ovaries.</p>

Etwa 3-5% der Neugeborenen werden kleinwüchsig geboren. Bei einem Teil dieser Kinder bleibt auch nach der Geburt ein Aufholwachstum aus. Eine prä- und postnatale Wachstumsverzögerung kann neben unmittelbaren Folgen wie zum Beispiel psychosozialen Problemen auch mit Langzeitrisiken im Erwachsenenalter, vor allem Diabetes mellitus und kardiovaskulären Erkrankungen einhergehen. In den letzten 10 Jahren konnten verschiedene Mutationen im Gen des IGF1 Rezeptors (IGF1R) bei Patienten mit Kleinwuchs, Mikrozephalie und erhöhten IGF1-Spiegeln identifiziert werden. Aufgrund eines gestörten IGF1 Signales kommt es hauptsächlich zu einem fehlenden Längenwachstum. Aber auch Funktionen des Glukosestoffwechsels sind bei manchen Patienten gestört. In dieser Arbeit wurde eine solche IGF1R Mutation in der Tyrosinkinasedomäne bei zwei Brüdern und deren Vater nachgewiesen. Auffällig waren neben einem Kleinwuchs und Mikrozephalie auch ein zunehmend gestörter Glukosemetabolismus unter Wachstumshormontherapie. Der IGF1R Gendefekt liegt in einer über Speziesgrenzen hinweg hochkonservierten Region und ließ sich mittels dHPLC und Genotypisierungsuntersuchungen bei über 1200 Kontrollen nicht nachweisen. Zusätzlich machen Vererbungsmodus und klinische Manifestationsform die IGF1R Mutation als Ursache der beobachteten prä- und postnatalen Wachstumsverzögerung sehr wahrscheinlich. Eine aufgezeichnete zunehmende Glukoseintoleranz der IGF1R Mutationsträger unter Wachstumshormontherapie spricht für eine komplexe Mitbeteiligung des IGF1R im Glukosestoffwechsel. Bei der Resequenzierung des AKT1 Gens, einem Haupteffektormolekül des IGF1R, wurden bei 70 kleinwüchsigen Kindern fünf neue Genpolymorphismen identifiziert. Eine die Proteinsequenz verändernde Mutation konnte jedoch ausgeschlossen werden. Insgesamt bestätigen diese Ergebnisse die wichtige Funktion des IGF1R im menschlichen Wachstumsprozess und geben Hinweise auf eine mögliche Mitbeteiligung des IGF1R Signalweges bei Störungen des Glukosestoffwechsels.:Inhaltsverzeichnis Bibliographische Beschreibung I. Abkürzungen 1. Einführung 1.1 Epidemiologie und Ätiologie prä- und postnatalen Kleinwuchses 1.2 Das IGF-System im Wachstumsprozess 1.3 Der IGF Typ 1 Rezeptor 1.4 Die Protein Kinase PKBα/AKT1 1.5 Die Rolle des IGF-Systems im Glukosestoffwechsel 2. Das Promotionsprojekt 2.1 Hintergrund und Fragestellung 2.2 Gen-Sequenzierung des AKT1 bei 70 SGA-Kindern 2.2.1 Methoden 2.2.2 Ergebnisse der AKT1 Resequenzierung 2.3 Geno- und phänotypische Charakterisierung der heterozygoten C1248Y IGF Typ 1 Rezeptor Mutation 2.3.1 Patienten und Methoden 2.3.2 Ergebnisse 2.4 Anmerkungen 3. Publikation 4. Zusammenfassung und Interpretation 5. Literaturverzeichnis II. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit III. Lebenslauf IV. Danksagung