Das mitochondriale Protein MitoNEET (mNT) wurde erstmals im Zusammenhang mit dem Antidiabetikum Pioglitazon beschrieben, dessen insulinsensitivierenden Effekte teilweise über mNT vermittelt werden. In einem mNT-transgenen Mausmodell zeigte sich unter Hochfettdiät, dass die gesteigerte Expression von mNT im Fettgewebe zu einer extremen Umverteilung der Fettmasse hin zu einer vollständig subkutanen Adipositas führte und die Tiere vor Adipositas-assoziierten Insulinresistenz geschützt blieben.
In der vorliegenden Arbeit wurde die mNT-Expression in humanem Fettgewebe im Zusammenhang mit Adipositas und assoziierten Stoffwechselerkrankungen näher untersucht. In einer Kohorte von 234 Patienten wurde die mNT-Expression auf RNA-Ebene in gepaarten (subkutanen und viszeralen) Fettproben mittels RT-PCR quantifiziert. In der anschließenden statistischen Analyse wurde evaluiert, ob die mNT-Expression mit bestimmten Phänotypen oder metabolischen Erkrankungen assoziiert ist, ob Korrelationen mit metabolischen Markern bestehen und ob mNT als Prädiktor für Parameter der Adipositas oder assoziierter Erkrankungen dienen kann. Ergänzend wurde in molekularbiologischen Experimenten der Nachweis der mNT-Expression auf Proteinebene in humanen und murinen Gewebeprobenetabliert. Weiterhin wurde mNT mit Hilfe immunhistochemischer Färbungen von histologischen Schnitten von humanen und murinen Fettgewebeproben sichtbar gemacht.
Die Ergebnisse zeigten signifikante negative Korrelationen von subkutaner mNT-RNA mit Parametern wie Gewicht, Bauchumfang, Hüftumfang, subkutaner Fettmasse und freien Fettsäuren. Spezifisch für normalgewichtige Patienten wurde eine signifikante positive Korrelation von subkutaner mNT-Expression und Insulinsensitivität und dem insulinsensitivierenden Fettgewebshormon Adiponektin gefunden. Weiterhin konnte die subkutane mNT-Expression als alters- und geschlechtsunabhängiger Prädiktor für die subkutane Fettmasse, den Bauchumfang und Hüftumfang identifiziert werden.
Auf der anderen Seite ist zu erwähnen, dass keine signifikanten Unterschiede bei der mNT-Expression zwischen den untersuchten Subgruppen festgestellt werden konnten. Anders als bei früheren Studien konnte lediglich eine tendenziell höhere subkutane Expression von mNT bei normalgewichtigen Patienten und eine tendenziell höhere viszerale Expression bei adipösen Patienten beobachtet werden. Dies stand im Gegensatz zu den Ergebnissen von Moreno-Navarrete et al., welche bei adipösen Patienten eine signifikante Verringerung der viszeralen mNT-Expression feststellten.
Außerdem zeigte sich bei Patienten mit NGT eine erhöhte subkutane sowie viszerale mNT-RNA- und Proteinexpression im Vergleich zu Diabetes-Patienten. Am stärksten ausgeprägt war dieser Unterschied bei vorliegender Adipositas. Die sogenannten „healthy obese“ Patienten hatten eine deutlich höhere viszerale mNT-Expression als adipöse Patienten mit metabolischen Erkrankungen, was ein Hinweis auf den positiven Effekt von mNT bei vorliegender Adipositas sein könnte.
Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen auf eine protektive Rolle von mNT in der Entstehung von Adipositas-assoziierten Stoffwechselerkrankungen im humanen Fettgewebe hin. Auf der anderen Seite zeigten die teilweise gegensätzlichen Ergebnisse in Bezug auf andere Studien jedoch auch, dass dieser Zusammenhang vermutlich komplexer ist, als bisher beschrieben.
MitoNEET ist aufgrund seiner Rolle bei der Energie-Homöostase und der beschriebenen Effekte auf den Metabolismus weiterhin ein interessanter Angriffspunkt für die Behandlung von metabolischen Erkrankungen. Dennoch sind die Funktion von mNT und die Effekte, die es vermittelt, noch nicht hinreichend geklärt.
Gerade wegen seiner zentralen Funktion im mitochondrialen Stoffwechsel ist es notwendig, potentielle Auswirkungen einer Beeinflussung von mNT weiter zu untersuchen und so den Weg für eine therapeutische Nutzung zu ebnen.:Inhaltsverzeichnis
Abbildungen
Tabellen
Abkürzungen
1 Einleitung
1.1 Adipositas
1.1.1 Definition
1.1.2 Folgen der Adipositas
1.1.3 Finanzielle Belastung
1.2 Assoziierte Stoffwechselerkrankungen
1.2.1 metabolisches Syndrom (Prä-Diabetes)
1.2.2 Diabetes Mellitus
1.2.3 Bekämpfung der Ursachen und Folgen von Adipositas
1.3 Fettgewebe
1.3.1 Stoffwechselaktivität
1.3.2 Fettverteilungsformen
1.4 mitoNEET
1.4.1 CISD1 und mitoNEET
1.4.2 Struktur und Funktion von mitoNEET
1.4.3 mitoNEET und Übergewicht
2 Aufgabenstellung
3 Methoden
3.1 Teil 1: Auswahl der Patienten für die Messung der Genexpression von mNT im subkutanen und viszeralen Fettgewebe
3.1.2 Quantifizierung humaner mNT-Genexpression in gepaarten Fettgewebeproben
3.2 Teil 2: Proteinnachweis von mitoNEET
3.2.1 Aufschluss des Gewebes
3.2.2 SDS-PAGE
3.2.3 Western Blot
3.3 Teil 2: Histologie
3.3.1 Anfertigung der histologischen Schnitte
3.3.2 Immunhistologische Färbungen
3.4 WeiterfÜhrende Versuche
3.5 Statistische Auswertung
4 Ergebnisse
4.1 Zusammenhang zwischen mNT-Genexpression und klinischen Parametern
4.1.1 Vergleich der mNT-Genexpression in Subgruppen
4.1.2 Korrelationsanalyse
4.1.3 Multivariate lineare Regressionsanalyse
4.2 Etablierung der Verfahren zum Nachweis von mitoNEET
4.2.1 Nachweis von mitoNEET in Zell- und Gewebeproben
4.2.2 mitoNEET-Nachweis mittels Immunhistochemie
4.3 Ergebnisse des Nachweises von mitoNEET
4.3.1 MitoNEET-Expression im Fettgewebe verschiedener Adipositasmausmodelle
4.3.2 MitoNEET-Expression in humanem Gewebe verschiedener BMI-Subgruppen
4.4 Immunhistologische Untersuchungen der mNT-Lokalisation
4.4.1 Immunhistologie in humanem Fettgewebe
4.4.2 Immunhistologie im murinen Fettgewebe
5 Diskussion
5.1 Korrelationsnalyse und Lineare Regression
5.2 Mitoneet und Adipositas
5.3 mitoneet und Glukosestoffwechsel.
6 Zusammenfassung der arbeit
7 Literaturverzeichnisis
8 Selbstständigkeitserklärung
9 Curriculum Vitae
10 Danksagung
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:35938 |
| Date | 04 November 2019 |
| Creators | van Hove, Alexander |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/acceptedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 10.1038/nm.2899, 10.1002/oby.21334 |
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