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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-83817
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8381/


Hettinger, Niko

Die Rolle von Adiponektin in der Regulation der kardialen Mitochondrienfunktion

The role of Adiponectin in the regulation of cardiac mitochondrial function

Dokument1.pdf (953 KB) (md5sum: 55428b5b72a7799243c8658ec1c1b882)

Kurzfassung in Deutsch

Adiponektin ist ein Adipozytokin, das aus dem weißen Fettgewebe sezerniert wird. Fehlen von Adiponektin führt im Skelettmuskel zu einer Beeinträchtigung der Mitochondrienfunktion, was auf eine verminderte Aktivierung von Signalmolekülen der mitochondrialen Biogenese zurückgeführt wird. Die Rolle von Adiponektin im Herzen ist bislang unvollständig untersucht. In dieser Arbeit wurde die Hypothese getestet, dass das Fehlen von Adiponektin eine Beeinträchtigung der Mitochondrienfunktion im Herzmuskel bewirkt. Methoden: Es wurden männliche C57BL/6J (WT) und Adiponektin-defiziente Mäuse (ADQ) im Alter von 8-10 Wochen untersucht. Der ADP-stimulierte mitochondriale Sauerstoff-Verbrauch und die ADP-stimulierte mitochondriale ATP-Syntheserate wurden in Saponin-permeabilisierten kardialen Fasern gemessen. Die Morphologie der Mitochondrien wurde anhand elektronenmikroskopischer Bilder beurteilt, die mitochondriale Volumendichte stereologisch quantifiziert. Der mitochondriale Gehalt an Untereinheiten der Atmungskette wurde mittels Western-Blot, der mRNA-Gehalt mittels quantitativer Real-Time RT-PCR untersucht. Die kontinuierliche Applikation von Isoprenalin erfolgte durch miniosmotische Pumpen. Ergebnisse: Weder der O2-Verbrauch noch die ATP-Syntheserate waren mit Palmitoyl-Carnitin, Glutamat oder Pyruvat als Oxidationssubstrat in ADQ-Herzen reduziert. Der mRNA-Gehalt zweier Atmungskettengene (AKG) war in ADQ reduziert (Ndufv1 -51 %, COX4 -51 % p<0.05), während der mRNA-Gehalt von 4 weiteren AKG (ATPase6, COX5b, NDUFA, UQCRC1) in ADQ-Herzen nicht geringer als in WT-Herzen war. Der mitochondriale Gehalt ausgewählter Untereinheiten der Atmungskettenkomplexe I und IV war in ADQ-Herzen nicht geringer als in WT-Herzen, ebenso war der mRNA-Gehalt transkriptioneller Co-Aktivatoren (PGC-1 alpha/beta) und Transkriptionsfaktoren (NRF1, TFAm, ERR-alpha) der mitochondrialen Biogenese in ADQ-Herzen nicht reduziert. Die mitochondriale Volumendichte war in ADQ 20 % höher als in WT, die mitochondriale Morphologie in ADQ-Herzen nicht verändert im Vergleich zu WT-Herzen. Der O2-Verbrauch und die ATP-Syntheserate waren auch nach fünftägiger Isoprenalinbehandlung in Fasern aus ADQ-Herzen nicht geringer als in Fasern aus WT-Herzen. Schlussfolgerung: Fehlen von Adiponektin führt im Herzmuskel nicht zu einer Beeinträchtigung der mitochondrialen Atmungsfunktion.


Kurzfassung in Englisch

Adiponectin is a cytokine secreted from white adipose tissue. Lack of Adiponectin is associated with mitochondrial dysfunction in skeletal muscle caused by reduced activation of mitochondrial biogenesis. However, the role of Adiponectin in the regulation of cardiac mitochondrial function is currently not completely understood. In this study, we investigated the role of Adiponectin in cardiac mitochondria. Methods: We analysed male C57BL/6J (WT) and Adiponectin-deficient mice (ADQ) at the age of 8-10 weeks. The ADP-stimulated oxygen consumption and the ADP-stimulated ATP-synthesis were analysed in saponin-skinned cardiac fibers. The morphology of cardiac mitochondria was rated on the basis of EM-imaging, the mitochondrial volume density was quantified stereologically. The mitochondrial content of respiratory chain-subunits was assessed by western blot, their cardiac mRNA content by real-time RT-PCR. The continued application of isoproterenol was done by implantation of a mini-osmotic pump. Results: The oxygen consumption and ATP-synthesis-rate were neither with Palmitoyl-Carnitine nor with Glutamate or Pyruvate as substrates reduced in cardiac fibers of ADQ. The cardiac mRNA content of 2 respiratory chain-subunits was reduced (Ndufv1 -51 %, COX4 -51 % p<0.05) while not reduced in 4 subunits (ATPase6, COX5b, NDUFA9, UQCRC1). The mitochondrial content of respiratory chain subunits (complex I and IV) was not reduced in ADQ-hearts, as well was the cardiac mRNA content of transcriptional co-activators (PGC-alpha/beta) and transcription factors (NRF1, TFAm, ERR-alpha) of mitochondrial biogenesis not reduced in ADQ. The mitochondrial volume density in hearts of ADQ was 20 % higher than in WT-hearts, the mitochondrial morphology was not altered in ADQ-hearts. After 5 days of isoproterenol treatment oxygen consumption and ATP-synthesis of cardiac fibers were again not lower in ADQ. Conclusion: Lack of Adiponectin is not associated with reduced mitochondrial oxidative capacity in the heart.


SWD-Schlagwörter: Mitochondrium
Freie Schlagwörter (deutsch): Adiponektin , Herz , mitochondriale Dysfunktion , mitochondriale Biogenese
Freie Schlagwörter (englisch): adiponectin , heart , mitochondrial dysfunction , mitochondrial biogenesis
Institut: Medizinische Univ.-Klinik und Poliklinik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Moser, Martin (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 28.11.2011
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 05.12.2011
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