@phdthesis{Vogel2021,
  author    = {Vogel, Heike},
  title     = {Genetics of obesity and type 2 diabetes},
  address   = {Potsdam},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {183},
  year      = {2021},
  abstract  = {By using mouse outcross populations in combination with bioinformatic approaches, it was possible to identify and characterize novel genes regulating body weight, fat mass and β-cell function, which all contribute to the pathogenesis of obesity and T2D. In detail, the presented studies identified 1. Ifi202b/IFI16 as adipogenic gene involved in adipocyte commitment, maintenance of white adipocyte identity, fat cell size and the inflammatory state of adipose tissue. 2. Pla2g4a/PLA2G4A as gene linked to increased body weight and fat mass with a higher expression in adipose tissue of obese mice and pigs as well as in obese human subjects. 3. Ifgga2/IRGM as novel regulator of lipophagy protecting from excess hepatic lipid accumulation. 4. Nidd/DBA as a diabetogenic locus containing Kti12, Osbpl9, Ttc39a and Calr4 with differential expression in pancreatic islets and/or genetic variants. 5. miR-31 to be higher expressed in adipose tissue of obese and diabetic mice and humans targeting PPARy and GLUT4 and thereby involved in adipogenesis and insulin signaling. 6. Gjb4 as novel gene triggering the development of T2D by reducing insulin secretion, inducing apoptosis and inhibiting proliferation. The performed studies confirmed the complexity and strong genetic heritability character of obesity and T2D. A high number of genetic variations, each with a small effect, are collectively influencing the degree and severity of the disease. The use of mouse outcross populations is a valid tool for disease gene identification; however, to facilitate and accelerate the process of gene identification the combination of mouse cross data with advanced sequencing resources and the publicly available data sets are essential. The main goal for future studies should be the translation of these novel molecular discoveries to useful treatment therapies. More recently, several classes of novel unimolecular combination therapeutics have emerged with superior efficacy than currently prescribed options and pose the potential to reverse obesity and T2D (Finan et al., 2015). The glucagon-like peptide-1 (GLP-1)- estrogen conjugate, which targets estrogen into cells expressing GLP-1 receptors, was shown to improve energy, glucose and lipid metabolism as well as to reduce food reward (Finan et al., 2012; Schwenk et al., 2014; Vogel et al., 2016). Another possibility is the development of miRNA-based therapeutics to prevent obesity and T2D, such as miRNA mimetics, anti-miRNA oligonucleotides and exosomes loaded with miRNAs (Ji and Guo, 2019; Gottmann et al., 2020). As already described, genome-wide association studies for polygenic obesity and T2D traits in humans have also led to the identification of numerous gene variants with modest effect, most of them having an unknown function (Yazdi et al., 2015). These discoveries resulted in novel animal models and have illuminated new biologic pathways. Therefore, the integration of mouse-human genetic approaches and the utilization of the synergistic effects have the potential to lead to the identification of more genes responsible for common Mendelian forms of obesity and T2D, as well as gene × gene and gene × environment interactions (Yazdi et al., 2015; Ingelsson and McCarthy, 2018). This combination may help to unravel the missing heritability of obesity and T2D, to identify novel drug targets and to design more efficient and personalized obesity prevention and management programs.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Laeger2021,
  author    = {Laeger, Thomas},
  title     = {Protein-dependent regulation of feeding, metabolism, and development of type 2 diabetes},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {224},
  year      = {2021},
  abstract  = {Food intake is driven by the need for energy but also by the demand for essential nutrients such as protein. Whereas it was well known how diets high in protein mediate satiety, it remained unclear how diets low in protein induce appetite. Therefore, this thesis aims to contribute to the research area of the detection of restricted dietary protein and adaptive responses. This thesis provides clear evidence that the liver-derived hormone fibroblast growth factor 21 (FGF21) is an endocrine signal of a dietary protein restriction, with the cellular amino acid sensor general control nonderepressible 2 (GCN2) kinase acting as an upstream regulator of FGF21 during protein restriction. In the brain, FGF21 is mediating the protein-restricted metabolic responses, e.g. increased energy expenditure, food intake, insulin sensitivity, and improved glucose homeostasis. Furthermore, endogenous FGF21 induced by dietary protein or methionine restriction is preventing the onset of type 2 diabetes in the New Zealand Obese mouse. Overall, FGF21 plays an important role in the detection of protein restriction and macronutrient imbalance in rodents and humans, and mediates both the behavioral and metabolic responses to dietary protein restriction. This makes FGF21 a critical physiological signal of dietary protein restriction, highlighting the important but often overlooked impact of dietary protein on metabolism and eating behavior, independent of dietary energy content.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{HenkelOberlaender2020,
  author    = {Henkel-Oberl{\"a}nder, Janin},
  title     = {Einfluss von Prostaglandin E2 auf die Entstehung von Insulinresistenz und die Regulation der Entz{\"u}ndungsantwort bei der Di{\"a}t-induzierten nicht-alkoholischen Fettlebererkrankung},
  pages     = {171},
  year      = {2020},
  abstract  = {Weltweit sind fast 40 \% der Bev{\"o}lkerung {\"u}bergewichtig und die Pr{\"a}valenz von Adipositas, Insulinresistenz und den resultierenden Folgeerkrankungen wie dem Metabolischen Syndrom und Typ-2-Diabetes steigt rapide an. Als h{\"a}ufigste Ursachen werden di{\"a}tetisches Fehlverhalten und mangelnde Bewegung angesehen. Die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD), deren Hauptcharakteristikum die exzessive Akkumulation von Lipiden in der Leber ist, korreliert mit dem Body Mass Index (BMI). NAFLD wird als hepatische Manifestation des Metabolischen Syndroms angesehen und ist inzwischen die h{\"a}ufigste Ursache f{\"u}r Leberfunktionsst{\"o}rungen. Die Erkrankung umfasst sowohl die benigne hepatische Steatose (Fettleber) als auch die progressive Form der nicht-alkoholischen Steatohepatitis (NASH), bei der die Steatose von Entz{\"u}ndung und Fibrose begleitet ist. Die Ausbildung einer NASH erh{\"o}ht das Risiko, ein hepatozellul{\"a}res Karzinom (HCC) zu entwickeln und kann zu irreversibler Leberzirrhose und terminalem Organversagen f{\"u}hren. Nahrungsbestandteile wie Cholesterol und Fett-reiche Di{\"a}ten werden als m{\"o}gliche Faktoren diskutiert, die den {\"U}bergang einer einfachen Fettleber zur schweren Verlaufsform der Steatohepatitis / NASH beg{\"u}nstigen. Eine Ausdehnung des Fettgewebes wird von Insulinresistenz und einer niedrig-gradigen chronischen Entz{\"u}ndung des Fettgewebes begleitet. Neben Endotoxinen aus dem Darm gelangen Entz{\"u}ndungsmediatoren aus dem Fettgewebe zur Leber. Als Folge werden residente Makrophagen der Leber, die Kupfferzellen, aktiviert, die eine Entz{\"u}ndungsantwort initiieren und weitere pro-inflammatorische Mediatoren freisetzen, zu denen Chemokine, Cytokine und Prostanoide wie Prostaglandin E2 (PGE2) geh{\"o}ren. In dieser Arbeit soll aufgekl{\"a}rt werden, welchen Beitrag PGE2 an der Ausbildung von Insulinresistenz, hepatischer Steatose und Entz{\"u}ndung im Rahmen von Di{\"a}t-induzierter NASH im komplexen Zusammenspiel mit der Regulation der Cytokin-Produktion und anderen Co-Faktoren wie Hyperinsulin{\"a}mie und Hyperlipid{\"a}mie hat. In murinen und humanen Makrophagen-Populationen wurde untersucht, welche Faktoren die Bildung von PGE2 f{\"o}rdern und wie PGE2 die Entz{\"u}ndungsantwort aktivierter Makrophagen reguliert. In prim{\"a}ren Hepatozyten der Ratte sowie in isolierten humanen Hepatozyten und Zelllinien wurde der Einfluss von PGE2 allein und in Kombination mit Cytokinen, deren Bildung durch PGE2 beeinflusst werden kann, auf die Insulin-abh{\"a}ngige Regulation des Glucose- und Lipid-stoffwechsels untersucht. Um den Einfluss von PGE2 im komplexen Zusammenspiel der Zelltypen in der Leber und im Gesamtorganismus zu erfassen, wurden M{\"a}use, in denen die PGE2-Synthese durch die Deletion der mikrosomalen PGE-Synthase 1 (mPGES1) vermindert war, mit einer NASH-induzierenden Di{\"a}t gef{\"u}ttert. In Lebern von Patienten mit NASH oder in M{\"a}usen mit Di{\"a}t-induzierter NASH war die Expression der PGE2-synthetisierenden Enzyme Cyclooxygenase 2 (COX2) und mPGES1 sowie die Bildung von PGE2 im Vergleich zu gesunden Kontrollen gesteigert und korrelierte mit dem Schweregrad der Lebererkrankung. In prim{\"a}ren Makrophagen aus den Spezies Mensch, Maus und Ratte sowie in humanen Makrophagen-Zelllinien war die Bildung pro-inflammatorischer Mediatoren wie Chemokinen, Cytokinen und Prostaglandinen wie PGE2 verst{\"a}rkt, wenn die Zellen mit Endotoxinen wie Lipopolysaccharid (LPS), Fetts{\"a}uren wie Palmitins{\"a}ure, Cholesterol und Cholesterol-Kristallen oder Insulin, das als Folge der kompensatorischen Hyperinsulin{\"a}mie bei Insulinresistenz verst{\"a}rkt freigesetzt wird, inkubiert wurden. Insulin steigerte dabei synergistisch mit LPS oder Palmitins{\"a}ure die Synthese von PGE2 sowie der anderen Entz{\"u}ndungsmediatoren wie Interleukin (IL) 8 und IL-1β. PGE2 reguliert die Entz{\"u}ndungsantwort: Neben der Induktion der eigenen Synthese-Enzyme verst{\"a}rkte PGE2 die Expression der Immunzell-rekrutierenden Chemokine IL-8 und (C-C-Motiv)-Ligand 2 (CCL2) sowie die der pro-inflammatorischen Cytokine IL-1β und IL-6 in Makrophagen und kann so zur Verst{\"a}rkung der Entz{\"u}ndungsreaktion beitragen. Außerdem f{\"o}rderte PGE2 die Bildung von Oncostatin M (OSM) und OSM induzierte in einer positiven R{\"u}ckkopplungsschleife die Expression der PGE2-synthetisierenden Enzyme. Andererseits hemmte PGE2 die basale und LPS-vermittelte Bildung des potenten pro-inflammatorischen Cytokins Tumornekrosefaktor α (TNFα) und kann so die Entz{\"u}ndungsreaktion abschw{\"a}chen. In prim{\"a}ren Hepatozyten der Ratte und humanen Hepatozyten beeintr{\"a}chtigte PGE2 direkt die Insulin-abh{\"a}ngige Aktivierung der Insulinrezeptor-Signalkette zur Steigerung der Glucose-Verwertung, in dem es durch Signalketten, die den verschiedenen PGE2-Rezeptoren nachgeschaltet sind, Kinasen wie ERK1/2 und IKKβ aktivierte und eine inhibierende Serin-Phosphorylierung der Insulinrezeptorsubstrate bewirkte. PGE2 verst{\"a}rkte außerdem die IL-6- oder OSM-vermittelte Insulinresistenz und Steatose in prim{\"a}ren Hepatozyten der Ratte. Die Wirkung von PGE2 im Gesamtorganismus sollte in M{\"a}usen mit Di{\"a}t-induzierter NASH untersucht werden. Die F{\"u}tterung einer Hochfett-Di{\"a}t mit Schmalz als Fettquelle, das vor allem ges{\"a}ttigte Fetts{\"a}uren enth{\"a}lt, verursachte Fettleibigkeit, Insulinresistenz und eine hepatische Steatose in Wildtyp-M{\"a}usen. In Tieren, die eine Hochfett-Di{\"a}t mit Soja{\"o}l als Fettquelle, das vor allem (ω-6)-mehrfach-unges{\"a}ttigte Fetts{\"a}uren (PUFAs) enth{\"a}lt, oder eine Niedrigfett-Di{\"a}t mit Cholesterol erhielten, war lediglich eine hepatische Steatose nachweisbar, jedoch keine verst{\"a}rkte Gewichtszunahme im Vergleich zu Geschwistertieren, die eine Standard-Di{\"a}t bekamen. Im Gegensatz dazu verursachte die F{\"u}tterung einer Hochfett-Di{\"a}t mit PUFA-reichem Soja{\"o}l als Fettquelle in Kombination mit Cholesterol sowohl Fettleibigkeit und Insulinresistenz als auch hepatische Steatose mit Hepatozyten-Hypertrophie, lobul{\"a}rer Entz{\"u}ndung und beginnender Fibrose in Wildtyp-M{\"a}usen. Diese Tiere spiegelten alle klinischen und histologischen Parameter der humanen NASH im Metabolischen Syndrom wider. Nur die Kombination von hohen Mengen unges{\"a}ttigter Fetts{\"a}uren aus Soja{\"o}l und Cholesterol in der Nahrung f{\"u}hrte zu einer exzessiven Akkumulation des Cholesterols und der Bildung von Cholesterol-Kristallen in den Hepatozyten, die zur Sch{\"a}digung der Mitochondrien, schwerem oxidativem Stress und schließlich zum Absterben der Zellen f{\"u}hrten. Als Konsequenz phagozytieren Kupfferzellen die Zelltr{\"u}mmer der Cholesterol-{\"u}berladenen Hepatozyten, werden dadurch aktiviert, setzen Chemokine, Cytokine und PGE2 frei, die die Entz{\"u}ndungsreaktion verst{\"a}rken und die Infiltration von weiteren Immunzellen initiieren k{\"o}nnen und verursachen so eine Progression zur Steatohepatitis (NASH). Die Deletion der mikrosomalen PGE-Synthase 1 (mPGES1), dem induzierbaren Enzym der PGE2-Synthese aus Cyclooxygenase-abh{\"a}ngigen Vorstufen, reduzierte die Di{\"a}t-abh{\"a}ngige Bildung von PGE2 in der Leber. Die F{\"u}tterung der NASH-induzierenden Di{\"a}t verursachte in Wildtyp- und mPGES1-defizienten M{\"a}usen eine {\"a}hnliche Fettleibigkeit und Zunahme der Fettmasse sowie die Ausbildung von hepatischer Steatose mit Entz{\"u}ndung und Fibrose (NASH) im histologischen Bild. In mPGES1-defizienten M{\"a}usen waren jedoch Parameter f{\"u}r die Infiltration von Entz{\"u}ndungszellen und die Di{\"a}t-abh{\"a}ngige Sch{\"a}digung der Leber im Vergleich zu Wildtyp-Tieren erh{\"o}ht, was sich auch in einer st{\"a}rkeren Di{\"a}t-induzierten systemischen Insulinresistenz widerspiegelte. Die Bildung des pro-inflammatorischen und pro-apoptotischen Cytokins TNFα war in mPGES1-defizienten M{\"a}usen durch die Aufhebung der negativen R{\"u}ckkopplungshemmung verst{\"a}rkt, was einen gesteigerten Di{\"a}t-induzierten Zelluntergang gestresster Lipid-{\"u}berladener Hepatozyten und eine nach-geschaltete Entz{\"u}ndungsantwort zur Folge hatte. Zusammenfassend wurde unter den gew{\"a}hlten Versuchsbedingungen in vivo eine anti-inflammatorische Rolle von PGE2 verifiziert, da das Prostanoid vor allem indirekt durch die Hemmung der TNFα-vermittelten Entz{\"u}ndungsreaktion die Sch{\"a}digung der Leber, die Verst{\"a}rkung der Entz{\"u}ndung und die Ausbildung von Insulinresistenz im Rahmen der Di{\"a}t-abh{\"a}ngigen Fettlebererkrankung abschw{\"a}chte.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Aleksandrova2020,
  author    = {Aleksandrova, Krasimira},
  title     = {Understanding the link between obesity and colorectal cancer},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2020},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kipp2014,
  author    = {Kipp, Anna Patricia},
  title     = {Physiologische und Tumor-Assoziierte Funktionen von Selen und Selenoproteinen},
  pages     = {IV, 198},
  year      = {2014},
  language  = {de}
}