@phdthesis{Strohm2010,
  author    = {Strohm, Daniela},
  title     = {Modulation der Insulinsignalgebung durch Prostaglandin E2 und Endocannabinoide},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-49678},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die adipositasbedingte Insulinresistenz geht mit einer unterschwelligen Entz{\"u}ndungsreaktion einher. Als Antwort auf dieses Entz{\"u}ndungsgeschehen wird PGE2 unter anderem von Kupffer Zellen der Leber freigesetzt und kann seine Wirkung {\"u}ber vier PGE2-Rezeptorsubtypen (EP1-EP4) vermitteln. In vorangegangenen Arbeiten konnte gezeigt werden, dass PGE2 in Rattenhepatozyten {\"u}ber den EP3 R ERK1/2-abh{\"a}ngig die intrazellul{\"a}re Weiterleitung des Insulinsignals hemmt. {\"U}ber die Modulation der Insulinrezeptorsignalkette durch andere EP-Rezeptoren war bisher nichts bekannt. Daher sollte in stabil transfizierten Zelllinien, die jeweils nur einen der vier EP-Rezeptorsubtypen exprimierten, der Einfluss von PGE2 auf die Insulinrezeptorsignalkette untersucht werden. Es wurden HepG2-Zellen, die keinen funktionalen EP-Rezeptor aufwiesen, sowie HepG2-Zellen, die stabil den EP1-R (HepG2-EP1), den EP3β-R (HepG2 EP3β) oder den EP4-R (HepG2 EP4) exprimierten, sowie die humane f{\"o}tale Hepatozytenzelllinie, Fh hTert, die den EP2- und den EP4-R exprimierte, f{\"u}r die Untersuchungen verwendet. Die Zellen wurden f{\"u}r 330 min mit PGE2 (10 µM) vorinkubiert, um die pathophysiologische Situation nachzustellen und anschließend mit Insulin (10 nM) f{\"u}r 15 min stimuliert. Die insulinabh{\"a}ngige Akt- und ERK1/2-Phosphorylierung wurde im Western-Blot bestimmt. In allen Hepatomzelllinien die EP-R exprimierten, nicht aber in der Zelllinie, die keinen EP R exprimierte, hemmte PGE2 die insulinstimulierte Akt-Phosphorylierung. In allen drei stabil transfizierten Zelllinien, nicht jedoch in den Fh-hTert-Zellen, steigerte PGE2 die basale und insulinstimulierte Phosphorylierung der Serin/Threoninkinase ERK1/2. In den HepG2 EP1- und den HepG2-EP3β-Zellen steigerte PGE2 mutmaßlich {\"u}ber die ERK1/2-Aktivierung die Serinphosphorylierung des IRS, welche die Weiterleitung des Insulinsignals blockiert. Die Hemmung der Aktivierung von ERK1/2 hob in EP3 R-exprimierenden Zellen die Abschw{\"a}chung der Insulinsignal{\"u}bertragung teilweise auf. In diesen Zellen scheint die ERK1/2-Aktivierung die gr{\"o}ßte Bedeutung f{\"u}r die Hemmung der insulinstimulierten Akt-Phosphorylierung zu haben. Da durch die Hemmstoffe die PGE2-abh{\"a}ngige Modulation nicht vollst{\"a}ndig aufgehoben wurde, scheinen dar{\"u}ber hinaus aber noch andere Mechanismen zur Modulation beizutragen. In den Fh hTert-Zellen wurde die Insulinrezeptorsignalkette offensichtlich {\"u}ber einen ERK1/2-unabh{\"a}ngigen, bisher nicht identifizierten Weg unterbrochen. Eine gesteigerte PGE2-Bildung im Rahmen der Adipositas ist nicht auf die peripheren Gewebe beschr{\"a}nkt. Auch im Hypothalamus k{\"o}nnen bei Adipositas Zeichen einer Entz{\"u}ndung nachgewiesen werden, die mit einer gesteigerten PGE2-Bildung einhergehen. Daher wurde das EP R-Profil von prim{\"a}ren hypothalamischen Neuronen und neuronalen Modellzelllinien charakterisiert, um zu pr{\"u}fen, ob PGE2 in hypothalamischen Neuronen die Insulinsignalkette in {\"a}hnlicher Weise unterbricht wie in Hepatozyten. In allen neuronalen Zellen hemmte die Vorinkubation mit PGE2 die insulinstimulierte Akt-Phosphorylierung nicht. In der neuronalen hypothalamischen Zelllinie N 41 wirkte PGE2 eher synergistisch mit Insulin. In durch Retins{\"a}ure ausdifferenzierten SH SY5Y-Zellen waren die Ergebnisse allerdings widerspr{\"u}chlich. Dies k{\"o}nnte darauf zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sein, dass die Expression der EP Rezeptoren im Verlauf der Kultur stark schwankte und somit die EP R-Ausstattung der Zellen zwischen den Zellversuchen variierte. Auch in den prim{\"a}ren hypothalamischen Neuronen variierte die EP R-Expression abh{\"a}ngig vom Differenzierungszustand und PGE2 beeinflusste die insulinstimulierte Akt-Phosphorylierung nicht. Obwohl in allen neuronalen Zellen die Akt-Phosphorylierung durch Insulin gesteigert wurde, konnte in keiner der Zellen eine insulinabh{\"a}ngige Regulation der Expression von Insulinzielgenen (POMC und AgRP) nachgewiesen werden. Das liegt wahrscheinlich an dem niedrigen Differenzierungsgrad der untersuchten Zellen. Im Rahmen der Adipositas kommt es zu einer {\"U}beraktivierung des Endocannabinoidsystems. Endocannabinoidrezeptoren sind mit den EP Rezeptoren verwandt. Daher wurde gepr{\"u}ft, ob Endocannabinoide die Insulinsignalweiterleitung in {\"a}hnlicher Weise beeinflussen k{\"o}nnen wie PGE2. Die Vorinkubation der N 41-Zellen f{\"u}r 330 min mit einem Endocannabinoidrezeptoragonisten steigerte die insulinstimulierte Akt-Phosphorylierung, was auf einen insulinsensitiven Effekt von Endocannabinoiden hindeutet. Dies steht im Widerspruch zu der in der Literatur beschriebenen endocannabinoidabh{\"a}ngigen Insulinresistenz, die aber auf indirekte, durch Endocannabinoide ausgel{\"o}ste Ver{\"a}nderungen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sein k{\"o}nnte.},
  language  = {de}
}
@article{MoserTschakertMuelleretal.2015,
  author    = {Moser, Othmar and Tschakert, Gerhard and M{\"u}ller, Alexander and Groeschl, Werner and Pieber, Thomas R. and Obermayer-Pietsch, Barbara and Koehler, Gerd and Hofmann, Peter},
  title     = {Exercise versus Moderate Continuous Exercise on Glucose Homeostasis and Hormone Response in Patients with Type 1 Diabetes Mellitus Using Novel Ultra-Long-Acting Insulin},
  series = {PLoS one},
  volume    = {10},
  journal   = {PLoS one},
  number    = {8},
  publisher = {Public Library of Science},
  address   = {Lawrence},
  issn      = {1932-6203},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0136489},
  pages     = {17},
  year      = {2015},
  abstract  = {Introduction We investigated blood glucose (BG) and hormone response to aerobic high-intensity interval exercise (HIIE) and moderate continuous exercise (CON) matched for mean load and duration in type 1 diabetes mellitus (T1DM). Material and Methods Seven trained male subjects with T1DM performed a maximal incremental exercise test and HIIE and CON at 3 different mean intensities below (A) and above (B) the first lactate turn point and below the second lactate turn point (C) on a cycle ergometer. Subjects were adjusted to ultra-long-acting insulin Degludec (Tresiba/ Novo Nordisk, Denmark). Before exercise, standardized meals were administered, and short-acting insulin dose was reduced by 25\% (A), 50\% (B), and 75\% (C) dependent on mean exercise intensity. During exercise, BG, adrenaline, noradrenaline, dopamine, cortisol, glucagon, and insulin-like growth factor-1, blood lactate, heart rate, and gas exchange variables were measured. For 24 h after exercise, interstitial glucose was measured by continuous glucose monitoring system. Results BG decrease during HIIE was significantly smaller for B (p = 0.024) and tended to be smaller for A and C compared to CON. No differences were found for post-exercise interstitial glucose, acute hormone response, and carbohydrate utilization between HIIE and CON for A, B, and C. In HIIE, blood lactate for A (p = 0.006) and B (p = 0.004) and respiratory exchange ratio for A (p = 0.003) and B (p = 0.003) were significantly higher compared to CON but not for C. Conclusion Hypoglycemia did not occur during or after HIIE and CON when using ultra-long-acting insulin and applying our methodological approach for exercise prescription. HIIE led to a smaller BG decrease compared to CON, although both exercises modes were matched for mean load and duration, even despite markedly higher peak workloads applied in HIIE. Therefore, HIIE and CON could be safely performed in T1DM.},
  language  = {en}
}
@misc{MoserTschakertMuelleretal.2015,
  author    = {Moser, Othmar and Tschakert, Gerhard and M{\"u}ller, Alexander and Groeschl, Werner and Pieber, Thomas R. and Obermayer-Pietsch, Barbara and Koehler, Gerd and Hofmann, Peter},
  title     = {Exercise versus Moderate Continuous Exercise on Glucose Homeostasis and Hormone Response in Patients with Type 1 Diabetes Mellitus Using Novel Ultra-Long-Acting Insulin},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-82479},
  year      = {2015},
  abstract  = {Introduction We investigated blood glucose (BG) and hormone response to aerobic high-intensity interval exercise (HIIE) and moderate continuous exercise (CON) matched for mean load and duration in type 1 diabetes mellitus (T1DM). Material and Methods Seven trained male subjects with T1DM performed a maximal incremental exercise test and HIIE and CON at 3 different mean intensities below (A) and above (B) the first lactate turn point and below the second lactate turn point (C) on a cycle ergometer. Subjects were adjusted to ultra-long-acting insulin Degludec (Tresiba/ Novo Nordisk, Denmark). Before exercise, standardized meals were administered, and short-acting insulin dose was reduced by 25\% (A), 50\% (B), and 75\% (C) dependent on mean exercise intensity. During exercise, BG, adrenaline, noradrenaline, dopamine, cortisol, glucagon, and insulin-like growth factor-1, blood lactate, heart rate, and gas exchange variables were measured. For 24 h after exercise, interstitial glucose was measured by continuous glucose monitoring system. Results BG decrease during HIIE was significantly smaller for B (p = 0.024) and tended to be smaller for A and C compared to CON. No differences were found for post-exercise interstitial glucose, acute hormone response, and carbohydrate utilization between HIIE and CON for A, B, and C. In HIIE, blood lactate for A (p = 0.006) and B (p = 0.004) and respiratory exchange ratio for A (p = 0.003) and B (p = 0.003) were significantly higher compared to CON but not for C. Conclusion Hypoglycemia did not occur during or after HIIE and CON when using ultra-long-acting insulin and applying our methodological approach for exercise prescription. HIIE led to a smaller BG decrease compared to CON, although both exercises modes were matched for mean load and duration, even despite markedly higher peak workloads applied in HIIE. Therefore, HIIE and CON could be safely performed in T1DM.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{GonzalezCamargo2016,
  author    = {Gonzalez Camargo, Rodolfo},
  title     = {Insulin resistance in cancer cachexia and metabolic syndrome},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-100973},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {104},
  year      = {2016},
  abstract  = {The ever-increasing fat content in Western diet, combined with decreased levels of physical activity, greatly enhance the incidence of metabolic-related diseases. Cancer cachexia (CC) and Metabolic syndrome (MetS) are both multifactorial highly complex metabolism related syndromes, whose etiology is not fully understood, as the mechanisms underlying their development are not completely unveiled. Nevertheless, despite being considered "opposite sides", MetS and CC share several common issues such as insulin resistance and low-grade inflammation. In these scenarios, tissue macrophages act as key players, due to their capacity to produce and release inflammatory mediators. One of the main features of MetS is hyperinsulinemia, which is generally associated with an attempt of the β-cell to compensate for diminished insulin sensitivity (insulin resistance). There is growing evidence that hyperinsulinemia per se may contribute to the development of insulin resistance, through the establishment of low grade inflammation in insulin responsive tissues, especially in the liver (as insulin is secreted by the pancreas into the portal circulation). The hypothesis of the present study was that insulin may itself provoke an inflammatory response culminating in diminished hepatic insulin sensitivity. To address this premise, firstly, human cell line U937 differentiated macrophages were exposed to insulin, LPS and PGE2. In these cells, insulin significantly augmented the gene expression of the pro-inflammatory mediators IL-1β, IL-8, CCL2, Oncostatin M (OSM) and microsomal prostaglandin E2 synthase (mPGES1), and of the anti-inflammatory mediator IL-10. Moreover, the synergism between insulin and LPS enhanced the induction provoked by LPS in IL-1β, IL-8, IL-6, CCL2 and TNF-α gene. When combined with PGE2, insulin enhanced the induction provoked by PGE2 in IL-1β, mPGES1 and COX2, and attenuated the inhibition induced by PGE2 in CCL2 and TNF-α gene expression contributing to an enhanced inflammatory response by both mechanisms. Supernatants of insulin-treated U937 macrophages reduced the insulin-dependent induction of glucokinase in hepatocytes by 50\%. Cytokines contained in the supernatant of insulin-treated U937 macrophages also activated hepatocytes ERK1/2, resulting in inhibitory serine phosphorylation of the insulin receptor substrate. Additionally, the transcription factor STAT3 was activated by phosphorylation resulting in the induction of SOCS3, which is capable of interrupting the insulin receptor signal chain. MicroRNAs, non-coding RNAs linked to protein expression regulation, nowadays recognized as active players in the generation of several inflammatory disorders such as cancer and type II diabetes are also of interest. Considering that in cancer cachexia, patients are highly affected by insulin resistance and inflammation, control, non-cachectic and cachectic cancer patients were selected and the respective circulating levels of pro-inflammatory mediators and microRNA-21-5p, a posttranscriptional regulator of STAT3 expression, assessed and correlated. Cachectic patients circulating cytokines IL-6 and IL-8 levels were significantly higher than those of non-cachectic and controls, and the expression of microRNA-21-5p was significantly lower. Additionally, microRNA-21-5p reduced expression correlated negatively with IL-6 plasma levels. These results indicate that hyperinsulinemia per se might contribute to the low grade inflammation prevailing in MetS patients and thereby promote the development of insulin resistance particularly in the liver. Diminished MicroRNA-21-5p expression may enhance inflammation and STAT3 expression in cachectic patients, contributing to the development of insulin resistance.},
  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{Klauder2021,
  author    = {Klauder, Julia},
  title     = {Makrophagenaktivierung durch Hyperinsulin{\"a}mie als Ausl{\"o}ser eines Teufelkreises der Entz{\"u}ndung im Kontext des metabolischen Syndroms},
  doi       = {10.25932/publishup-52019},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-520199},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {IX, 227},
  year      = {2021},
  abstract  = {Insulinresistenz ist ein zentraler Bestandteil des metabolischen Syndroms und tr{\"a}gt maßgeblich zur Ausbildung eines Typ-2-Diabetes bei. Eine m{\"o}gliche Ursache f{\"u}r die Entstehung von Insulinresistenz ist eine chronische unterschwellige Entz{\"u}ndung, welche ihren Ursprung im Fettgewebe {\"u}bergewichtiger Personen hat. Eingewanderte Makrophagen produzieren vermehrt pro-inflammatorische Mediatoren, wie Zytokine und Prostaglandine, wodurch die Konzentrationen dieser Substanzen sowohl lokal als auch systemisch erh{\"o}ht sind. Dar{\"u}ber hinaus weisen {\"u}bergewichtige Personen einen gest{\"o}rten Fetts{\"a}uremetabolismus und eine erh{\"o}hte Darmpermeabilit{\"a}t auf. Ein gesteigerter Flux an freien Fetts{\"a}uren vom Fettgewebe in andere Organe f{\"u}hrt zu einer lokalen Konzentrationssteigerung in diesen Organen. Eine erh{\"o}hte Darmpermeabilit{\"a}t erleichtert das Eindringen von Pathogenen und anderer k{\"o}rperfremder Substanzen in den K{\"o}rper. Ziel dieser Arbeit war es, zu untersuchen, ob hohe Konzentrationen von Insulin, des bakteriellen Bestandteils Lipopolysaccharid (LPS) oder der freien Fetts{\"a}ure Palmitat eine Entz{\"u}ndungsreaktion in Makrophagen ausl{\"o}sen oder verst{\"a}rken k{\"o}nnen und ob diese Entz{\"u}ndungsantwort zur Ausbildung einer Insulinresistenz beitragen kann. Weiterhin sollte untersucht werden, ob Metabolite und Signalsubstanzen, deren Konzentrationen beim metabolischen Syndrom erh{\"o}ht sind, die Produktion des Prostaglandins (PG) E2 beg{\"u}nstigen k{\"o}nnen und ob dieses wiederum die Entz{\"u}ndungsreaktion und seine eigene Produktion in Makrophagen regulieren kann. Um den Einfluss dieser Faktoren auf die Produktion pro-inflammatorischer Mediatoren in Makrophagen zu untersuchen, wurden Monozyten-artigen Zelllinien und prim{\"a}re humane Monozyten, welche aus dem Blut gesunder Probanden isoliert wurden, in Makrophagen differenziert und mit Insulin, LPS, Palmitat und/ oder PGE2 inkubiert. {\"U}berdies wurden prim{\"a}re Hepatozyten der Ratte isoliert und mit {\"U}berst{\"a}nden Insulin-stimulierter Makrophagen inkubiert, um zu untersuchen, ob die Entz{\"u}ndungsanwort in Makrophagen an der Ausbildung einer Insulinresistenz in Hepatozyten beteiligt ist. Insulin induzierte die Expression pro-inflammatorischer Zytokine in Makrophagen-artigen Zelllinien wahrscheinlich vorrangig {\"u}ber den Phosphoinositid-3-Kinase (PI3K)-Akt-Signalweg mit anschließender Aktiverung des Transkriptionsfaktors NF-κB (nuclear factor 'kappa-light-chain-enhancer' of activated B-cells). Die dabei ausgesch{\"u}tteten Zytokine hemmten in prim{\"a}ren Hepatozyten der Ratte die Insulin-induzierte Expression der Glukokinase durch {\"U}berst{\"a}nde Insulin-stimulierter Makrophagen. Auch LPS oder Palmitat, deren lokale Konzentrationen im Zuge des metabolischen Syndroms erh{\"o}ht sind, waren in der Lage, die Expression pro-inflammatorischer Zytokine in Makrophagen-artigen Zelllinien zu stimulieren. W{\"a}hrend LPS seine Wirkung, laut Literatur, unbestritten {\"u}ber eine Aktivierung des Toll-{\"a}hnlichen Rezeptors (toll-like receptor; TLR) 4 vermittelt, scheint Palmitat jedoch weitestgehend TLR4-unabh{\"a}ngig wirken zu k{\"o}nnen. Vielmehr schien die de novo-Ceramidsynthese eine entscheidene Rolle zu spielen. Dar{\"u}ber hinaus verst{\"a}rkte Insulin sowohl die LPS- als auch die Palmitat-induzierte Ent-z{\"u}ndungsantwort in beiden Zelllinien. Die in Zelllinien gewonnenen Ergebnisse wurden gr{\"o}ßtenteils in prim{\"a}ren humanen Makrophagen best{\"a}tigt. Desweiteren induzierten sowohl Insulin als auch LPS oder Palmitat die Produktion von PGE2 in den untersuchten Makrophagen. Die Daten legen nahe, dass dies auf eine gesteigerte Expression PGE2-synthetisierender Enzyme zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. PGE2 wiederum hemmte auf der einen Seite die Stimulus-abh{\"a}ngige Expression des pro-inflammatorischen Zytokins Tumornekrosefaktor (TNF) α in U937-Makrophagen. Auf der anderen Seite verst{\"a}rkte es jedoch die Expression der pro-inflammatorischen Zytokine Interleukin- (IL-) 1β und IL-8. Dar{\"u}ber hinaus verst{\"a}rkte es die Expression von IL-6-Typ-Zytokinen, welche sowohl pro- als auch anti-inflammatorisch wirken k{\"o}nnen. Außerdem vest{\"a}rkte PGE2 die Expression PGE2-synthetisierender Enzyme. Es scheint daher in der Lage zu sein, seine eigene Synthese zu verst{\"a}rken. Zusammenfassend kann die Freisetzung pro-inflammatorischer Mediatoren aus Makro-phagen im Zuge einer Hyperinsulin{\"a}mie die Entstehung einer Insulinresistenz beg{\"u}nstigen. Insulin ist daher in der Lage, einen Teufelskreis der immer st{\"a}rker werdenden Insulin-resistenz in Gang zu setzen. Auch Metabolite und Signalsubstanzen, deren Konzentrationen beim metabolischen Syndrom erh{\"o}ht sind (zum Beispiel LPS, freie Fetts{\"a}uren und PGE2), l{\"o}sten Entz{\"u}ndungsantworten in Makrophagen aus. Das wechselseitige Zusammenspiel von Insulin und diesen Metaboliten und Signalsubstanzen l{\"o}ste eine st{\"a}rkere Entz{\"u}ndungsantwort in Makrophagen aus als jeder der Einzelkomponenten. Die dadurch freigesetzten Zytokine k{\"o}nnten zur Manifestation einer Insulinresistenz und des metabolischen Syndroms beitragen.},
  language  = {de}
}