@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{Wegewitz2007, author = {Wegewitz, Uta Elke}, title = {Genetische und metabolische Regulation von Adiponectin : Resultate von in vitro und humanen in vivo Studien}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-16062}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2007}, abstract = {{\"U}bergewicht, Diabetes oder Fettstoffwechselst{\"o}rungen sind mit erniedrigten Adiponectinspiegeln assoziiert. Eine Modulation des Adiponectins kann durch genetische und metabolische Gegebenheiten erfolgen. Das Ziel dieser Arbeit war die Analyse von Faktoren, welche die Adiponectinspiegel beeinflussen k{\"o}nnen, sowie eine Charakterisierung der Oligomerverteilung unter verschiedenen metabolischen Bedingungen. In der MeSyBePo-Kohorte waren die zirkulierenden Adiponectinspiegel mit den Promotorpolymorphismen ADIPOQ -11377 C/G und ADIPOQ -11391 G/A im Adiponectingen assoziiert. Im Hinblick auf die metabolischen Faktoren korrelierte Adiponectin eng mit Parametern des Glukose- und Fettstoffwechsels sowie dem {\"U}bergewicht. Innerhalb von hyperinsulin{\"a}mischen euglyk{\"a}mischen Clamps f{\"u}hrte eine akute Hyperinsulin{\"a}mie zu einer Abnahme der Adiponectinspiegel. Adiponectin zirkuliert im Serum als hochmolekulare (HMW), mittelmolekulare (MMW) und niedrigmolekulare (LMW) Spezies. Mit zunehmendem K{\"o}rpergewicht konnte eine Verlagerung von HMW-Spezies hin zu den LMW-Spezies beobachtet werden. Durch eine moderate Gewichtsabnahme erh{\"o}hten sich die Anteile an HMW- und MMW-Adiponectin wieder. W{\"a}hrend sich in Abh{\"a}ngigkeit vom Glukosemetabolismus keine Unterschiede in den Gesamtspiegeln ergaben, wurden bei Personen mit normaler Glukosetoleranz signifikant h{\"o}here Anteile an MMW-Adiponectin detektiert als bei Personen mit einem gest{\"o}rten Glukosestoffwechsel. Insgesamt scheinen die HMW- und MMW-Spezies gegens{\"a}tzlich zur LMW-Spezies reguliert zu werden. Die Arbeit unterstreicht die wichtige Rolle des Adiponectins im Glukose- und Fettstoffwechsel sowie bei einer Adipositas in vivo. Dabei waren {\"A}nderungen der Adiponectinspiegel bei Vorliegen von Insulinresistenz und Adipositas stets mit einer Umverteilung der Oligomerfraktionen verbunden. Vor allem die HMW- und MMW-Spezies des Adiponectins scheinen von entscheidender Bedeutung zu sein.}, language = {de} } @phdthesis{Gruendel2007, author = {Gr{\"u}ndel, Sindy}, title = {Akuteffekte des polyphenolreichen unl{\"o}slichen Carobballaststoffes auf Parameter des Metabolischen Syndroms bei gesunden Erwachsenen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-14899}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2007}, abstract = {Das Metabolische Syndrom stellt eine Kombination verschiedener metabolischer Anomalien in einem Individuum dar. Starkes {\"U}bergewicht gilt als maßgebende Gr{\"o}ße in der Genese des Syndroms, welches mit einem enormen Risiko f{\"u}r kardiovaskul{\"a}re Erkrankungen einhergeht. Um die stark steigende Pr{\"a}valenz des Metabolischen Syndroms einzud{\"a}mmen, sind dringend Konzepte f{\"u}r die Behandlung, vor allem jedoch f{\"u}r die Pr{\"a}vention von {\"U}bergewicht erforderlich. Einen wichtigen Beitrag leisten diesbez{\"u}glich Ballaststoffe in der Ern{\"a}hrung. Sie tragen auf unterschiedlichen Wegen zur Gewichtskontrolle bei und beeinflussen zudem verschiedene mit dem Metabolischen Syndrom assoziierte Blutparameter. Ebenso werden protektive Effekte von Polyphenolen, welche zur Gruppe der sekund{\"a}ren Pflanzenstoffe z{\"a}hlen, beschrieben. Diese wirken u. a. auf den Glukose- sowie den Insulinhaushalt und greifen dar{\"u}ber hinaus in die Regulation der Fettverbrennung sowie des Energieverbrauches ein. Die Kombination beider Substanzgruppen verspricht bedeutendes gesundheitsf{\"o}rderndes Potential; dieses wurde gegenw{\"a}rtig jedoch kaum untersucht. Carobballaststoff ist ein polyphenolreicher und vorwiegend unl{\"o}slicher Extrakt der Frucht des Johannisbrotbaumes (Ceratonia siliqua L). Bislang publizierte Studien zur physiologischen Wirksamkeit dieses Ballaststoffpr{\"a}parates weisen sowohl beim Tier als auch beim Menschen bemerkenswerte hypocholesterin{\"a}mische Eigenschaften nach. Inwiefern sich der Verzehr des Carobballaststoffes ebenso auf die Entwicklung von {\"U}bergewicht sowie anderen Messgr{\"o}ßen des Metabolischen Syndroms auswirkt, ist allerdings nicht bekannt. Die Zielstellung der Promotionsarbeit bestand darin, die postprandialen Wirkungen des Carobballaststoffverzehrs mit Hilfe einer Humanstudie aufzuzeigen. In die randomisierten, einfach verblindeten Untersuchungen im cross-over-Design wurden 20 gesunde Erwachsene im Alter zwischen 22 und 62 Jahren eingeschlossen. Unter Verwendung variierender Begleitmahlzeiten wurden die postprandialen Effekte verschiedener Mengen des Carobballaststoffes untersucht. Hierbei standen die Ver{\"a}nderungen der Plasmakonzentrationen von Glukose, Triglyceriden (TG), totalem und acyliertem Ghrelin sowie der Serumkonzentrationen von Insulin und nicht-veresterten Fetts{\"a}uren (NEFA) im Mittelpunkt der Betrachtungen. Der Verzehr des Carobballaststoffes in Kombination mit 200 ml Wasser und 50 g Glukose erh{\"o}hte die postprandialen Glukose- und Insulinkonzentrationen gegen{\"u}ber der Glukosel{\"o}sung ohne Ballaststoffzusatz. In Kombination mit 400 ml einer Fl{\"u}ssigmahlzeit verzehrt, senkte Carobballaststoff die postprandialen TG-, NEFA- und Ghrelin- (acyliert) Antworten. Die Untersuchung des respiratorischen Quotienten nach Zusatz von Carobballaststoff zur Fl{\"u}ssigmahlzeit mittels indirekter Respirationskalorimetrie bekr{\"a}ftigte die bereits bekannten Effekte auf den Lipidmetabolismus und wies zudem eine Steigerung der Fettverwertung unter Verminderung der Glukoseoxidation nach. Wurde Carobballaststoff schließlich in Lebensmittel eingebracht, sanken nach dem Verzehr dieser Lebensmittel erneut die postprandialen Konzentrationen an TG und NEFA. Gleichzeitig erh{\"o}hten sich die Glukose-, Insulin- sowie Ghrelin- (acyliert) Antworten. Carobballaststoff l{\"o}st in Abh{\"a}ngigkeit von der jeweils verzehrten Begleitmatrix unterschiedliche Effekte aus. Das Pr{\"a}parat weist beachtliche Wirkungen auf die Blutlipide sowie den Energieverbrauch auf, hat indes ung{\"u}nstige Wirkungen auf die Blutglukose, sofern er in Kombination mit einer ver{\"a}nderten N{\"a}hrstoffmatrix aufgenommen wird. Carobballaststoff besitzt starkes gesundheitsf{\"o}rderndes Potential; jedoch sind weitere Studien notwendig, um seine Wirkungen sowie deren Voraussetzungen besser zu verstehen. Ferner sollten Untersuchungen {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum vorgenommen werden, um die langfristige Relevanz der gewonnenen Ergebnisse darzulegen. Danach stellt die Anreicherung spezieller Lebensmittel mit Carobballaststoff einen geeigneten Weg dar, um von den viel versprechenden protektiven Wirkungen des Pr{\"a}parates zu profitieren.}, language = {de} }