@phdthesis{Kluth2012,
  author    = {Kluth, Oliver},
  title     = {Einfluss von Glucolipotoxizit{\"a}t auf die Funktion der β-Zellen diabetessuszeptibler und -resistenter Mausst{\"a}mme},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61961},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Auswirkungen von Glucose- und Lipidtoxizit{\"a}t auf die Funktion der β-Zellen von Langerhans-Inseln in einem diabetesresistenten (B6.V-Lepob/ob, ob/ob) sowie diabetessuszeptiblen (New Zealand Obese, NZO) Mausmodell zu untersuchen. Es sollten molekulare Mechanismen identifiziert werden, die zum Untergang der β-Zellen in der NZO-Maus f{\"u}hren bzw. zum Schutz der β-Zellen der ob/ob-Maus beitragen. Zun{\"a}chst wurde durch ein geeignetes di{\"a}tetisches Regime in beiden Modellen durch kohlenhydratrestriktive Ern{\"a}hrung eine Adipositas(Lipidtoxizit{\"a}t) induziert und anschließend durch F{\"u}tterung einer kohlenhydrathaltigen Di{\"a}t ein Zustand von Glucolipotoxizit{\"a}t erzeugt. Dieses Vorgehen erlaubte es, in der NZO-Maus in einem kurzen Zeitfenster eine Hyperglyk{\"a}mie sowie einen β-Zelluntergang durch Apoptose auszul{\"o}sen. Im Vergleich dazu blieben ob/ob-M{\"a}use l{\"a}ngerfristig normoglyk{\"a}misch und wiesen keinen β-Zelluntergang auf. Die Ursache f{\"u}r den β-Zellverlust war die Inaktivierung des Insulin/IGF-1-Rezeptor-Signalwegs, wie durch Abnahme von phospho-AKT, phospho-FoxO1 sowie des β-zellspezifischen Transkriptionsfaktors PDX1 gezeigt wurde. Mit Ausnahme des Effekts einer Dephosphorylierung von FoxO1, konnten ob/ob-M{\"a}use diesen Signalweg aufrechterhalten und dadurch einen Verlust von β-Zellen abwenden. Die glucolipotoxischen Effekte wurden in vitro an isolierten Inseln beider St{\"a}mme und der β-Zelllinie MIN6 best{\"a}tigt und zeigten, dass ausschließlich die Kombination hoher Glucose und Palmitatkonzentrationen (Glucolipotoxizit{\"a}t) negative Auswirkungen auf die NZO-Inseln und MIN6-Zellen hatte, w{\"a}hrend ob/ob-Inseln davor gesch{\"u}tzt blieben. Die Untersuchung isolierter Inseln ergab, dass beide St{\"a}mme unter glucolipotoxischen Bedingungen keine Steigerung der Insulinexpression aufweisen und sich bez{\"u}glich ihrer Glucose-stimulierten Insulinsekretion nicht unterscheiden. Mit Hilfe von Microarray- sowie immunhistologischen Untersuchungen wurde gezeigt, dass ausschließlich ob/ob-M{\"a}use nach Kohlenhydratf{\"u}tterung eine kompensatorische transiente Induktion der β-Zellproliferation aufwiesen, die in einer nahezu Verdreifachung der Inselmasse nach 32 Tagen m{\"u}ndete. Die hier erzielten Ergebnisse lassen die Schlussfolgerung zu, dass der β-Zelluntergang der NZO-Maus auf eine Beeintr{\"a}chtigung des Insulin/IGF-1-Rezeptor-Signalwegs sowie auf die Unf{\"a}higkeit zur β- Zellproliferation zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden kann. Umgekehrt erm{\"o}glichen der Erhalt des Insulin/IGF-1-Rezeptor-Signalwegs und die Induktion der β-Zellproliferation in der ob/ob-Maus den Schutz vor einer Hyperglyk{\"a}mie und einem Diabetes.},
  language  = {de}
}
@article{KluthStadionGottmannetal.2019,
  author    = {Kluth, Oliver and Stadion, Mandy and Gottmann, Pascal and Aga-Barfknecht, Heja and J{\"a}hnert, Markus and Scherneck, Stephan and Vogel, Heike and Krus, Ulrika and Seelig, Anett and Ling, Charlotte and Gerdes, Jantje and Sch{\"u}rmann, Annette},
  title     = {Decreased expression of cilia genes in pancreatic islets as a risk factor for type 2 diabetes in mice and humans},
  series = {Cell reports},
  volume    = {26},
  journal   = {Cell reports},
  number    = {11},
  publisher = {Cell Press},
  address   = {Maryland Heights},
  issn      = {2211-1247},
  doi       = {10.1016/j.celrep.2019.02.056},
  pages     = {3027 -- 3036},
  year      = {2019},
  abstract  = {An insufficient adaptive beta-cell compensation is a hallmark of type 2 diabetes (T2D). Primary cilia function as versatile sensory antennae regulating various cellular processes, but their role on compensatory beta-cell replication has not been examined. Here, we identify a significant enrichment of downregulated, cilia-annotated genes in pancreatic islets of diabetes-prone NZO mice as compared with diabetes-resistant B6-ob/ob mice. Among 327 differentially expressed mouse cilia genes, 81 human orthologs are also affected in islets of diabetic donors. Islets of nondiabetic mice and humans show a substantial overlap of upregulated cilia genes that are linked to cell-cycle progression. The shRNA-mediated suppression of KIF3A, essential for ciliogenesis, impairs division of MINE beta cells as well as in dispersed primary mouse and human islet cells, as shown by decreased BrdU incorporation. These findings demonstrate the substantial role of cilia-gene regulation on islet function and T2D risk.},
  language  = {en}
}
@article{JonasKluthHelmsetal.2022,
  author    = {Jonas, Wenke and Kluth, Oliver and Helms, Anett and Voss, Sarah and Jahnert, Markus and Gottmann, Pascal and Speckmann, Thilo and Knebel, Birgit and Chadt, Alexandra and Al-Hasani, Hadi and Sch{\"u}rmann, Annette and Vogel, Heike},
  title     = {Identification of novel genes involved in hyperglycemia in mice},
  series = {International journal of molecular sciences},
  volume    = {23},
  journal   = {International journal of molecular sciences},
  number    = {6},
  publisher = {MDPI},
  address   = {Basel},
  issn      = {1661-6596},
  doi       = {10.3390/ijms23063205},
  pages     = {13},
  year      = {2022},
  abstract  = {Current attempts to prevent and manage type 2 diabetes have been moderately effective, and a better understanding of the molecular roots of this complex disease is important to develop more successful and precise treatment options. Recently, we initiated the collective diabetes cross, where four mouse inbred strains differing in their diabetes susceptibility were crossed with the obese and diabetes-prone NZO strain and identified the quantitative trait loci (QTL) Nidd13/NZO, a genomic region on chromosome 13 that correlates with hyperglycemia in NZO allele carriers compared to B6 controls. Subsequent analysis of the critical region, harboring 644 genes, included expression studies in pancreatic islets of congenic Nidd13/NZO mice, integration of single-cell data from parental NZO and B6 islets as well as haplotype analysis. Finally, of the five genes (Acot12, S100z, Ankrd55, Rnf180, and Iqgap2) within the polymorphic haplotype block that are differently expressed in islets of B6 compared to NZO mice, we identified the calcium-binding protein S100z gene to affect islet cell proliferation as well as apoptosis when overexpressed in MINE cells. In summary, we define S100z as the most striking gene to be causal for the diabetes QTL Nidd13/NZO by affecting beta-cell proliferation and apoptosis. Thus, S100z is an entirely novel diabetes gene regulating islet cell function.},
  language  = {en}
}