Untersuchungen zur Sezernierung von Zytokinen durch das epikardiale Fett und dessen Wirkung auf die myokardiale Funktion im Tiermodell

Fragestellung: Epikardiales Fett (EF) ist ein viszerales Fettgewebe, welches faszienfrei auf dem Herzen aufliegt. Da EF eine Vielzahl von pro-inflammatorischen Adipokinen sezerniert und diese direkt auf das Myokard wirken können wird vermutet, dass dieses Fettdepot eine große Rolle bei der Pathogenese kardiovaskulärer Erkrankungen und spezieller Formen von Kardiomyopathie spielen könnte. Ziel dieser Studie ist es zu untersuchen, welche Zytokine vom EF im Vergleich zu subkutanem Fett (SF) sezerniert werden und welche Wirkung diese auf die Funktion des Myokards haben. Zudem soll die Frage geklärt werden, in welchem Zusammenhang dieser Crosstalk mit der Entwicklung des metabolischen Syndroms steht.

Methodik: 7 Wochen alte Meerschweinchen wurden für 6 Monate mit einer High Energy (HE) Diät gefüttert. Als Kontrolle diente eine Low Energy (LE) Standarddiät. Am Ende der Fütterungsstudie wurden ein Glucosetoleranztest (GTT) und eine Echokardiografie (Echo) durchgeführt. Von den Tieren wurde sowohl EF als auch SF entnommen und Fettexplantate angefertigt. Von diesen Fettexplantaten wurden dann konditionierte Medien generiert, die durch Mikroarrays analysiert wurden.

Ergebnisse: Mithilfe des GTTs konnte eine signifikant gestörte Glucoseaufnahme bei den HE Tieren im Vergleich zu den LE Tieren festgestellt werden (p<0,01). Zudem zeigte sich im Echo, dass diese Tiere durch eine verminderte linksventrikuläre Funktion des Herzens charakterisiert waren (p<0,05). Analysen der konditionierten Medien zeigten, dass die beiden Fütterungsdiäten ein unterschiedliches Sekretionsmuster erzeugen. So konnte u.a das Zytokin Activin A identifiziert werden, welches durch die HE Diät im EF induziert wurde (4-fach über LE). Ein Vergleich der verschiedenen Fettdepots brachte ebenfalls Unterschiede im Sekretionsverhalten hervor. So wird Activin A um das 10-fache stärker vom EF sezerniert als vom SF. Neben Activin A konnten noch weitere Zytokine identifiziert werden, die vom EF stärker freigesetzt werden, wie z.B. Axl oder IL10. Es konnten aber auch Zytokine wie ICAM-3 nachgewiesen werden, die verstärkt vom SF im Vergleich zum EF ausgeschüttet werden. Der Einfluss konditionierter Medien auf die Kontraktilität isolierter Kardiomyozyten wird derzeit untersucht und erste Daten werden präsentiert.

Schlussfolgerung: Die ermittelten GTT Daten könnten auf eine beginnende Insulinresistenz der HE Tiere hindeuten. Die Echodaten zeigen eine Veränderung der linksventrikulären Funktion bei den HE Tieren im Vergleich zu den LE Tieren, was eine Beeinträchtigung der Herzfunktion andeutet. Mithilfe der beiden unterschiedlichen Diäten konnte gezeigt werden, dass es zu depotspezifischen Veränderungen in der Sezernierung von Zytokinen kommt. Wir folgern daher, dass das epikardiale Fett ein spezifisches, weiter zu definierendes pathophysiologisches Potential besitzt.