Diabetologie und Stoffwechsel 2015; 10 - P93
DOI: 10.1055/s-0035-1549599

Untersuchungen zum Einfluss von proinflammatorischen Zytokinen auf die Zellvitalität und ROS-Produktion in braunen Fettzellen

L Rebiger 1, S Lenzen 1, I Mehmeti 1
  • 1Medizinische Hochschule Hannover, Institut für Klinische Biochemie, Hannover, Germany

Fragestellung: Adipositas wird als eine der Hauptursachen des Typ-2-Diabetes angesehen. Zur Bekämpfung der Fettleibigkeit und der damit einhergehenden metabolischen Dysfunktionen werden Strategien zur Transdifferenzierung weißer in braune Adipozyten diskutiert. Braune Adipozyten haben keine Energiespeicherfunktion, sondern tragen zur Wärmehomöostase des Körpers bei. Es gibt experimentelle Hinweise, dass mit der vermehrten Oxidation von Fettsäuren in Mitochondrien die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) einhergeht. Ziel der vorliegenden Studie war daher die Bestimmung des antioxidativen Status der braunen Adipozyten sowie die Analyse der Zytokin-vermittelten ROS-Bildung und der damit verbundenen Toxizität.

Methodik: Optimierung des Differenzierungsprotokolls von Präadipozyten zu Adipozyten. Die Expression von Superoxiddismutasen bzw. H2O2-inaktivierenden Enzymen wurde mittels qRT-PCR und WB erfasst. Die Zellvitalität von Adipozyten nach Inkubation mit proinflammatorischen Zytokinen und steigenden H2O2-Konzentrationen wurde mittels MTT-Assay bestimmt. Die ROS-Bildung in Adipozyten nach 24-stündiger Zytokininkubation wurde durch DCF ermittelt.

Ergebnisse: Präadipozyten waren am 9. Tag nach der Induktion der Adipogenese zu reifen Adipozyten ausdifferenziert. Die Expression von Superoxiddismutasen und der H2O2-inaktivierenden Katalase, jedoch nicht der GPx, war am 9. Tag der Adipogenese signifikant gesteigert. Eine 72-stündige Exposition der differenzierten Adipozyten mit Zytokinen verursachte eine signifikante Abnahme der Zellvitalität, die mit einer gesteigerten ROS-Produktion einherging. Eine signifikante Abnahme der Zellvitalität konnte ebenfalls nach der Behandlung von Adipozyten mit steigenden H2O2-Konzentrationen beobachtet werden.

Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse zeigen, dass die Expression der ROS-inaktivierenden Enzyme im Verlauf der Differenzierung ansteigt. Dieser Anstieg reicht jedoch nicht aus, um die Zellen adäquat vor Zytokin-vermittelter Toxizität, die auf die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies zurückzuführen ist, zu schützen.