Dokument: Regulation der Expression von Molekülen des Wnt-Signalwegs in intestinalen endokrinen L-Zellen durch metabolische und pharmakologische Stimuli

Titel:Regulation der Expression von Molekülen des Wnt-Signalwegs in intestinalen endokrinen L-Zellen durch metabolische und pharmakologische Stimuli
Weiterer Titel:Regulation of the expression of Wnt-signaling molecules in intestinal endocrine L-cells by pharmacological or metabolic stimuli
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20161028-102331-1
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Broja, Moritz [Autor]
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Dateien vom 07.10.2016 / geändert 04.10.2016
Beitragende:Prof. Dr. Sven Schinner [Gutachter]
Prof. Dr. Dirk Graf [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Der kanonische Wnt-Signalweg spielt in der Regulation der Expression des Proglucagon-Gens (Gcg) eine wichtige Rolle. Gcg kodiert in intestinalen endokrinen L-Zellen für das Inkretinhormon Glucagon-like peptide-1 (GLP-1). Dieses ist mit dem anderen Inkretinhormon, Glucose-dependend insulinotropic polypeptide (GIP), bis zu 70% für die Ausschüttung von Insulin verantwortlich.
Es war nicht bekannt, inwieweit die Expression von endogenen Wnt Signalmolekülen in L-Zellen durch pharmakologische und metabolische Stimuli reguliert wird.
Deshalb wurde in dieser Arbeit die Hypothese untersucht, ob hohe Glukosekonzentrationen und ausgewählte Glukose senkende Substanzen einen Effekt auf die Expression von Wnt Signalmolekülen in endokrinen intestinalen L- Zellen haben.
Hierzu wurden murine GLP-1 produzierende GLUTag Zellen einerseits mit verschiedenen Glukosekonzentrationen und andererseits mit unterschiedlichen Konzentrationen von Glukose senkenden Substanzen 24 Stunden lang stimuliert. Die Quantifizierung der Expression von Wnt Signalmolekülen wurde mittels quantitativer Real-Time Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) untersucht.
Bezogen auf eine Konzentration von 5.5 mM Glukose führte eine Stimulation mit höheren Glukosekonzentrationen in murinen GLUTag Zellen zu einer konzentrationsabhängigen Hemmung der Expression der Wnt Signalmoleküle Wnt4 und TCF7L2.
Es konnte kein regulatorischer Effekt auf die Expression von Wnt4 und TCF7L2 nach der Behandlung mit verschiedenen Glukose senkenden Substanzen gezeigt werden. Diese Daten zeigen, dass hohe Glukosekonzentrationen die endogene Wnt4 und TCF7L2 mRNA-Expression in intestinalen endokrinen L-Zellen hemmen. Da Wnt Signalmoleküle Regulatoren der GLP-1 Expression sind, könnte dies einen Mechanismus für die verminderte GLP-1 Sekretion aus intestinalen L-Zellen bei chronischer Hyperglykämie im Rahmen des Diabetes mellitus Typ 2 darstellen.

The canonical Wnt-signaling pathway plays an important role in the regulation of the expression of the proglucagon-gene (Gcg), encoding GLP-1 in intestinal L-cells. Wnt-signaling molecules are expressed in intestinal endocrine L-cells. Yet it is not known if the expression of endogenous Wnt-signaling molecules in L-cells is regulated by metabolic or pharmacological stimuli. Therefore, we investigated the effect of antidiabetic drugs and different glucose concentrations on the expression of Wnt-signaling molecules in L-cells.

Stimulation of murine GLP-1 producing GLUTag-cells with glucose (5.5 mM, 11 mM, 16.7 mM, 25 mM), insulin (10 µM, 20 µM), tolbutamide (250 µM, 500 µM), rosiglitazone (10 µM, 20 µM), metformin (500 µM, 1 mM) and exendin-4 (10 nM, 20 nM) for 24 hours. The Quantification of the expression of the Wnt molecules Wnt-4 and TCF7L2 were investigated by semiquantitative PCR. The expression of these two molecules were referred to as an unstimulated control.

High glucose concentrations downregulate the expression of Wnt4 and TCF7L2 in intestinal L-cells.
High glucose concentrations (25mM and 16,7mM) led to a 61% (p<0.001) and 55% (p<0.001) inhibition of Wnt4 mRNA levels in murine GLUTag-cells comared to controls with 5mM glucose. After 24h stimulation with 11, 16.7 and 25 mM glucose TCF7L2 expression was inhibited by 26%, 36% (p<0.01) and 46% (p<0.01) compared to the control (5mM).
24h stimulation with different pharmacolic stimuli showed no effect on Wnt-4 expression.
24h stimulation with different pharmacolic stimuli showed no regulatory effect on TCF7L2 expression.

These data demonstrate that high glucose concentrations inhibit endogenous Wnt-4 and TCF7L2 expression in intestinal endocrine L-cells. As Wnt-signaling molecules are regulators of GLP-1 expression this might be a mechanism of dysregulated GLP-1 secretion in diabetes mellitus.
Lizenz:In Copyright
Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:28.10.2016
Dateien geändert am:28.10.2016
Promotionsantrag am:24.02.2016
Datum der Promotion:21.09.2016
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