Dokument: Afamin, Insulinresistenz und Inflammation: Daten aus in vitro Studien und der KORA F4 Studie
| Titel: | Afamin, Insulinresistenz und Inflammation: Daten aus in vitro Studien und der KORA F4 Studie | |||||||
| Weiterer Titel: | Afamin, Insulin resistance and inflammation: Data from in vitro studies and the KORA F4 study | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=58672 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20220127-105332-4 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Dipl.-Phys Fischer, Thomas [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Herder, Christian [Gutachter] Prof. Dr. Meißner, Thomas [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Afamin, Inflammation, Insulinresistenz | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Afamin ist ein Glykoprotein, das überwiegend in der Leber gebildet wird. Eine Meta-Analyse aus acht epidemiologischen Studien zeigte, dass erhöhte Spiegel von Afamin mit einem erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes (T2D) einhergehen. Eine andere humane Studie wies nach, dass zirkulierendes Afamin in adipösen im Vergleich zu schlanken Personen erhöht vorliegt und positiv mit pro-inflammatorischen Proteinen assoziiert. Adipositas und daraus resultierende inflammatorische Veränderungen im Fettgewebe zählen zu den wichtigsten Risikofaktoren für die Entstehung des Typ-2-Diabetes. Daher war das Ziel dieser Arbeit, (i) metabolische und inflammatorische Faktoren zu identifizieren, die die Afamin-Expression in humanen Hepatozyten regulieren, (ii) die Untersuchung des Effekts von Afamin auf die Insulinsignalkaskade und die Inflammation in humanen Adipozyten und (iii) die Bestimmung der Assoziation von Serum-Afamin mit einer Vielzahl von inflammatorischen Markern in der populationsbasierten KORA F4-Studie.
Hepatozyten wurden für 24 Stunden mit pro-inflammatorischen (IL-1β, IL-6 und TNFα) und metabolischen (Glukose und Insulin) Faktoren stimuliert. Afamin wurde im Zellkulturüberstand mittels ELISA gemessen. Reife Adipozyten wurden für 24 Stunden mit einer physiologischen Afaminkonzentration von 90 mg/l stimuliert. Anschließend wurde der Phosphorylierungsgrad von Schlüsselproteinen von inflammatorischen (ERK, p38, NFκB) und metabolischen Signalwegen (Akt) mittels Western Blot bestimmt. Zusätzlich wurde die Konzentration von 92 inflammatorischen Biomarkern in den Überständen der Adipozyten gemessen. Im letzten Teil wurde die Assoziation von Afamin mit 92 inflammatorischen Biomarkern bestimmt, die im Serum von 1082 Teilnehmern der KORA F4-Studie gemessen wurden. Die Expression von Afamin aus Hepatozyten zeigte sich vermindert nach Stimulation mit inflammatorischen Faktoren (IL-1β: -52%, IL-6: -36% und TNFα: -44%) und Glukose (-7%) und vermehrt nach Stimulation mit supraphysiologischen Insulinkonzentrationen (+13%). Bei physiologischen Insulinkonzentrationen war kein signifikanter Effekt zu beobachten. Die Afaminstimulation von Adipozyten hatte, bei gleichzeitigem Insulinstimulus, eine verminderte Aktivierung der Phosphorylierung von Akt an der Aminosäure Threonin (-21,5%) als zentralem Mediator des Insulinsignalwegs zur Folge. Die Aktivierung von inflammatorischen Schlüsselproteinen bzw. Transkriptionsfaktoren zeigte keine signifikante Veränderung. In den Überständen der Adipozyten fand sich eine vermehrte Bildung von 25 inflammatorischen Biomarkern (u.a. MCP-4, VEGFA und IL-13) nach der Behandlung mit Afamin. In der KORA F4-Studie konnte eine positive Korrelation mit 7 (u.a. MCP-1, FGF-21 und GDNF) und eine negative Korrelation mit 19 Biomarkern (u.a. CSF-1, IL-6 und TGFα) beobachtet werden. Diese Arbeit gibt Hinweise darauf, dass Afamin zu einer verminderten Insulinsensitivität und einer vermehrten Ausschüttung von pro-inflammatorischen Proteinen aus Adipozyten führen könnte. In der Zirkulation ist Afamin sowohl mit pro- als auch mit anti-inflammatorischen Biomarkern assoziiert, so dass die Beziehung zwischen Afamin und Inflammation in weiteren Studien näher untersucht werden sollte.Afamin is a glycoprotein that is predominantly produced in the liver. A meta-analysis of eight epidemiological studies showed that elevated afamin levels were associated with an increased risk of type 2 diabetes. Another human study has shown that circulating afamin was elevated in obese versus lean individuals and that afamin was positively associated with pro-inflammatory proteins. Obesity and resulting inflammatory changes in adipose tissue are among the most important risk factors for the development of type 2 diabetes. The aim of this work was (i) to identify metabolic and inflammatory factors that regulate afamin expression in human hepatocytes, (ii) to study the effect of afamin on the insulin signalling cascade and inflammation in human adipocytes, and (iii) to determine the association of serum afamin with a range of inflammatory markers in the population-based KORA F4 study. Hepatocytes were stimulated for 24 hours with inflammatory (IL-1β, IL-6 and TNFα) and metabolic (glucose and insulin) factors. Afamin was measured in the supernatant by ELISA. Mature adipocytes were stimulated for 24 hours with a physiological afamin concentration of 90 mg/l. Thereafter the degree of phosphorylation of key proteins of inflammatory (ERK, p38, NFκB) and metabolic signalling pathways (Akt) was determined by Western blot. In addition, the concentration of 92 inflammatory biomarkers was determined in the supernatants. Finally, the association of afamin with 92 inflammatory biomarkers was determined, which were measured in the serum of 1082 participants in the KORA F4 study. The expression of afamin from hepatocytes was reduced after stimulation with inflammatory factors (IL-1β: -52%, IL-6: -36% and TNFα: -44%) and glucose (-7%) and increased after stimulation with supraphysiological insulin concentrations. At physiological insulin concentrations, no significant effect was observed. The stimulation of adipocytes with afamin, while a simultaneous insulin stimulus was applied, resulted in a reduced phosphorylation of Akt at the amino acid threonine (-21.5%) as the central mediator of the insulin signalling cascade. In the supernatants of the adipocytes there was an increased release of 25 inflammatory biomarkers (including MCP-4, VEGFA and IL-13) after treatment with afamin. In the KORA F4 study a positive correlation with 7 (including MCP-1, FGF-21 und GDNF) and a negative correlation with 19 inflammatory biomarkers (including CSF-1, IL-6 and TGFα) was observed. This work indicates that afamin may lead to decreased insulin sensitivity and increased release of pro-inflammatory proteins from adipocytes. In the circulation, afamin is associated with both pro- and anti-inflammatory biomarkers, so the relationship between afamin and inflammation should be further investigated in further studies. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Sonstige Einrichtungen/Externe » An-Institute » Deutsches Diabetes-Zentrum | |||||||
| Dokument erstellt am: | 27.01.2022 | |||||||
| Dateien geändert am: | 27.01.2022 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 19.10.2020 | |||||||
| Datum der Promotion: | 25.01.2022 |
