Titelaufnahme

Titel
Hormonal and temporal regulation of adipogenic genes in classical brown adipocytes / Vorgelegt von: Thomas Tymciw
Weitere Titel
Hormonale und temporale Regulierung von adipogenen Genen in klassischen braunen Adipozyten
AutorInnenTymciw, Thomas
GutachterWank, Herbert
Erschienen2018
HochschulschriftWien, FH Campus Wien, Masterarb., 2018
Anmerkung
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Datum der AbgabeJuni 2018
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Thermogenin / UCP1 / braune adipozyten / braunes Fettgewebe
Schlagwörter (EN)Uncoupling protein 1 / UCP1 / thermogenin / brown adipocytes / brown adipose tissue
URNurn:nbn:at:at-fhcw:1-4731 Persistent Identifier (URN)
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Hormonal and temporal regulation of adipogenic genes in classical brown adipocytes [4.84 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Obwohl braunes und weißes Fettgewebe durch gemeinsame Nomenklatur verbunden sind, haben sie jedoch äußerst weitreichende Unterschiede aufzuweisen. Braune adipozyten teilen ihren Ursprung mit Muskelzellen aus gemeinsamen Vorläuferzellen. Auch ihre Funktion, der Verbrauch von Energie, steht mit diesem Zusammenhang in Einklang. Während weiße Adipozyten Energie in Form von wenigen, großen Lipidtropfen speichern, tun braune Adipozyten dies als zahlreiche, kleine Lipidtropfen. Im Falle einer sympathischen Aktivierung des braunen Fettgewebes durch Norepinephrine, erlaubt die größere Oberfläche so schnellen Zugang zu Fettsäuren. Diese werden benötigt, um Thermogenese in den Mitochondrien des braunen Fettgewebes zu aktivieren. Das uncoupling protein 1, das Protonentransport entlang deren elektrochemischen Gradienten zulässt, ist verantwortlich für die Erzeugung von Wärme. Im Normalfall wird die durch den Protonenfluss freiwerdende Energie von der Adenosintriphosphatase dazu verwendet, Adenosintriphosphat herzustellen. Falls der Protonenfluss jedoch durch das uncoupling protein 1 führt, wird die dabei freiwerdende Energie als Wärme abgegeben.

Braunes Fettgewebe ist durch diesen Energieverbrauch in der Lage, Wärme zu produzieren. Dieser Prozess wird nicht-zitternde Thermogenese genannt, also eine Form der Thermogenese, die Zittern ersetzen soll. Dabei spielt das uncoupling protein 1, das nur in Säugetieren zu finden ist, eine zentrale Rolle, da der Prozess von diesem Protein abhängig ist. Weitreichende Forschungen werden in diesem Gebiet angestellt, im Hinblick auf eine mögliche Behandlung von Fettleibigkeit und Diabetes durch selektive Aktivierung von braunem Fettgewebe.

In dieser Arbeit wurden primäre Kulturen von braunen Prä-adipozyten mit dem Peroxisomen-Proliferator-aktiviertem Rezeptor gamma Agonist Rosiglitazon behandelt, um die Differenzierung von braunen Adipozyten zu untersuchen.

Die Zeit abhängige Aktivierung von adipogenen Proteinen durch die verschiedenen Aktivatoren Norepinephrine und Peroxisom-Proliferator aktivierter Rezeptor gamma wird gezeigt. Die unterschiedliche Aktivierung dieser Gene zeigt die zwei Stadien von braunem Fettgewebe auf. Diese sind die Aktivierung (Thermogenese) und die Rekrutierung von braunem Fettgewebe. Es wurde gezeigt, dass die Expression von adipocytes protein 2 und cell death-inducing DNA fragmentation factor alpha-like effector A abhängig von der Art der Stimulation der braunen Adipozyten ist.

Zusammenfassung (Englisch)

Brown adipose tissue and white adipose tissue, although connected by nomenclature, differ widely. Brown adipocytes share a common progenitor with muscle cells, which is in accordance of their function, the expenditure of energy. While white adipocytes store energy in form of few or one, large lipid droplets, brown adipocytes contain numerous small lipid droplets. In case of sympathetic activation of brown adipocytes by norepinephrine, the greater lipid surface area allows fast access to fatty acids. These are needed for thermogenesis, which occurs in the mitochondria of brown adipocytes. The uncoupling protein 1 is responsible for transport of protons along their electrochemical gradient. This proton flow normally occurs via ATP synthase producing energy in form of adenosine triphosphate (ATP). In case of transport via uncoupling protein 1, this energy is dissipated as heat.

Thus, brown adipose tissue is capable of producing heat. This process is called non-shivering thermogenesis, meaning a form of thermogenesis without shivering. The uncoupling protein 1 that is responsible and needed for this process, is only found in mammals. Intensive research is ongoing with a view to possible treatment of obesity and diabetes by selective activation of brown adipose tissue.

In this thesis, primary cultures of brown pre-adipocytes are treated with peroxisome proliferator-activated receptor gamma agonist rosiglitazone in order to study the differentiation of brown adipocytes.

Time-dependent activation of adipogenic genes by different activators- norepinephrine and peroxisome proliferator-activated receptor gamma - is shown in accordance to different states of brown adipose tissue. These are the recruitment or preparation of brown adipose tissue (without actual activation of uncoupling protein 1) and the activation of brown adipose tissue itself for production of heat. Expression of adipogenic genes adipocyte protein 2 (aP2) and cell death-inducing DNA fragmentation factor alpha-like effector A (Cidea) was shown to be dependent on these different ways of activation.

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