Das immunometabolische Signalnetzwerk reguliert die Aufrechterhaltung der Fettgewebshomöostase
Year: 2020
Type: dissertation
Abstract: Das Fettgewebe ist nicht nur ein passives Lipid- und Energiespeicherdepot, sondern auch ein großes endokrines, immunologisch wirksames Organ, das durch Freisetzen von Hormonen, Biomolekülen und Zytokinen Einfluss auf die Gesamtenergiehomöostase des Körpers nehmen kann.Dabei besteht das Fettgewebe nicht nur aus Fettzellen, sondern enthält ein gut ausbalanciertes Arrangement aus nicht-Adipozyten wie Fibroblasten, Immunzellen und innervierenden Neuronen. Zusammen formen diese Zellen eine funktionale Einheit, die Funktion und Integrität des Fettgewebes regulieren. ATMs (engl. Adipose tissue macrophages) werden von der lokalen Mikroumgebung beeinflusst und sind durch Freisetzen von Zytokinen an der Aufrechterhaltung der Fettgewebshomöostase und an immunometabolischen Prozessen beteiligt. Darüber hinaus wird das Fettgewebe von innervierenden Neuronen des sympathischen Nervensystems reguliert. Sie setzen Katecholamine frei, die an -adrenerge Rezeptoren von Adipozyten binden und Lipolyse sowie Thermogenese auslösen können. Unter pathophysiologischen Bedingungen wie Krebs-Kachexie oder Atherosklerose, kommt es zu einer chronischen Aufrechterhaltung des thermogenen Programms und zu einer Dysfunktion des Kommunikationsnetzwerkes zwischen den Zellen des Fettgewebes. Das Zytokin IL-6 wird von vielen Zellen und Geweben freigesetzt, vor allem aber von lipolytisch stimulierten Adipozyten, wodurch IL-6 als potenzieller Treiber zur Aufrechterhaltung des inflammatorischen Milieus im Fettgewebe gilt. So konnte gezeigt werden, dass IL-6 nicht nur die ATM Polarisation auslösen kann, sondern auch die Lipolyse und Thermogenese in Adipozyten. Es ist noch unklar, ob IL-6 den Stoffwechsel von Adipozyten direkt beeinflusst, oder ob Makrophagen als Mediatoren für den metabolischen Effekt von IL-6 fungieren.Daher hatte diese Arbeit das Ziel, die Rolle von IL-6 in immunometabolischen Prozessen zu untersuchen und die wechselseitige Kommunikation von Makrophagen und Adipozyten genauer zu beleuchten.Hierfür wurde einerseits der direkte Effekt von IL-6 auf Adipozyten und andererseits die Kommunikation bzw. die metabolische Regulation von Adipozyten und Makrophagen durch freigesetzte Faktoren untersucht.Unter Verwendung von differenzierten 3T3-L1 Adipozyten und Adipozyten aus der stromal vaskulären Fraktion der Maus konnte gezeigt werden, dass IL-6 die Lipolyse nicht direkt stimulieren kann und auch keine Auswirkungen auf die zelluläre Stressantwort oder die mitochondriale Aktivität der Adipozyten hatObwohl konditioniertes Medium von M1, M2, oder M0 Knochenmarks-Makrophagen die lipolytische und mitochondriale Aktivität von Adipozyten unter Forskolinzugabe verstärkt, konnte kein Einfluss auf die basale Expression von IL-6 oder Ucp-1 mRNA in Adipozyten festgestellt werden.Konditioniertes Medium von lipolytisch stimulierten Adipozyten führte zu einer Reduktion von Arg-1 nicht aber von iNOS Expression in Makrophagen. Dies deutet darauf hin, dass Adipozyten Faktoren freisetzen, die den M1-Makrophagenphänotypen verursachen. Zusammengefasst zeigt diese Arbeit, dass Veränderungen des Fettgewebemetabolismus nicht direkt von IL-6 abhängen, sondern dass vermutlich noch andere Zellen innerhalb des Gewebes involviert sein könnten. Weiters setzen zwar Makrophagen keine Effektoren frei, die den basalen Metabolismus von Adipozyten beeinflussen, doch sekretieren Adipozyten Moleküle, die zur Makrophagenpolarisation führen können. Es sind künftig weiterführende Studien nötig, um den komplexen Zusammenhang zwischen zellulärem Netzwerk und der Fettgewebshomöostase aufschlüsseln zu können.
Author: Baumgartner, Vanessa Janine
Language: German
Subfield: Endocrinology, Diabetes and Metabolism
Field: Medicine
Domain: Health Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7046548375