@phdthesis{Will2014, author = {Katja Will}, title = {Untersuchungen zum Einfluss der Adipokine Adiponectin und Leptin auf das Wachstum porciner Skelettmuskelzellen in vitro}, journal = {Investigations of the influence of the adipokines adiponectin and leptin on the growth of porcine skeletal muscle cells in vitro}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-001953-3}, year = {2014}, abstract = {Sowohl f{\"u}r die Leistungsauspr{\"a}gung als auch die Gesundheit landwirtschaftlicher Nutztiere ist die relative Verteilung von Skelettmuskel- und Fettgewebe ein entscheidender Faktor. Entwicklungs- und Wachstumsprozesse werden neben gewebespezifischen Faktoren auch durch Wechselwirkungen zwischen beiden Geweben beeinflusst. Beim Menschen sind das Auftreten von Adipositas und die damit verbundene geringere Auspr{\"a}gung der Muskulatur und Ver{\"a}nderung metabolischer Prozesse entscheidende Risikofaktoren f{\"u}r die Entwicklung von Krankheiten. Die Aufkl{\"a}rung der Regulation der Entwicklung von Muskel- und Fettgewebe ist daher ein wichtiges Anliegen der Nutztierforschung, aber auch der humanmedizinischen Forschung. Adiponectin und Leptin geh{\"o}ren zu den am besten untersuchten Adipokinen, wobei der Fokus haupts{\"a}chlich auf der Regulation der Fetts{\"a}ureoxidation, des Glucosestoffwechsels und der Insulinsensitivit{\"a}t lag und liegt. Beide Faktoren k{\"o}nnen sowohl von Fett- als auch Skelettmuskelgewebe synthetisiert und sezerniert werden und somit physiologische Prozesse in beiden Geweben beeinflussen. In wenigen Studien, haupts{\"a}chlich durchgef{\"u}hrt am Muskel von Nagern, wurden unterschiedliche Ergebnisse gezeigt, die auf widerspr{\"u}chliche Effekte (positiv, negativ oder nicht nachweisbar) der Adipokine auf das Muskelwachstum hinweisen. Die Wirkung beider Adipokine auf den Proteinstoffwechsel porciner Muskelzellen wurde bisher noch nicht beschrieben. Ebenso gibt es bislang keinen Nachweis f{\"u}r das Vorhandensein der spezifischen Rezeptorproteine f{\"u}r Adiponectin (ADIPOR1, ADIPOR2) und Leptin (LEPR) im Skelettmuskel des Schweins. Das Ziel der Untersuchungen dieser Arbeit bestand in der Erforschung zellul{\"a}rer und molekularer Prozesse der Regulation des Wachstums porciner Skelettmuskelzellen durch Adiponectin und Leptin. Es sollten erstmals 1) die direkte Wirkung beider Adipokine auf das Wachstum und die Differenzierung porciner Skelettmuskelzellkulturen und 2) die zugrundeliegenden Regulationsmechanismen unter Beteiligung wichtiger Signalwege des Energie- und Proteinstoffwechsels beschrieben werden. Aufgrund der Genexpression der spezifischen Rezeptoren f{\"u}r Adiponectin kann der porcine Skelettmuskel als Adiponectin-sensitives Gewebe betrachtet werden. Bei den Untersuchungen zeigte sich, dass die Wirkungen von Adiponectin und Leptin auf proliferierende porcine Skelettmuskelzellen von den vorherrschenden Kulturbedingungen abh{\"a}ngig sind. Die Behandlung mit Adiponectin bei der Verwendung von serumfreiem aber Wachstumsfaktor-supplementiertem Medium resultierte in einer verminderten DNA-Syntheserate, welche auf Wechselwirkungen zwischen dem Adipokin und dem im Medium vorhandenen Wachstumsfaktor bFGF zur{\"u}ckzuf{\"u}hren war. F{\"u}r Leptin konnte unter diesen Bedingungen nur eine kurzzeitige Hemmung der Proliferation porciner Muskelzellen beobachtet werden. Des Weiteren wurde die Wirkung von Adiponectin, aber nicht Leptin, auf die Prolfiferation porciner Myoblasten durch {\"O}ls{\"a}ure moduliert. Weiterhin zeigte sich, dass die Vitalit{\"a}t adipokinbehandelter Zellen im Vergleich zu unbehandelten Kontrollzellen unter serumfreien, wachstumsfaktor-supplementierten Bedingungen leicht verbessert war. Unter Niedrigserumbedingungen f{\"u}hrten beide Adipokine zu einer gesteigerten DNA-Syntheserate, welche bei Leptin mit einer Verminderung der Zellzahl einherging. Im Gegensatz zu serumfreien Kulturbedingungen, unter denen die vorhandenen Wachstumsfaktoren die Zellen offensichtlich vor einem negativen Einfluss der Adipokine sch{\"u}tzen, wurde bei der Verwendung von Medium mit niedrigem Serumgehalt eine verminderte Zellvitalit{\"a}t adipokinbehandelter Zellen beobachtet. Ein Einfluss von Adiponectin und Leptin auf den Proteinstoffwechsel differenzierender Kulturen konnte unter den verwendeten Kulturbedingungen nicht gezeigt werden. Weiterhin erh{\"o}hten Adiponectin und Leptin zwar den Differenzierungsgrad porciner Myoblasten in Form eines erh{\"o}hten Fusionsgrades, aber nicht bez{\"u}glich der Aktivit{\"a}t des Markerenzyms Creatinkinase. Die Untersuchungen verschiedener intrazellul{\"a}rer Schl{\"u}sselsignalmolek{\"u}le zeigen erste Hinweise auf eine Beteiligung des p44/42 MAPK Signalweges an der Vermittlung der Adipokineffekte, obwohl dessen Aktivierung m{\"o}glicherweise zu kurz ist, um eine langfristige stimulierende Wirkung auf downstream targets und somit auf physiologische Prozesse zu haben. Die Ergebnisse dieser Arbeit leisten zum einen einen wichtigen Beitrag zur Aufkl{\"a}rung der Regulation von Wachstums- und Entwicklungsprozessen des Muskel- und Fettgewebes durch wechselseitige Beeinflussung. Zum anderen sind die beim Schwein gewonnenen Erkenntnisse aufgrund der dem Menschen {\"a}hnlichen Physiologie durchaus auf die Humanforschung {\"u}bertragbar und somit ebenfalls f{\"u}r die Erforschung adipositas-assoziierter Erkrankungen beim Menschen relevant.}, language = {de} }