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Chemerin und Adiponektin sind zwei Adipokine, welche vom Fettgewebe sowie der Leber exprimiert werden und vermutlich an der Entstehung von Übergewicht und dessen metabolischen Folgeerkrankungen, wie der Steatosis hepatis, beteiligt sind. Die derzeitige Studienlage zum Zusammenhang zwischen Chemerin und Steatosis hepatis ist noch recht spärlich und aufgrund der verwendeten Datenbasis mit häufig kleinen Patientenkollektiven finden sich zudem widersprüchliche Ergebnisse. Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand daher in der Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Chemerin und verschiedenen Parametern der Steatosis hepatis in einer großen, gut charakterisierten, populationsbasierten Studie unter Berücksichtigung möglicher Störfaktoren. Um diese Ergebnisse mit einem bisher gut erforschten Adipokin zu vergleichen und zu validieren, wurde zusätzlich der Zusammenhang zwischen Adiponektin und einer Steatosis hepatis analysiert.
In dieser Arbeit wurden die Daten von 3.951 Probanden der SHIP-TREND-Population mittels adjustierten, geschlechtsspezifischen quantilen und logistischen Regressionsmodellen ausgewertet, um die Assoziationen von Chemerin bzw. Adiponektin mit verschiedenen Leberenzymen, dem MRT-quantifizierten Leberfettanteil sowie dem Vorliegen einer Steatosis hepatis (definiert durch das Vorhandensein einer hyperechogenen Leber im Ultraschall oder eines MRT-quantifizierten Leberfettanteils > 5 %) zu analysieren. Die gefundenen Assoziationen bezüglich des Zusammenhangs zwischen Chemerin bzw. Adiponektin und den Leberenzymen waren in Abhängigkeit vom Geschlecht, dem Nüchternstatus der Probanden sowie dem jeweiligen Enzym sehr unterschiedlich. Deutlich konsistentere Ergebnisse fanden sich dagegen bei den Analysen der beiden Adipokine mit dem MRT-quantifizierten Leberfettanteil. Dabei zeigte sich eine signifikant inverse Assoziation mit Adiponektin bei beiden Geschlechtern sowie eine positive Assoziation mit Chemerin bei Männern, während sich diese Assoziation bei Frauen u-förmig präsentierte. Darüber hinaus ließ sich beobachten, dass eine hohe Chemerinkonzentration mit einer höheren Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen einer Steatosis hepatis assoziiert ist, wohingegen eine hohe Adiponektinkonzentration mit einer niedrigeren Wahrscheinlichkeit für eine Steatosis hepatis einhergeht.
Zusammenfassend legen die dargestellten Ergebnisse eine Beteiligung dieser beiden Adipokine an der Pathogenese der Steatosis hepatis nahe. Interessanterweise scheinen Chemerin und Adiponektin dabei jedoch entgegengesetzte Effekte auszuüben. Existierende experimentelle Arbeiten liefern erste Hinweise auf die zugrundeliegenden pathophysiologischen Mechanismen. Zur vollständigen Klärung bedarf es zukünftig jedoch weiterer Untersuchungen.
Hohe Aldosteron-Konzentrationen haben einen nicht zu unterschätzenden Einfluss auf kardiovaskuläre Risikofaktoren wie arterielle Hypertonie, Störungen des Glukosemetabolismus, eingeschränkte Nierenfunktion und Fettstoffwechselstörung. In vorausgehenden Studien an speziellen Patientenkollektiven aber auch in klinischepidemiologischen Studien wurde eine Assoziation zwischen der Plasma AldosteronKonzentration (PAC) und bestimmten Komponenten des Lipidmetabolismus beschrieben. Ob dieser Zusammenhang auch in der allgemeinen Bevölkerung, und innerhalb des Referenzbereiches für die PAC besteht ist unklar. Um dies zu beantworten, beschäftigte sich die vorliegende Arbeit mit der Assoziation zwischen der PAC und ausgewählten Lipoproteinen (High density lipoprotein cholesterol (HDL-C), Low density lipoprotein cholesterol (LDL-C), Triacylglyceride, gesamt Cholesterol, non-HDL-C) in der allgemeinen Bevölkerung. Hierfür wurden Daten von 793 Männern und 938 Frauen zwischen 25-86 Jahren genutzt die am ersten Follow-up der Study of Health in Pomerania (SHIP-1) teilnahmen. Die Assoziation zwischen der PAC und den oben genannten Lipoproteinen wurde anhand von multivariablen, linearen Regressionsmodellen erfasst. Diese wurden adjustiert für Geschlecht, Alter, BMI, geschätzter glomerulärer Filtrationsrate (eGFR) und HbA1c. Es zeigte sich, eine statistisch signifikante positive Assoziation von PAC mit LDL-C und non-HDL-C sowie eine inverse Assoziation mit HDL-C.
Erstmalig konnte in dieser Arbeit somit gezeigt werden, dass die PAC im physiologischen Bereich im engen Zusammenhang mit dem Lipidmetabolismus steht. Die beobachteten und bereits aus vorherigen Studien bekannten Assoziationen sind daher nicht auf ein bestimmtes Patientenkollektiv beschränkt, sondern auch in der allgemeinen Bevölkerung vorhanden. Weiterhin bestätigen die Ergebnisse aus SHIP-1 die bereits bekannte inverse Assoziation zwischen der PAC und HDL-C. Die hier beschriebene Assoziation zwischen der PAC und LDL-C sowie dem non-HDL-C wurde bis Dato noch nicht beschrieben.
Die Diagnostik des Diabetes mellitus erfolgt mit Hilfe festgelegter diagnostischer Grenzwerte für bestimmte Biomarker, z.B. für die Plasmaglukosekonzentration. Die DDG empfiehlt in ihrer Praxisempfehlung zur Definition, Klassifizierung und Diagnose von Diabetes mellitus, die Impräzision der Plasmaglukosekonzentrationsbestimmung mit Hilfe der Minimal Difference (MD) anzugeben. Sie leitet sich von der SD ab und beschreibt die kleinste Differenz zwischen zwei Messwerten, die erforderlich ist, um diese als voneinander verschieden zu bezeichnen. Die MD der Glukosekonzentrationsbestimmung soll 0.7 mmol/L bei einer Konzentration von 7.0 mmol/L nicht überschreiten, wenn das Ergebnis für die Diagnose des DM eingesetzt wird. Um verlässliche MD-Werte zu erhalten, wurden in der vorliegenden Studie zwei Ansätze verfolgt:
1. Langzeitauswertung von QK-Daten aus der Krankenversorgung über zehn Jahre Zeitraum Januar 2009 bis Dezember 2018 sowie
2. Kurzzeitauswertung mittels intensiviertem Schema, mit stündlichen Messungen von QK-Material über eine Woche im September 2012.
Die MD der für die Diagnose von DM relevanten Glukosekonzentration wurde in beiden Ansätzen berechnet und verglichen. Die Impräzision der Langzeitauswertung, ausgedrückt als MDcut-off 7.0, betrug 0.44 mmol/L und lag daher deutlich unter dem empfohlenen Grenzwert von 0.7 mmol/L. Stündliche Messungen über einen Zeitraum von einer Woche bestätigen diese Ergebnisse und veranschaulichen das MD-Konzept. Die von QK gemessene Impräzision ist über viele Jahre bemerkenswert stabil. Die derzeitige Impräzionsbewertung konzentriert sich auf einzelne Instrumente, wohingegen klinisch tätige Ärzte die kombinierte analytische Leistung aller Instrumente, die für eine bestimmten Messgröße in einem Labor verwendet werden, beurteilen. Aus diesem Grund wäre zu empfehlen, den MDcut-off aus allen Instrumenten und Kontrollzyklen abzuleiten, die für die Verwendung der Patientenversorgung in einem bestimmten medizinischen Labor herangezogen werden. Hier lagen nach ungefähr 30 unabhängigen Kontrollzyklen, bzw. einem Jahr, stabile Ergebnisse für MDcut-off 7.0 vor. Die Einrichtung einer kontinuierlichen Überwachung der MDcut-off kann die traditionelle Qualitätssicherung ergänzen.
Androgene sind bei Männern und Frauen hochkomplex in die Regulation des humanen
Metabolismus involviert, prägen in beträchtlichem Ausmaß die Körpermorphologie und können bei
Dysregulation in zahlreichen Erkrankungen resultieren. Jedoch ist die Rolle der Androgene auf den
Metabolismus bisher nicht vollständig erforscht und auch die detaillierten Mechanismen der
Interaktion sowie die abschließende Bedeutung für die Entstehung von Krankheiten sind
größtenteils unklar. Ziel der vorliegenden Arbeit war daher, mit Hilfe der Metabolomik - der
Bestimmung molekularer Stoffwechselzwischen- und endprodukte - einen Beitrag zum besseren
Verständnis der Wechselwirkungen zwischen dem Androgenhaushalt und Metabolismus zu leisten.
Die Datengrundlage der vorliegenden Arbeit wird aus einer Studienpopulation bestehend aus 430
Männern und 343 Frauen in einem Alter zwischen 20 und 79 Jahren gebildet, welche im Rahmen
der populationsbasierten Querschnittsstudie SHIP-TREND rekrutiert wurden. Unter Verwendung
von massenspektrometrischen Messmethoden und durch lineare Regressionsmodelle wurden
Assoziationen zwischen den Androgenen Testosteron, Androstendion und
Dehydroepiandrosteronsulfat beziehungsweise dem Transportprotein SHBG (sexual hormonebinding globulin) und Metaboliten aus Plasma und Urin identifiziert und anschließend ausgewertet.
Die Analysen offenbarten eine deutliche geschlechtsspezifische Differenz in Androgen-assoziierten
Metaboliten, beispielsweise bezüglich Urat, verschiedenen Lipiden und zahlreichen
Surrogatparametern für Lebensstilfaktoren, wie Piperin, Cotinin oder Trigonellin. Auffallend ist
hierbei, dass, im Vergleich zu Männern, Androgene bei Frauen, insbesondere bei Betrachtung von
postmenopausalen Frauen, eine deutlich stärkere Assoziation mit Metabolitkonzentrationen in
Plasma und Urin zeigten. Besonders deutlich wurde dieses Phänomen bei Untersuchungen
zwischen Dehydroepiandrosteronsulfat und verschiedenen Lipidderivaten. Letzterem ist eine
besonders hohe klinische Bedeutung beizumessen, da sich Veränderungen im Androgenhaushalt
bei Frauen häufig im Zusammenhang mit metabolischen und kardiovaskulären Erkrankungen
präsentieren. Weiterhin konnte in der vorliegenden Arbeit eine neuartige Beobachtung bezüglich
der Assoziation zwischen Androstendion und dem Metabolismus biogener Amine, wie Dopamin
oder Serotonin, dokumentiert werden. Überraschend war die geringe Überschneidung von
Androgen-assoziierten Metaboliten, insbesondere Dehydroepiandrosteron, über die Geschlechter
hinweg.
Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern neue Einblicke in die Interaktion zwischen Androgenen und dem
humanen Metabolismus und ermöglichen es, insbesondere für den weiblichen Stoffwechsel,
Rückschlüsse zu ziehen sowie etwaige klinische Fragestellungen zukünftig in isolierten Studien zu
untersuchen.
Objective
This study provides a comprehensive overview of the associations of five adipokines (adiponectin, chemerin, galectin‐3, leptin, and resistin) with fat deposits, behavioral risk factors, and metabolic phenotypes.
Methods
Using multivariable linear and logistic regression models, cross‐sectional data from 4,116 participants of the population‐based Study of Health in Pomerania were analyzed.
Results
Participants with obesity showed higher chemerin, galectin‐3, and leptin but showed lower adiponectin concentrations. Independently of other fat compounds, liver fat content, visceral adipose tissue, and subcutaneous adipose tissue (SAT) were inversely associated with adiponectin. Independent positive associations of liver fat content and SAT with chemerin as well as of SAT with galectin‐3 and leptin were observed. Physically inactive participants had higher chemerin and leptin concentrations. Smokers had higher chemerin and galectin‐3 as well as lower leptin. Alcohol consumption was associated with adiponectin (positive) and resistin (inverse). All adipokines were associated with at least one lipid marker. Associations with glucose metabolism were seen for adiponectin, chemerin, galectin‐3, and leptin.
Conclusions
High adiponectin concentrations were related to favorable metabolic conditions, whereas high chemerin, galectin‐3, and leptin were associated with an unfavorable metabolic profile. High leptin seems to be primarily indicative of obesity, whereas high adiponectin and chemerin are associated with a broader range of metabolic phenotypes.
Adipositas und Osteoporose stellen immer größer werdende Herausforderungen für
das Gesundheitssystem dar. Beide Erkrankungen gehen mit erheblichen negativen
Auswirkungen für die Betroffenen einher. Übergewicht ist mit der Entstehung von
Diabetes mellitus, sowie einer Erhöhung des Blutdrucks und dem Auftreten eines
inflammatorischen Phänotyps assoziiert. Wiederrum ist die Plasmakonzentration des
Adipokins Chemerin bei übergewichtigen oder adipösen Patienten erhöht. Kleinere
Beobachtungsstudien zeigen, dass erhöhtes Plasmachemerin zudem mit einem
Verlust an Knochensubstanz in Verbindung steht. Die Ergebnisse vorheriger Studien
zu diesem Thema waren jedoch durch ihre kleine Teilnehmerzahl, ihr Studiendesign
oder ihre ausschließlich weibliche Kohorte nicht auf die Allgemeinbevölkerung
übertragbar. Dies ist daher die erste populationsbasierte Studie, die den potentiellen
Zusammenhang zwischen Chemerin und der Knochenqualität in der
Allgemeinbevölkerung untersucht hat. Zudem wurde der Einfluss des Body-MassIndex (BMI) auf den genannten Zusammenhang berücksichtigt.
Für diese Arbeit wurden Daten von 3583 Teilnehmern der Study of Health in
Pomerania (SHIP)–Trend untersucht. Die Probanden wurden nach Geschlecht und
BMI-Gruppen in normalgewichtig (BMI<25 kg/m²), übergewichtig (BMI 25-29 kg/m²)
und adipös (≥30 kg/m²) eingeteilt. Die Plasmachemerinkonzentration wurde im EDTAPlasma der Probanden bestimmt. Die Messung der Knochenqualität erfolgte mittels
quantitativen Ultraschalls (QUS) an der Ferse.
Die statistischen Analysen (lineare und logistische Regressionsmodelle) zeigten bei
adipösen Probanden einen signifikanten inversen Zusammenhang zwischen
Chemerin und der Knochenfestigkeit (Breitbandultraschallabschwächung bei
Männern, Schallgeschwindigkeit und Steifigkeitsindex bei Frauen) sowie eine erhöhte
Chance für ein mittleres oder hohes QUS-basiertes Frakturrisiko. Bei normal- und
übergewichtigen Probanden gab es keinen Hinweis auf signifikante Assoziationen
zwischen den untersuchten Parametern. Chemerin hat somit bei adipösen Männern
und Frauen einen negativen Einfluss auf die Knochenfestigkeit.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass dies die erste Studie ist, die an einem
großen Studienkollektiv den Zusammenhang zwischen Plasmachemerin und der
Knochenqualität in Abhängigkeit vom BMI statistisch umfassend geprüft hat. Es
wurden verschiedene Hypothesen zum pathophysiologischen Zusammenhang
zwischen Chemerin und den QUS-Parametern diskutiert. Eine abschließende
Erklärung kann mit den vorhandenen Daten aber nicht geliefert werden. Um den
klinischen und therapeutischen Nutzen für den Patienten genauer herauszuarbeiten
als auch zur Findung neuer Therapie- und Diagnosekonzepte, sollten weitere Studien
folgen.
Abstract
Metabolomics studies now approach large sample sizes and the health characterization of the study population often include complete blood count (CBC) results. Upon careful interpretation the CBC aids diagnosis and provides insight into the health status of the patient within a clinical setting. Uncovering metabolic signatures associated with parameters of the CBC in apparently healthy individuals may facilitate interpretation of metabolomics studies in general and related to diseases. For this purpose 879 subjects from the population‐based Study of Health in Pomerania (SHIP)‐TREND were included. Using metabolomics data resulting from mass‐spectrometry based measurements in plasma samples associations of specific CBC parameters with metabolites were determined by linear regression models. In total, 118 metabolites significantly associated with at least one of the CBC parameters. Strongest associations were observed with metabolites of heme degradation and energy production/consumption. Inverse association seen with mean corpuscular volume and mean corpuscular haemoglobin comprised metabolites potentially related to kidney function. The presently identified metabolic signatures are likely derived from the general function and formation/elimination of blood cells. The wealth of associated metabolites strongly argues to consider CBC in the interpretation of metabolomics studies, in particular if mutual effects on those parameters by the disease of interest are known.
Abstract
Aim
The aim of this study was to evaluate the effect of non‐surgical periodontal therapy on circulating levels of the systemic inflammation‐associated biomarkers orosomucoid (ORM), high‐sensitivity C‐reactive protein (hsCRP), chemerin, and retinol‐binding protein 4 (RBP4) in overweight or normal‐weight patients with periodontitis at 27.5 months after therapy.
Materials and methods
This exploratory subanalysis includes patients from the ABPARO‐trial (ClinicalTrials.gov NCT00707369). The per‐protocol collective provided untreated periodontitis patients with high (≥28 kg/m2) or moderate (21–24 kg/m2) BMI. Out of the per‐protocol collective, 80 patients were randomly selected and stratified for BMI group, sex, and treatment group (antibiotics/placebo), resulting in 40 overweight and normal‐weight patients. Patients received non‐surgical periodontal therapy and maintenance at 3‐month intervals. Plasma samples from baseline and 27.5 months following initial treatment were used to measure the concentrations of ORM, hsCRP, chemerin, and RBP4.
Results
At the 27.5‐month examination, ORM and hsCRP decreased noticeably in the overweight group (ORM: p = .001, hsCRP: p = .004) and normal‐weight patients (ORM: p = .007, hsCRP: p < .001). Chemerin decreased in the overweight group (p = .048), and RBP4 concentrations remained stable.
Conclusion
Non‐surgical periodontal therapy reduced systemically elevated inflammation‐associated biomarkers in periodontitis patients. These improvements were more pronounced in overweight patients than in normal‐weight patients.
In 2017, in the Polish-German transborder area of West Pomerania, Mecklenburg-Western Pomerania, and Brandenburg, in collaboration with two centers in Warsaw, a partnership in the field of newborn screening (NBS) for severe primary immunodeficiency diseases (PID), mainly severe combined immunodeficiency (SCID), was initiated. SCID, but also some other severe PID, is a group of disorders characterized by the absence of T and/or B and NK cells. Affected infants are susceptible to life-threatening infections, but early detection gives a chance for effective treatment. The prevalence of SCID in the Polish and German populations is unknown but can be comparable to other countries (1:50,000–100,000). SCID NBS tests are based on real-time polymerase chain reaction (qPCR) and the measurement of a number of T cell receptor excision circles (TREC), kappa-deleting recombination excision circles (KREC), and beta-actin (ACTB) as a quality marker of DNA. This method can also be effective in NBS for other severe PID with T- and/or B-cell lymphopenia, including combined immunodeficiency (CID) or agammaglobulinemia. During the 14 months of collaboration, 44,287 newborns were screened according to the ImmunoIVD protocol. Within 65 positive samples, seven were classified to immediate recall and 58 requested a second sample. Examination of the 58 second samples resulted in recalling one newborn. Confirmatory tests included immunophenotyping of lymphocyte subsets with extension to TCR repertoire, lymphoproliferation tests, radiosensitivity tests, maternal engraftment assays, and molecular tests. Final diagnosis included: one case of T-BlowNK+ SCID, one case of atypical Tlow BlowNK+ CID, one case of autosomal recessive agammaglobulinemia, and one case of Nijmegen breakage syndrome. Among four other positive results, three infants presented with T- and/or B-cell lymphopenia due to either the mother's immunosuppression, prematurity, or unknown reasons, which resolved or almost normalized in the first months of life. One newborn was classified as truly false positive. The overall positive predictive value (PPV) for the diagnosis of severe PID was 50.0%. This is the first population screening study that allowed identification of newborns with T and/or B immunodeficiency in Central and Eastern Europe.
Interleukin-33 (IL-33) is a mucosal alarmin belonging to the IL-1 cytokine family and is now recognized to have a key role in innate and adaptive immunity, contributing to tissue homeostasis and response to environmental stresses. In addition, IL-33 has also been shown to work as a positive regulator that initiates and maintains a Th2 immune response. In the context of pregnancy, it has been recently demonstrated that upon certain stress conditions, such as an infection induced inflammation, IL-33 is released from the uterine mucosa and triggers decidual B cells to produce anti-inflammatory molecules, which in turn restore immune homeostasis and prevents the development of preterm birth. In this study we therefore performed a detailed characterization of IL-33 receptor (Il1rl1 or ST2) expression in B cells during normal pregnancy, as well as in a mouse model of preterm birth. We observed that splenic B cells significantly up-regulate the expression of Il1rl1 during pregnancy and identified the B1 B cell population as the main ST2-expressing B cell subset. A further kinetic analysis showed that percentages of ST2-expressing B1 B cells are significantly augmented on days 12 and 14 of pregnancy, both in the spleen and peritoneal cavity of pregnant mice, and then drop toward the end of pregnancy to the levels observed in non-pregnant animals. Furthermore, using a mouse model of LPS-induced preterm birth, we demonstrated that not only are the percentages of ST2-expressing B1 B cells significantly enlarged in the spleen during the acute phase of preterm birth, but decidual B cells also significantly up-regulate ST2 expression as compared to term-pregnant mice. Overall, our results suggest a functional role of ST2 expression in B cells during pregnancy and reinforce the importance of the IL-33/ST2 axis in B cells as a critical mechanism to control inflammation-induced preterm birth.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Assoziationen von Sexualhormonen und anthropometrischen Parametern bei Frauen und Männern aus der Allgemeinbevölkerung zu untersuchen.
Studiendesign und Methodik
Es wurden Querschnittsdaten von 957 Frauen und Männern aus der bevölkerungsbasierten Gesundheitsstudie in Pommern „Study of Health in Pomerania“ (SHIP) verwendet. Assoziationen von Sexualhormonen mit physischen, laborchemischen und bildgebenden Parametern der Anthropometrie wurden in multivariablen Regressionsmodellen für die gesamte Stichprobe analysiert und nach Geschlecht stratifiziert. Sexualhormonmessungen umfassten Gesamttestosteron (TT), freies Testosteron (fT), Estron und Estradiol, Androstendion (ASD), Dehydroepiandrosteronsulfat (DHEAS) und Sexualhormon-bindendes Globulin (SHBG). Zu den anthropometrischen Parametern zählten Body-Mass-Index (BMI), Taillenumfang, Hüftumfang, Taille-zu-Höhe-Verhältnis und Taillen-Hüft-Verhältnis (WHR). Zu den Magnetresonanztomographie basierten Messgrößen zählten viszerales Fettgewebe und subkutanes Fettgewebe. Zu den laborchemisch bestimmten Fettgewebshormonen zählten Leptin und Vaspin.
Ergebnisse
Bei Männern wurden inverse Assoziationen zwischen allen berücksichtigten anthropometrischen Parametern mit TT gefunden: BMI (β-Koeffizient, Standardfehler (SE): -0,159, 0,037), Taillenumfang (β-Koeffizient, SE: -0,892, 0,292), subkutan Fettgewebe (β-Koeffizient, SE: -0,156, 0,023) und Leptin (β-Koeffizient, SE: -0,046, 0,009). Bei Frauen waren TT (β-Koeffizient, SE: 1,356, 0,615) und Estron (β-Koeffizient, SE: 0,014, 0,005) positiv mit dem BMI assoziiert. In Varianzanalysen waren BMI und Leptin bei Männern invers mit TT, ASD und DHEAS assoziiert, jedoch positiv mit Estron. Bei Frauen waren BMI und Leptin mit allen Sexualhormonen positiv assoziiert.
Schlussfolgerung
Zusammenfassend bestätigte und erweiterte die vorliegende Arbeit die zuvor beschriebenen geschlechtsspezifischen Assoziationen zwischen Sexualhormonen und verschiedenen anthropometrischen Parametern für Übergewicht und Adipositas.
Over the last decades, thyroid hormone metabolites (THMs) received marked attention as it has been demonstrated that they are bioactive compounds. Their concentrations were determined by immunoassay or mass-spectrometry methods. Among those metabolites, 3,5-diiodothyronine (3,5-T2), occurs at low nanomolar concentrations in human serum, but might reach tissue concentrations similar to those of T4 and T3, at least based on data from rodent models. However, the immunoassay-based measurements in human sera revealed remarkable variations depending on antibodies used in the assays and thus need to be interpreted with caution. In clinical experimental approaches in euthyroid volunteers and hypothyroid patients using the immunoassay as the analytical tool no evidence of formation of 3,5-T2 from its putative precursors T4 or T3 was found, nor was any support found for the assumption that 3,5-T2 might represent a direct precursor for serum 3-T1-AM generated by combined deiodination and decarboxylation from 3,5-T2, as previously documented for mouse intestinal mucosa. We hypothesized that lowered endogenous production of 3,5-T2 in patients requiring T4 replacement therapy after thyroidectomy or for treatment of autoimmune thyroid disease, compared to production of 3,5-T2 in individuals with intact thyroid glands might contribute to the discontent seen in a subset of patients with this therapeutic regimen. So far, our observations do not support this assumption. However, the unexpected association between high serum 3,5-T2 and elevated urinary concentrations of metabolites related to coffee consumption requires further studies for an explanation. Elevated 3,5-T2 serum concentrations were found in several situations including impaired renal function, chronic dialysis, sepsis, non-survival in the ICU as well as post-operative atrial fibrillation (POAF) in studies using a monoclonal antibody-based chemoluminescence immunoassay. Pilot analysis of human sera using LC-linear-ion-trap-mass-spectrometry yielded 3,5-T2 concentrations below the limit of quantification in the majority of cases, thus the divergent results of both methods need to be reconciliated by further studies. Although positive anti-steatotic effects have been observed in rodent models, use of 3,5-T2 as a muscle anabolic, slimming or fitness drug, easily obtained without medical prescription, must be advised against, considering its potency in suppressing the HPT axis and causing adverse cardiac side effects. 3,5-T2 escapes regular detection by commercially available clinical routine assays used for thyroid function tests, which may be seriously disrupted in individuals self-administering 3,5-T2 obtained over-the counter or from other sources.
Background: Fetal growth failure has been associated with an increased risk of hypertension, cardiovascular disease and diabetes in adulthood. Exploring the mechanisms underlying this association should improve our understanding of these common adult diseases. Patients and Methods: We investigated 225 SNPs in 10 genes involved in growth and glucose metabolism (GH1, GHR, IGF1, IGF1R, STAT5A, STAT5B, MAPK1, MAPK3, PPARγ and INS) in 1,437 children from the multinational NESTEGG consortium: 345 patients born small for gestational age who remained short (SGA-S), 288 who showed catch-up growth (SGA-Cu), 410 idiopathic short stature (ISS) and 394 controls. We related genotype to pre- and/or postnatal growth parameters, response to growth hormone (if applicable) and blood pressure. Results: We found several clinical associations for GH1, GHR, IGF1, IGF1R, PPARγ and MAPK1. One SNP remained significant after Bonferroni's correction: IGF1R SNP rs4966035's minor allele A was significantly more prevalent among SGA and associated with smaller birth length (p = 0.000378) and birth weight (weaker association), independent of gestational age. Conclusion:IGF1R SNP rs4966035 is significantly associated with birth length, independent of gestational age. This and other associations suggest that polymorphisms in these genes might partly explain the phenotype of short children born SGA and children with ISS.
In aktuellen Studien aus den letzten Jahren mehren sich die Hinweise auf metabolische Einflüsse
von Osteocalcin. Neben dem Skelettsystem scheint besonders der Energiestoffwechsel,
speziell auf der Ebene der Distribution und des Verbrauchs von Glucose mit Osteocalcin
zu interagieren. In der vorliegenden Studie wurden Blutplasma- und Urinproben von 931
gesunden Probanden mittels Massenspektrometrie (Tandem-Massenspektroskopie mit vorgeschalteter
Flüssigkeitschromatographie) auf niedermolekulare Substanzen untersucht, um
dann auf systemische Effekte von Osteocalcin zu schließen. Diese Methodik erlaubt eine
breite Untersuchung von Wirkungen von Osteocalcin in allen Organsystemen, auch in jenen,
für die bisher noch keine Interaktionen mit Osteocalcin bekannt sind. Die Berechnung eines
ersten Modells zeigte viele Zusammenhänge. Diese waren jedoch stark durch die Nierenfunktion
beeinflusst. Nach Adjustierung für die Nierenfunktion blieben insgesamt 29 signifikante
Ergebnisse erhalten. Zu diesen Ergebnissen zählten zuvorderst Zwischenprodukte des
Kollagenstoffwechsels, besonders Prolinderivate, was die Bedeutung von Osteocalcin im
Knochenstoffwechsel unterstreicht. Die weiteren Ergebnisse umfassten eine Assoziation mit
Kynurenin, ein Hinweis auf die Möglichkeit, dass Entzündungen Einflüsse auf zirkulierendes
Osteocalcin haben könnten. Weitere Hinweise auf die bereits bekannte Verknüpfung zwischen
dem Energiestoffwechsel und Osteocalcin bietet die vorliegende Studie durch die Detektion
einer Assoziation zwischen Osteocalcin und Abbauprodukten von verzweigtkettigen
Aminosäuren. Auch scheint Osteocalcin vom Lebensstil, wie beispielsweise dem Tabakrauchen,
beeinflusst zu werden. Zusammenfassend bietet die vorliegende Studie einen umfassenden
Überblick über die metabolischen Einflüsse von Osteocalcin. Darin war eine Vielzahl
von Assoziationen nachweisbar, die jedoch insgesamt für eine eher geringe Rolle von Osteocalcin
im menschlichen Stoffwechsel sprechen.
Die mit Adipositas assoziierende Insulinresistenz (IR) ist seit Jahren ein Schwerpunkt der medizinischen Forschung. Studien, die entweder computertomographisch oder magnetresonanztomographisch eine Quantifizierung von viszeralem- (visceral adipose tissue, VAT), subkutanem- (subcutaneous adipose tissue, SAT) oder Leberfett (liver fat content, LFC) vornahmen und die Assoziation zu IR untersuchten, suggerierten meistens eine zentrale Rolle für VAT oder LFC. Ferner stellen vom Fettgewebe sezernierte Adipokine eine weitere Verbindung in der Assoziation von Adipositas zu IR dar. Leptin und Vaspin haben bekanntermaßen einen insulinsensitivierenden Effekt und sind somit potenzielle Diagnostik- oder Therapieansatzpunkte. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Assoziationen von VAT, SAT und LFC, quantifiziert basierend auf Ganzkörper-Magnetresonanztomographie, zu IR, Leptin und Vaspin.
Insgesamt wurden 1825 Erwachsene, ohne bekannten Diabetes mellitus, aus der Study of Health in Pomerania (SHIP) – TREND in die Studien eingeschlossen. Von diesen fielen 981 Probanden in die Insulinresistenz-, bzw. -sensitivitätstestung mittels homeostasis model assessment (HOMA) -IR bzw. ISI(comp) (composite, Matsuda). Eine weitere Subgruppe umfasste 698 Teilnehmer, bei denen Leptin und Vaspinserumspiegel mittels ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) Technik bestimmt wurden. Die Analysen beinhalteten adjustierte Varianz- und Regressionsanalysen. Zur Abschätzung des individuellen Effektes der einzelnen Fettkompartimente auf IR oder Adipokine wurde die Residualmethode angewandt. Letztere zeigte eine starke Assoziation von SAT zu Leptin, unabhängig vom HOMA-IR-Status, aber keine Assoziation von VAT oder LFC zu Leptin. Außerdem wurde eine positive Assoziation zwischen LFC und Vaspin sichtbar, welche maßgeblich durch Probanden mit niedrigen HOMA-IR beeinflusst wurde. In den HOMA-IR und ISI(comp) Analysen konnten positive (HOMA-IR) bzw. inverse [ISI(comp)] Assoziationen zu allen Fettkompartimenten dargestellt werden, die stärksten Beziehungen zeigten jedoch SAT und LFC. Schlussfolgernd konnte eine vorherrschende Rolle für SAT und LFC in Bezug auf Leptin- bzw. Vaspinserumspiegel gezeigt werden. Die Residualanalysen betonten die einflussreiche Wirkung von ektopisch gespeichertem Fettgewebe in der Leber auf Biomarker der IR.
GH und sein Hauptmediator IGF-I spielen eine wichtige Rolle im Knochenstoffwechsel. Der Zusammenhang zwischen IGF-I und verminderter BMD bei Osteoporose wurde bereits vielfach untersucht. Insbesondere in Bezug auf eine mögliche geschlechtsspezifische Assoziation wurden allerdings widersprüchliche Ergebnisse gefunden. Zudem gibt es wenige Daten zu QUS-Messungen zur Bestimmung der Knochenqualität und zum IGFBP-3, welches die Bioverfügbarkeit von IGF-I reguliert. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher, diese Zusammenhänge in der Allgemeinbevölkerung im Nordosten Deutschlands zu untersuchten. Grundlage für die Analysen der vorliegenden Studie bildeten die Daten von 3.543 Teilnehmern (1.759 Männer und 1.784 Frauen im Alter von 20-79 Jahren) von SHIP-Trend, einer bevölkerungsbasierten Studie in der Region Vorpommern. Von allen diesen Probanden lagen Serum IGF-I und IGFBP-3 Werte ebenso wie Messwerte einer Quantitativen Ultraschallmessung am Calcaneus vor. Geschlechtsspezifische lineare und logistische Regressionsanalysen, adjustiert für Alter, Taillenumfang, Sport, Diabetes mellitus, hsCRP und Menopausenstatus (nur bei Frauen) wurden berechnet. Bei Männern wurden positive lineare Assoziationen zwischen IGF-I, der IGF-I/IGFBP-3 Ratio und den QUS Parametern SOS, BUA und dem Steifigkeitsindex beobachtet, während bei Frauen keine klaren, statistisch signifikanten Assoziationen gezeigt werden konnten. Weiterhin wurde in der logistischen Regressionsanalyse eine inverse Assoziation zwischen den IGF-I-Spiegeln und dem Risiko für eine osteoporotische Fraktur bei beiden Geschlechtern gefunden. Bei Männern konnte nach dem Abfall des IGF-I-Spiegels um eine SD eine um 18% erhöhte Wahrscheinlichkeit für ein mittleres Frakturrisiko, sowie eine um 37% höhere Wahrscheinlichkeit für ein hohes (gegenüber einem niedrigen) Frakturrisiko festgestellt werden. Bei Frauen stieg beim Absinken des IGF-I Spiegels um eine SD die Wahrscheinlichkeit für ein hohes (gegenüber einem niedrigen) osteoporotisches Frakturrisiko um 45%. Für das IGFBP-3 konnten keine Assoziationen mit den QUS Parametern oder dem Risiko für eine osteoporotische Fraktur bei beiden Geschlechtern gezeigt werden.
Insbesondere bei Männer bleibt Osteoporose oft unentdeckt. Die hier aufgezeigten Assoziationen von IGF-I mit dem Steifigkeitsindex und dem QUS-basierten Frakturrisiko könnten helfen, die Anzahl der nicht diagnostizierten Patienten mit Osteoporose, besonders bei Männern, zu senken.
Osteoporose und Atherosklerose wurden lange als unabhängige Erkrankungen mit
gemeinsamen Risikofaktoren betrachtet, jedoch wurde in den letzten Jahren auch ein
unabhängiger Zusammenhang zwischen beiden Erkrankungen postuliert. Bisherige Studien
zur Assoziation zwischen Osteoporose und Atherosklerose sind oft auf postmenopausale
Frauen beschrankt und es gibt es nur wenige Studien, die die Knochengesundheit anhand von Osteosonographiemesswerten beurteilen. Ziel der vorliegenden Arbeit war zu untersuchen, ob es eine unabhängige Assoziation zwischen den Steosonographiemesswerten an der Ferse und der IMT der A. carotis, dem Vorhandensein von Plaques der A. carotis und dem ABI gibt. Grundlage für die Analyse bilden die Daten von SHIP-2 und SHIP-Trend. Multivariate logistische Regressionsmodelle zeigten einen von klassischen kardiovaskularen Risikofaktoren (Hypertonie, Dyslipidamie, Diabetes mellitus) unabhängigen Zusammenhang zwischen den Osteosonographiemesswerten und dem Vorkommen von Plaques der A. carotis bei Männern. Bei Frauen konnte jedoch keine entsprechende Assoziation detektiert werden. Darüber hinaus konnten keine Assoziationen zwischen den Steosonographiemesswerten und der IMT der CCA oder dem ABI in vollständig adjustierten Modellen detektiert werden. IMT und Plaques sind Marker für Atherosklerose, die sich sowohl in ihrer Pathogenese, im Risikofaktorprofil sowie in ihrer Vorhersagefähigkeit fur kardiovaskulare Ereignisse unterscheiden. Plaques stellen dabei den härteren Endpunkt der Atherosklerose dar, was erklären konnte, warum unabhängige Assoziationen zwischen den Osteosonographiemesswerten und Plaques beobachtet wurden aber nicht zur IMT.
Geschlechtsspezifische Unterschiede im Knochenstoffwechsel und der kardiovaskularen
Gesundheit sind denkbare Ursachen für die ausschließlich bei den Männern beobachteten
Assoziationen. Der pathophysiologische Zusammenhang zwischen Osteoporose und
Atherosklerose ist Gegenstand aktueller Forschung. Diskutiert werden u.a. Einflüsse von
Vitamin D, RANK/RANK-L und OPG, MGP, FGF-23 und Klotho, Fetuin A und Cathepsin K.
Während sich die vorliegende Studie durch die große Anzahl an Probanden beider
Geschlechter, einem breiten Altersbereich und einer umfassenden Berücksichtigung von
Confoundern auszeichnet, lasst das querschnittliche Studiendesign keine Ruckschlusse auf
Kausalität der beobachteten Assoziation zu. Weitere Limitationen stellen u.a. die Einnahme
von kardioprotektiver Medikation, die eingeschränkte Vergleichbarkeit mit früheren Studien
aufgrund unterschiedlicher Messmethoden und die Beschränkung der Analysen zum ABI auf
eine Subgruppe dar. Die beobachtete signifikante Assoziation zwischen sinkendem
QUS-basierten SI und dem Vorkommen von Plaques bei Männern weist darauf hin, dass
Männer, die klinische Zeichen einer Osteoporose aufweisen, ein erhöhtes Risiko für
atherosklerotische Erkrankungen, unabhängig von kardiovaskularen Risikofaktoren, wie Alter, BMI, Rauchen, Bewegungsmangel, Diabetes mellitus, Hypertonie und Dyslipidamie haben, sodass diese von einer frühzeitigen Evaluation des atherosklerotischen Risikos profitieren konnten. Insgesamt ist der Zusammenhang zwischen Osteoporose und Atherosklerose komplex und in nachfolgenden Studien wäre es von großem Interesse speziell das männliche Geschlecht in den Fokus zu rucken. Darüber hinaus ist die Betrachtung einzelner Signalstoffe von großem Interesse, um die gegenseitige Beeinflussung beider Erkrankungen tiefgreifender zu verstehen.
Chemerin ist ein Adipokin, welches unter anderem vom Fettgewebe exprimiert wird und wichtige Funktionen im Rahmen des Fettstoffwechsels übernimmt. Verschiedene klinische Studien konnten Korrelationen zwischen der Chemerinkonzentration im Blut und diversen metabolischen, renalen sowie kardiovaskulären Phänotypen identifizieren. Aufgrund der Verwendung von sehr unterschiedlichen Patientenpopulationen mit häufig kleinen Kollektiven ist die derzeitige Befundlage insgesamt allerdings noch recht widersprüchlich. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher, den Zusammenhang zwischen Chemerin und einem breiten Spektrum von inflammatorischen, metabolischen, renalen sowie kardiovaskulären Parametern in einer großen, gut charakterisierten, populationsbasierten Studie zu analysieren und dabei den Einfluss der Fettmasse und anderer Störfaktoren angemessen zu berücksichtigen.
Unter Zuhilfenahme von Methoden der multivariablen linearen und logistischen Regressionsanalyse wurden in dieser Arbeit Daten von 4420 Probanden der SHIP-TREND-Population ausgewertet. Die Analysen zeigten positive Assoziationen zwischen Chemerin und den Inflammationsparametern hsCRP und Fibrinogen. Darüber hinaus konnten positive Zusammenhänge mit dem HbA1c-Wert, dem Nüchterninsulinwert und dem HOMA-IR identifiziert werden. Für den Glukosespiegel ließ sich dagegen kein Zusammenhang mit Chemerin nachweisen. Die Ergebnisse zeigten weiterhin, dass ein hoher Chemerinspiegel mit einem unvorteilhaften Lipid-Profil assoziiert ist. Während eine glockenförmige Assoziation zwischen Chemerin und dem diastolischen Blutdruck vorlag, wurde kein Zusammenhang mit dem systolischen Blutdruck beobachtet. Alle beschriebenen Zusammenhänge waren unabhängig von Unterschieden der Probanden in der individuellen Fettmasse sichtbar. Die Analysen zeigten darüber hinaus, dass ein hoher Chemerinspiegel signifikant mit einer schlechteren Nierenfunktion einhergeht und dass sich dieser Effekt mit zunehmender Fettmasse noch verstärkt. Bezüglich der verschiedenen subklinischen Parameter der Atherosklerose konnte nach vollständiger Modelladjustierung eine inverse Assoziation von Chemerin mit dem ABI sowie eine positive Assoziation mit dem Vorliegen einer Karotisstenose beobachtet werden.
Zusammenfassend zeigen die dargestellten Ergebnisse, dass Chemerin unabhängig von individuellen Unterschieden in der Fettmasse mit einer ganzen Reihe von verschiedenen inflammatorischen, metabolischen, renalen und kardiovaskulären Parametern assoziiert ist. Dementsprechend kann vermutet werden, dass Chemerin auch abseits seiner Funktionen im Fettgewebe wichtige pathophysiologische Prozesse im Körper steuert. Existierende experimentelle Arbeiten liefern erste Hinweise auf die zugrundeliegenden Mechanismen. Das gesamte Funktionsspektrum von Chemerin ist zum jetzigen Zeitpunkt allerdings nicht vollständig geklärt. Die vorliegende Arbeit liefert einen umfassenden Überblick über die epidemiologischen Zusammenhänge der genannten Parameter in einer allgemeinen Bevölkerung und stellt damit eine wichtige Grundlage für weitere Forschungsarbeiten dar. Langfristig ist denkbar, dass Chemerin als diagnostischer Biomarker oder Therapeutikum im klinischen Alltag eingesetzt wird.
