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Natural products to fight insulin resistance and hyperglycemia
establishment and application of relevant in vitro and cell-based screening models
Roberta Baron
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Verena Dirsch
DOI
10.25365/thesis.30043
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29795.44033.713453-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit zwei unterschiedlichen Herangehensweisen um neue Ansätze für bestehende Diabetes Mellitus Therapien zu untersuchen und diese möglicherweise zu verbessern.
Zum einen wurde die Möglichkeit untersucht, Diabetes Mellitus und deren Begleitsymptome wie Insulinresistenz und das metabolische Syndrom mit pflanzlichen Stoffen durch Eingriffe auf zellulärer Ebene in den Insulin Signalweg zu mildern. Dafür wurden Extrakte und Verbindungen verschiedener Pflanzen, vorwiegend von Morus Alba, dem weißen Maulbeerbaum ausgewählt, da diese Pflanze in der chinesischen Medizin schon seit dem Altertum verwendet wird und die hypoglycaemisch aber auch antibakteriell und adstringierend wirken soll.
Im Zuge der Untersuchung sollte die Protein-Tyrosin-Phosphatase PTB1B, die ein wichtiger Negativregulator des Insulin Signalsystems ist, inhibiert werden und so die Insulinresistenz abgeschwächt und die Sensitivität und Aufnahmefähigkeit des Insulinrezeptors für sein Substrat erhöht werden.
Dazu wurden colorimetrische Enzymtests durchgeführt, um zu klären, ob die Morus Alba-Extrakte und compounds den gewünschten Effekt zeigen und das Enzym inhibieren. In weiterer Folge wurden zellbasierte Tests mit Leberzellen (Hepatocellular carcinoma) durchgeführt, um die PTP1B Aktivität in lebenden Zellen zu untersuchen.
Zum anderen wurde ein Testsystem etabliert um die Glucoseaufnahme in Adipozyten auf 96-well-Platten mit einem fluoreszenz-markierten Glucosederivat zu testen, statt lediglich auf 24-well-Platten und radioaktiv wie bisher. Diese Alternative mit einem Fluoreszenz-basierten Assay im 96 well Format könnte die Effizienz der Messung der Glucose Aufnahme steigern, da somit mehr Stoffe in kürzerer Zeit auf ihre Fähigkeit die Glucose Aufnahme zu erhöhen. Ausserdem ist der nicht-radioaktive Assay umweltschonender und sicherer für den Experimentator.
Abstract
(Englisch)
This diploma thesis deals with two different approaches to examine and ameliorate existing treatments for diabetes mellitus and its concomitant afflictions.
On one hand I investigated the possibility to alleviate diabetes mellitus and its accompanying symptoms like insulin resistance and metabolic syndrome with the aid of natural products on cellular level by direct intervention with the insulin signaling pathway. Therefore I used ethanol extracts and pure compounds of different plants, predominantly of Morus alba, the white mulberry tree. This special plant has been used in Chinese medicine since ancient times because of its hypoglycaemic, antibacterial and astringent effects.
Over the course of this study I tried to inhibit the protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B), which is a major negative regulator of insulin signaling. The inhibition of this enzyme is thought to alleviate insulin resistance and increase the sensitivity and capacity of the insulinreceptor for its substrate, thereby lowering the glucose level in the blood.
To achieve this goal I performed colorimetric enzyme inhibition assays with ethanol extracts and isolated constituents of Morus alba. The most promising hits were further investigated in cell based assays with hepatocytes to determine whether they were able to block PTP1B activity in living cells.
On the other hand I tried to establish a test system for measuring the glucose uptake in adipocytes with a fluorescence-labelled glucose in 96-well plates. So far the glucose uptake assay is performed in 24-well plates with a radiotracer in the lab. A switch to the fluorescence based assay would increase efficiency of glucose uptake measurements because in 96 wells more putative insulin sensitizers could be tested at the same time and the non-radioactive assay constitutes a safer and environmentally friendly method.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
insulinresistance protein tyrosine phosphatase enzyme inhibition Morus alba glucose uptake fluorescence-labelled glucose
Schlagwörter
(Deutsch)
Insulinresistenz Protein Tyrosin Phosphatase Enzyminhibierung Morus alba Glucoseaufnahme Fluoreszenz-markierte Glucose
Autor*innen
Roberta Baron
Haupttitel (Englisch)
Natural products to fight insulin resistance and hyperglycemia
Hauptuntertitel (Englisch)
establishment and application of relevant in vitro and cell-based screening models
Paralleltitel (Deutsch)
Naturprodukte zur Bekämpfung von Insulinresistenz und Hyperglycämie ; Etablierung und Anwendung relevanter in vitro und zell-basierender Screening-Modelle
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
79 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Verena Dirsch
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines ,
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.99 Naturwissenschaften allgemein: Sonstiges
AC Nummer
AC11745140
Utheses ID
26789
Studienkennzahl
UA | 490 | | |