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The effect of prenatal methamphetamine exposure on glucose homeostasis in offspring
Maria Theresia Krassnitzer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Verhaltens-, Neuro- und Kognitionsbiologie
Betreuer*in
Tibor Harkany
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.53563
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-17896.57154.981559-3
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Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Die korrekte Sekretion von Insulin als Reaktion auf eine erhöhte Glukose Konzentration im Blut ist wichtig um das Glukose Gleichgewicht aufrecht zu erhalten. Insulin wird in den β-Zellen der Langerhans’schen Inseln produziert und sezerniert. Die Dopamin Rezeptoren DRD1 und DRD2, der Dopamintransporter (DAT), der Vesikuläre Monoaminetransporter (VMAT2), L-3,4-dihydroxyphenylalanin (L-Dopa) und Dopamin wurden in den β-Zellen von Nagetieren nachgewiesen. Es wurde beobachtet, dass der Dopamin Signalweg durch Methamphetamin beeinflußt wird. Wir nehmen an, dass die Verabreichung von Methamphetamin zu einem bestimmten Zeitpunkt in der embryonalen Entwicklung Einfluß auf die Entwicklung des endokrinen Pankreas und der Langerhans’schen Insel hat und damit die adequate Insulinsekretion beeinflußt. Wir zeigen, dass die Anzahl der β-Zellen von Tieren welchen prenatal Methamphetamin verabreicht wurde, signifikant sinkt. Die Nachkommen der Methamphetamin behandelten Muttertiere zeigen ein erhöhtes Glukose Level im Blut zu Beginn und während des gesamten GTT. Weiters können wir zeigen, dass in der mit Methamphetamine behandelten INS-1E Zellen die Genexpression von DRD1 signifikant sinkt. In den 6 Wochen alten Nachkommen Methamphetamin behandelter Tiere nimmt die Anzahl der Insulin-positiven β-Zellen ab und wir untersuchten, ob dies durch Apoptosis hervorgerufen wird. Die Cleaved Caspase3 (Casp3) Immunofärbung zeigte, dass die Anzahl apoptotischer INS-1E Zellen durch eine Methamphetamin Exposition signifikant erhöht ist. Diese Resultate zeigen, dass Methamphetamin die Architektur der Langerhans’schen Inseln und die Genexpression von DRD1 beeinflußt und eine nicht angemessene Reaktion auf eine erhöhte Glukosekonzentrationen im Blut zur Folge hat.
Abstract
(Englisch)
For glucose homeostasis the adequate secretion of insulin in a response to elevated glucose concentration in blood is necessary. Insulin is produced by and secreted from β-cells in the islets of Langerhans. It has been previously suggested that dopamine receptor 1 (DRD1) and dopamine receptor 2 (DRD2), dopamine transporter (DAT), vesicular monoamine transporter 2 (VMAT2), as well as dopamine itself are present in the β-cells of rodents. It was observed that dopamine signaling is affected by methamphetamine. We hypothesized that the treatment with methamphetamine at a specific time-point in embryonic development can affect the dopaminergic signaling pathway in endocrine pancreas and thus interfere with islet development and an adequate insulin secretion. We showed that the number of β-cells in 6 week old animals prenatally exposed to methamphetamine is significantly decreased. Moreover glucose tolerance test (GTT) showed that the level of glucose in the blood is elevated at baseline and throughout GTT in offspring prenatally exposed to methamphetamine. We further demonstrate that in methamphetamine treated INS-1E cells gene expression of DRD1 is significantly decreased. Because the number of insulin positive β-cells is decreased in 6 week old animals prenatally exposed to methamphetamine we examined if it is due to apoptosis. Cleaved Caspase3 (Casp3) immunostaining showed that the number of apoptotic INS-1E-cells is significantly increased upon methamphetamine exposure. These findings reveal that methamphetamine affects the architecture of islets and gene expression of DRD1 resulting in a non-adequate response to elevated blood glucose concentrations.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
glucose homeostasis islets of Langerhans insulin β-cells dopamine receptor 1 dopamine receptor 2 dopamine transporter vesicular monoamine transporter Casp3 methamphetamine
Schlagwörter
(Deutsch)
Glukose Gleichgewicht Langerhans’sche Inseln Insulin β-Zellen Dopamin Rezeptor 1 Dopamin Rezeptor 2 Dopamin Transporter Vesikuläre Monoamine Transporter Cleaved Caspase3 Methamphetamin
Autor*innen
Maria Theresia Krassnitzer
Haupttitel (Englisch)
The effect of prenatal methamphetamine exposure on glucose homeostasis in offspring
Paralleltitel (Deutsch)
Der Effekt von prenatal verabreichten Methamphetamin auf das Glukose Gleichgewicht in den Nachkommen
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
xviii, 84 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Tibor Harkany
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines ,
42 Biologie > 42.03 Methoden und Techniken der Biologie ,
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
42 Biologie > 42.20 Genetik
AC Nummer
AC15137918
Utheses ID
47320
Studienkennzahl
UA | 066 | 878 | |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1