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Einfluss von süß-schmeckenden Verbindungen auf die humane intestinale Genexpression
Sarah Stadlmayr
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Biologische Chemie
Betreuer*in
Barbara Lieder
DOI
10.25365/thesis.65049
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-15934.77628.848172-8
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Durch den Einsatz von kalorienarmen Süßstoffen kann der Kaloriengehalt von Lebensmitteln reduziert und gleichzeitig der süße Geschmack aufrechterhalten werden. Die Folgen einer Exposition mit Süßstoffen auf die intestinale Genexpression wurden bisher nur in Nagetieren, nicht aber in humanen Darmepithelmodellen untersucht. Zu-nächst wurde daher in dieser Arbeit das etablierte in vitro Modell der humanen intestina-len Barriere optimiert, welches zuvor einige Limitationen mit sich brachte, indem eine Cokultivierung von CaCo-2 und HT29-MTX-E12 Zellen (9:1) erfolgte. Für die Modell-Charakterisierung wurden eine TEER-Messung, ein Permeabilitätstest und eine Alcianblau Mucus-Färbung durchgeführt. Die Charakterisierungsergebnisse der Cokultur zeigten eine Senkung der TEER-Werte, eine erhöhte Schleimproduktion und eine in vivo ähnliche Permeabilität. Nach der Validierung des verbesserten in vitro Darmepithelmo- dells wurde ein möglicher Einfluss einer mehrwöchigen Süßungsmittelexposition auf die Expression der, an der Süßwahrnehmung beteiligten, Marker-Gene TAS1R3, SLC2A2, SLC5A1 und KCNJ8 in dem Cokultur Modell untersucht und mit jener des etablierten CaCo-2 Modells verglichen. Dafür erfolgte eine dreiwöchige Behandlung der beiden Zellmodelle mit jeweils zwei Konzentrationen der süß-schmeckenden Verbindungen Sucrose (0.1, 150 mM), Rebaudiosid M (0.1, 0.2 mM), Sucralose (0.1, 0.2 mM) und Neohesperidin-Dihydrochalkon (0.1 mM). Die generierten Daten zeigten einen Einfluss der HT29-MTX-E12 Zellen auf die Expression der untersuchten Gene. Hinweise, wie aus der Literatur für Nagetiere evident, auf eine Regulation der Glukosetransporter durch TAS1R3 im humanen Darmepithelmodell konnten in dieser Arbeit ausschließlich durch Sucrose in der Cokultur erhalten werden. Ein Einfluss der Süßintensität der Verbindungen auf die Genexpression konnte durch das Treatment mit äquimolaren Konzentrationen ausgeschlossen werden.
Abstract
(Englisch)
One way to reduce the energy content of foods while maintaining the sweet taste is the application of low-caloric sweeteners. So far, consequences of the exposure to sweeteners on gene expression have only been investigated in rodents, but not in models of the human intestine. This master thesis started with the optimization of the established model of the human intestinal barrier, which previously entailed some limitations. Therefore, a cocultivation of CaCo-2 and HT29-MTX-E12 cells (9:1) was tested. For the characterization of this new model a TEER measurement, a permeability test and an Alcian blue mucus-staining were conducted. The results showed a reduction of the TEER, an increased mucus production and an in vivo like permeability. Following the in vitro model validation a possible sweetener influence on the expression of the marker genes TAS1R3, SLC2A2, SLC5A1 and KCNJ8, which are involved in the perception of sweet taste, was examined. For this purpose, the two cell models were treated with two different concentrations of the sweet-tasting compounds sucrose (0.1, 150 mM), rebaudioside M (0.1, 0.2 mM), sucralose (0.1, 0.2 mM) and neohesperidin dihydrochalcone (0.1 mM) for three weeks. The obtained data pointed out an influence of the HT29-MTX-E12 on the gene expression. Indications, as evident in the literature for rodents, on a possible regulation of glucose transporters by TAS1R3 were only obtained by sucrose in both concentrations. Furthermore, by the usage of equimolar concentrations it was shown that there was no influence of the sweetness intensity on the expression of marker genes.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Sugar non-caloric sweetener sweet taste receptor T1R-independent perception gene expression human intestine in vitro model
Schlagwörter
(Deutsch)
Zucker nicht-kalorische Süßungsmittel Süßrezeptor T1R-unabhängige Süßwahrnehmung Genexpression humaner Intestinaltrakt in vitro Model
Autor*innen
Sarah Stadlmayr
Haupttitel (Deutsch)
Einfluss von süß-schmeckenden Verbindungen auf die humane intestinale Genexpression
Paralleltitel (Englisch)
Influence of sweet-tasting compounds on the human intestinal gene expression
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
XVI, 128, i-xlii Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Barbara Lieder
AC Nummer
AC16231669
Utheses ID
55924
Studienkennzahl
UA | 066 | 863 | |