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Einfluss von Natriumbutyrat auf die Regulation der Serotoninsynthese im Modell von enterochromaffinen Zellen des Darms
Hüseyin Toluay
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Diplomstudium Pharmazie
Betreuer*in
Ina Bergheim
DOI
10.25365/thesis.70538
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11221.72162.583266-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die molekularen Mechanismen, die bei der Entstehung der NAFLD zugrunde liegen, sind bisher noch nicht abschließend geklärt. Studien weisen darauf hin, dass Veränderungen der intestinalen Mikrobiota und der Darmbarrierefunktion hier von Bedeutung sind. In diesem Kontext werden auch Störungen in der Serotoninsynthese und des Serotonin Reuptake Transporter diskutiert. Studien der eigenen Arbeitsgruppe weisen darauf hin, dass hier Fructose von Bedeutung sein könnte und das Natriumbutyrat diesen beeinflussen könnte.
Dass die SERT-Expression, durch die Zufuhr von Fructose in C57BL/6J-Mäusen, abnimmt konnte in dieser Arbeit nicht bestätigt werden. Weitere Studien sind notwendig, um diesen Effekt untersuchen zu können. Die Behandlung des funktionsgestörten SERT könnte in Zukunft eine mögliche Therapieoption für die Behandlung von NAFLD sein.
Um den Einfluss von Fructose und Natriumbutyrat auf die Serotoninsynthese zu untersuchen, wurden BON-Zellen jeweils für 2 Stunden und 18 Stunden mit 0-3mM Natriumbutyratlösung und 0-50mM Fructoselösung inkubiert. Nur die Zellen, die ein Alter von Passage 6-14 besitzen, wurden für die Durchführung der Messungen herangezogen. Die Messung der Serotoninkonzentration erfolgte mit einem Serotonin-ELISA-Kit.
Für die Untersuchung der Auswirkungen von Natriumbutyrat und Fructose auf die SERT-Expression wurden vorhandene Dünndarmstücke von C57BL/6J-Mäuse, die für 8 Wochen mit einer Standarddiät (Western-style Diät) und gleichzeitig mit Natriumbutyrat (0,6g/kg KG/d) oder Fructose+Natriumbutyrat oder Fructose gefüttert wurden, verwendet. Die Messung der Genexpression wurde mit einer Realtime-RT-PCR durchgeführt. Für die Beurteilung der SERT-Expression im Dünndarm wurde eine immunohistochemische Färbung der zuvor erwähnten Dünndarmstücke von C57BL/6J Mäuse durchgeführt.
Die Inkubation der BON-Zellen mit Natriumbutyrat führte sowohl nach 2 Stunden Inkubationszeit als auch nach 18 Stunden Inkubationszeit zu einer signifikanten Erhöhung der Serotoninkonzentration im Zellkulturmedium. Im Gegensatz dazu hatte Fructose nach 2 Stunden Inkubationszeit keinen signifikanten Einfluss auf die Serotoninkonzentration. Nach 18 Stunden konnte eine Abnahme in der Serotoninkonzentration im Zellkulturmedium beobachtet werden.
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Die Messung der SERT-Expression mittels Realtime-RT-PCR im Dünndarm der C57BL/6J-Mäuse zeigte eine Zunahme der SERT-Expression in der Gruppe der Mäuse, die mit Standarddiät+ Natriumbutyrat behandelt wurden. Bei den Mäusen, die mit Standarddiät+ Fructose+ Natriumbutyrat behandelt wurden, konnte eine Abnahme in der SERT-Expression festgestellt werden.
Ob Natriumbutyrat eine direkte Auswirkung auf die Genexpression von SERT besitzt, sollte in weiteren Untersuchungen geklärt werden. Weitere Studien sind notwendig, um die gleichen Auswirkungen von Natriumbutyrat auf die Serotoninkonzentration und die SERT-Expression im menschlichen Körper untersuchen zu können.
Abstract
(Englisch)
The molecular mechanisms underlying the development of NAFLD have not yet been completely resolved. Studies suggest that alterations in the intestinal microbiota and gut barrier function are also of significance. In this context, disorders in serotonin synthesis and the serotonin reuptake transporter are also discussed. Studies of own working group indicate that fructose could be of importance and that sodium butyrate could influence SERT. That SERT expression is decreased by fructose in C57BL/6J mice could not be confirmed in this work. Further studies are needed to investigate this effect. Treatment of the dysfunctional SERT may be a potential therapeutic option for the treatment of NAFLD in the future.
To investigate the effect of fructose and sodium butyrate on serotonin synthesis, BON cells were incubated with 0-3mM sodium butyrate solution and 0-50mM fructose solution each for 2 hours and 18 hours. Only the cells possessing an age of passage 6-14 were used to perform the measurements. Serotonin concentration was measured using a serotonin ELISA-Kit.
To study the effects of sodium butyrate and fructose on SERT expression, available small intestinal pieces from C57BL/6J mice fed a standard diet (Western-style diet) for 8 weeks additional to sodium butyrate (0.6g/kg BW/d) or fructose+sodium butyrate or fructose were used. Measurement of gene expression was performed using real-time RT-PCR. For assessment of SERT expression in the small intestine, immunohistochemical staining of the previously mentioned small intestinal sections of C57BL/6J mice was performed.
Incubation of BON cells with sodium butyrate resulted in a significant increase in serotonin concentration in the cell culture medium after both 2 hours of incubation and 18 hours of incubation. In opposite, fructose had no significant effect on serotonin concentration after 2 hours of incubation. After 18 hours, a decrease in serotonin concentration was observed in the cell culture medium.
Measurement of SERT expression by real-time RT-PCR in the small intestine of C57BL/6J mice showed an increase in SERT expression in the group of mice treated with standard
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diet+ sodium butyrate. A decrease in SERT expression was seen in the mice treated with standard diet+ fructose+ sodium butyrate.
Whether sodium butyrate has a direct effect on SERT gene expression should be clarified in further studies. Additional further studies are needed to investigate the same effects of sodium butyrate on serotonin concentration and SERT expression in the human body.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
SERT BON-Zellen Fructose enterochromaffine Zellen Darm Serotonin Natriumbutyrat
Autor*innen
Hüseyin Toluay
Haupttitel (Deutsch)
Einfluss von Natriumbutyrat auf die Regulation der Serotoninsynthese im Modell von enterochromaffinen Zellen des Darms
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
66 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Ina Bergheim
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.30 Naturwissenschaften in Beziehung zu anderen Fachgebieten ,
35 Chemie > 35.70 Biochemie: Allgemeines ,
44 Medizin > 44.21 Ernährung ,
44 Medizin > 44.37 Physiologie ,
44 Medizin > 44.40 Pharmazie, Pharmazeutika ,
44 Medizin > 44.76 Ernährungsstörungen, Mangelkrankheiten
AC Nummer
AC16488201
Utheses ID
60696
Studienkennzahl
UA | 449 | | |