Detailansicht
Untersuchungen der Rollen von Stickstoffmonoxid und Arginase-2 in der Entstehung altersassoziierter Beeinträchtigungen der Darmbarrierefunktion
Nicole Stöger
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Ernährungswissenschaften
Betreuer*in
Ina Bergheim
DOI
10.25365/thesis.77325
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29981.67789.453548-4
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die steigende Lebenserwartung weltweit, unterstützt durch Fortschritte in Medizin und verbesserten Lebensstilen, führt zu einer alternden Gesellschaft. In Deutschland leben Männer durchschnittlich 78,2 Jahre und Frauen 83,0 Jahre, wobei jedoch die gesunde Lebensspanne weniger stark wächst, was zu mehr Jahren in schlechterer Gesundheit führt. Der Alterungsprozess selbst, ein komplexer und multifaktorieller Vorgang, führt zu zellulären und molekularen Schäden, die Krankheiten und funktionelle Veränderungen, wie eine erhöhte Darmpermeabilität, begünstigen können. Das bedeutet, dass ein besonders wichtiger Aspekt des Alterns die Beeinträchtigung der intestinalen Barriere ist, die eine zentrale Rolle in der Aufrechterhaltung der Homöostase spielt. Diese Barriere besteht aus mehreren Schichten und wird durch eine Vielzahl molekularer Mechanismen reguliert, die ihre Integrität und Funktion sicherstellen. Eine Schlüsselrolle in diesem Prozess spielt Arginase-2, ein Enzym, das L-Arginin in L-Ornithin umwandelt und dabei mit der Stickstoffmonoxidsynthase (NOS) um das Substrat konkurriert. Wie in der eigenen Arbeitsgruppe bereits nachgewiesen wurde, führt eine Erhöhung der Arginase- Aktivität im Alter zu einer Reduktion der Stickstoffmonoxid (NO)- Produktion, was vermutlich die Darmbarriere schwächt und entzündliche Prozesse im Körper begünstigt. Das Ziel dieser Arbeit war es daher zu untersuchen, wie sich die Arginase- Signalkaskade im Alter verändert und inwiefern dies mit einer veränderten Darmbarrierefunktion zusammenhängt. Dafür wurde die Occludin- Konzentration in mit Difluoromethylornithin (DFMO) inkubierten Everted Sac- Versuchen bei alten Mäusen gemessen, um zu erkennen, ob sich die Permeabilität der Darmbarriere im Alter erhöht. Zusätzlich wurde der direkte Einfluss auf die Tight Junctions (TJ) gemessen, indem in einem Western Blot- Versuch die Myosin Light Chain Kinase (MYLK)- Konzentrationen im Dünndarmgewebe von jungen bis alten C57BL/6J- Mäusen gemessen wurden. Da ein Teil der Fragestellung die Arginase- Signalkaskade betrifft, wurden zudem die Arginase- Aktivität, die Nitrit- Konzentration und die Spermidin- Konzentration im Dünndarmgewebe gemessen, um dessen Einfluss auf die Darmbarriere zu untersuchen. Darüber hinaus wurde der Energiestatus des Dünndarms untersucht, indem AMPK im Western Blot- Versuch und darüber hinaus ATP untersucht wurden. In der vorliegenden Arbeit konnte nachgewiesen werden, dass die Erhöhung der Arginase- Aktivität und dadurch eine Verringerung der NO- Konzentration im Alter zu einer Veränderung der Darmbarriere führt. Eine erhöhte Arginase- Aktivität bedingt eine erhöhte Spermidin- Konzentration im Dünndarmgewebe, was in dieser Arbeit im Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA)- Versuch gemessen wurde. Dies bestätigt die aktuelle Studienlage nicht, dass eine erhöhte Spermidin- Konzentration die Darmbarriere schützt und im Alter die Spermidin- Konzentration abzunehmen scheint. Allerdings muss hier differenziert und eventuell genauer untersucht werden, in welchem Gewebe sich Spermidin in welchem Ausmaß verhält. Auch die Erhöhung der MYLK- Konzentration im Alter hat, durch Studien bestätigt, einen Einfluss auf die TJ. Die Erhöhung der Occludin- Werte in dieser Arbeit widersprechen der Datenlage, was bedeutet, dass noch weitere Messungen in größerem Umfang nötig sind, um eindeutige Ergebnisse zu erzielen. Dasselbe ist bei der ATP- Bestimmung wünschenswert, da sich die ATP- Konzentration im Alter in der vorliegenden Arbeit zwar erhöht, allerdings keine Tendenz zu sehen ist. Dies scheint grundsätzlich den existierenden Studien zu widersprechen. Bestätigt wurde wiederum durch die aktuelle Studienlage, dass es zu einer Erhöhung von AMPK im Alter im Mausmodell kommt. Zusammenfassend weisen die Untersuchungen darauf hin, dass es im Alter zu einer veränderten Darmbarriere kommen kann, welche durch verschiedene Faktoren begünstigt wird. Die Erhöhung der Arginase- Aktivität und somit das Ungleichgewicht zwischen Arginase und NO scheint über verschiedene Wege die intestinale Darmpermeabilität zu erhöhen, allerdings sind noch mehr Studien notwendig, um die Ergebnisse dieser Arbeit zu bestätigen.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Arginase-2 NO intestinale Barriere Altern Arginase-Signalkaskade Permeabilität des Dünndarms Tight Junctions Mausmodell NO-Homöostase
Autor*innen
Nicole Stöger
Haupttitel (Deutsch)
Untersuchungen der Rollen von Stickstoffmonoxid und Arginase-2 in der Entstehung altersassoziierter Beeinträchtigungen der Darmbarrierefunktion
Paralleltitel (Englisch)
Investigation of the roles of nitric oxide and arginase-2 in the development of age-associated impairments of the intestinal barrier function
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
VIII, 82 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Ina Bergheim
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein. Allgemeines
AC Nummer
AC17394377
Utheses ID
73702
Studienkennzahl
UA | 066 | 838 | |