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In vitro Untersuchungen zum Einfluss verschiedener Ernährungsmuster auf die Darmbarrierefunktion
Simon Debona
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.79322
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-18666.88615.211462-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Vorangegangene Untersuchungen konnten zeigen, dass eine Ernährung nach den Empfehlungen der Fachgesellschaften bereits innerhalb weniger Tage zu einer Reduktion der Endotoxinkonzentration im Blut führt, was auf eine verbesserte Funktion der Darmbarriere hinweist. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen verfolgte die vorliegende Arbeit das Ziel, diesen Zusammenhang in einem in vitro Modell zu etablieren, das für die Untersuchung der molekularen Mechanismen der Interaktion von Ernährungsmustern und der Darmbarriere geeignet ist. Zudem sollte geklärt werden, ob bestimmte Ernährungsmuster protektive Effekte auf die Integrität der epithelialen Zellschicht entfalten können. Zunächst wurden Lebensmittelproben einer gesunden, auf den Empfehlungen der D-A-CH-Fachgesellschaften für Ernährung basierenden, omnivoren und veganen Ernährung sowie einer ‚westlichen‘ omnivoren Diät hergestellt. Diese wurden dann unter der Verwendung des INFOGEST-Protokolls zur in vitro Verdauung verdaut und durch eine anschließende Fermentation nach etablierten Methoden ergänzt. Die so aufbereiteten Proben wurden in einem Caco-2-Transwell-System eingesetzt, um die Integrität der intestinalen Barriere zu simulieren und Effekte der unterschiedlichen Diäten vergleichend zu analysieren. Die Caco-2-Zellen wurden für zwei, sechs und 24 Stunden mit den unterschiedlichen Diäten inkubiert und auf einer separaten 12-Well-Platte (nach zweistündiger Inkubation mit den Diäten) für ein und zwei Stunden mit bakteriellem Endotoxin behandelt. Dabei wurden zwei zentrale Parameter untersucht: zum einen die Durchlässigkeit des konfluenten Zellrasens für bakterielles Endotoxin im Über- und Unterstand der Zellkulturen und zum anderen die Barrierefunktion anhand der transepithelialen elektrischen Widerstandsmessung (TEER). Die Ergebnisse zeigten, dass die verdauten und fermentierten Proben der veganen und omnivoren Diät eine deutlich erhöhte „Toll-like-receptor 4“ (TLR4)-Ligandenkonzentration in den apikalen Kompartimenten der Transwellsysteme aufwiesen, während dies für die Standarddiät nicht nachweisbar war. Diese Messungen deuten darauf hin, dass die untersuchten Ernährungsmuster selbst relevante Mengen an TLR4-Liganden enthalten, die unabhängig von zusätzlichem bakteriellem Endotoxin nachweisbar sind. In den basolateralen Kompartimenten der Transwellsysteme zeigte sich hingegen teilweise eine geringe Ligandenkonzentration. Besonders auffällig war, dass die relative Permeabilität der Zellen bei veganer und omnivorer Diät trotz erhöhter Ligandenlast im Überstand nicht anstieg, sondern sogar in den meisten Fällen reduziert war. Die TEER-Werte zeigten insgesamt keine konsistenten Unterschiede zwischen den Behandlungsgruppen. Die hohe Variabilität und fehlende Signifikanz stimmen mit Messungen anderer Arbeitsgruppen überein, die auf methodische Limitationen dieser Messung hinweisen. Ziel der Arbeit war es ein Modell zu etablieren und zu testen. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass das hier verwendete Modell, bestehend aus standardisierter Verdauung, Fermentation und Caco-2-Barriere, eine differenzierte Untersuchung von Diäten ermöglicht.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Ernährungsmuster Darmbarriere in vitro Verdau in vitro Fermentation Caco-2 Zellmodell
Autor*innen
Simon Debona
Haupttitel (Deutsch)
In vitro Untersuchungen zum Einfluss verschiedener Ernährungsmuster auf die Darmbarrierefunktion
Paralleltitel (Englisch)
In vitro studies on the influence of different dietary patterns on intestinal barrier function
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
ix, 65 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Ina Bergheim
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.03 Methoden und Techniken in den Naturwissenschaften
AC Nummer
AC17643564
Utheses ID
77795
Studienkennzahl
UA | 066 | 838 | |