Aus dem Franz-Volhard-Centrum für Klinische Forschung
der Medizinischen Fakultät der Charité – Universitätsmedizin Berlin

DISSERTATION

Charakterisierung der
lokalen Kontrolle des Stoffwechsels
und der Durchblutung
im subkutanen Fettgewebe

Zur Erlangung des akademischen Grades
Doctor rerum medicarum (Dr. rer. medic.)

vorgelegt der Medizinischen Fakultät
der Charité – Universitätsmedizin Berlin

vorgelegt von: Frauke Adams
aus Potsdam

Dekan: Prof. Dr. med. Martin Paul

Gutachter:
1. Prof. Dr. med. Jens Jordan
2. Prof. Dr. med. Alfred Wirth
3. Prof. Dr. med. Arya M. Sharma

Eingereicht: 09.08.2005

Datum der Promotion: 24.04.2006

Zusammenfassung

Das Fettgewebe dient primär der Speicherung von Energie in Form von Triacylglyceriden, die bei Bedarf mobilisiert werden. Ein wichtiger Regulator der Lipolyse ist das sympathische Nervensystem. Während zur postsynaptischen Ebene zahlreiche Studien existieren, ist über die Bedeutung präsynaptischer Faktoren (z.B. der lokalen Noradrenalin-Freisetzung) des Fettgewebes bisher wenig bekannt. Zudem synthetisiert und sezerniert das Fettgewebe Signalmoleküle, die den Fettgewebsstoffwechsel beeinflussen können, wie das Angiotensin II. Die Lipolyse hängt außerdem von der Durchblutung und der Zellularität des Gewebes ab.

Ziele dieser Arbeit waren zu prüfen, ob (I) die lokale neuronale Noradrenalinfreisetzung den Stoffwechsel und die Durchblutung im subkutanen Fettgewebe beeinflußt und dabei geschlechtsspezifische Unterschiede vorliegen, (II) lokal appliziertes Angiotensin II die Lipolyse und die Durchblutung im subkutanen Fettgewebe inhibiert und (III) Durchblutung und Stoffwechsel bereits bei Normalgewichtigen von der Dicke der subkutanen Fettschicht abhängen.

Es wurden 42 schlanke, gesunde Nichtraucher (18 Männer, 24 Frauen) mittels Mikrodialysetechnik untersucht. Das adrenerge System wurde mit Isoproterenol (direkt wirkendes Sympathomimetikum) und Tyramin (indirekt wirkendes Sympathomimetikum) charakterisiert. Mittels Ethanol-Dilutions-Technik wurden Änderungen in der lokalen Durchblutung, über die Dialysat-Konzentration von Glycerol, Glucose bzw. Lactat Änderungen in der Lipolyse, Glycolyse bzw. Glucoseversorgung der Gewebe erfaßt. Bei einigen der Probanden wurde die Hautfaltendicke mittels Caliper-Technik bestimmt.

Niedrigere Tyramin-Dosen änderten die Durchblutung nicht, erhöhten jedoch die Lipolyse im Fettgewebe. Höhere Tyramin-Dosen verminderten die Durchblutung und senkten zusätzlich die Lipolyse unter das Ausgangsniveau. Der Anstieg der Lipolyse unter den niedrigeren Tyramin-Dosen war bei den Frauen höher als bei den Männern, fiel jedoch auch unter Isoproterenol bei den Frauen höher aus.

Angiotensin II verminderte im Fettgewebe der Frauen leicht die Durchblutung und wirkte so indirekt schwach anti-lipolytisch, bei den Männern kam es zu keinen Änderungen.

Im Fettgewebe beider Geschlechter korrelierte die Hautfaltendicke negativ linear mit der basalen Durchblutung und der Lipolyse. Dabei lagen keine geschlechtsspezifischen Unterschiede vor.

Aus den Ergebnissen der Arbeit läßt sich ableiten, daß die lokale neuronale Noradrenalinfreisetzung eine wichtige Rolle in der Regulation der Lipolyse des Fettgewebes spielt und dabei der -Adrenozeptor involviert ist. Die geschlechtsspezifischen Unterschiede sind eher auf postsynaptische Faktoren zurückzuführen. Angiotensin II spielt in der Regulation der Durchblutung und der Lipolyse im Fettgewebe eine eher geringe Rolle. Die lokale Durchblutung ist bereits bei Normalgewichtigen mit zunehmender Hautfaltendicke vermindert, wodurch sowohl nutritive Versorgung als auch der Fettstoffwechsel negativ beeinflußt werden.

Eigene Schlagworte: Sympathisches Nervensystem, Lipolyse, adrenerge Rezeptoren, Hautfaltendicke

Abstract

The sympathetic nerve system is one important regulator of lipolysis. The regulatory role of neuronal transmitter release (e.g. of norepinephrine) and re-uptake in adipose tissue is only poorly understood. Furthermore, adipose tissue secretes hormones, e.g. angiotensin II (Ang II), which can affect adipose tissue lipolysis. Finally, lipolysis depends on blood flow and cellularity of adipose tissue.

Aims of this thesis were (I) to characterize the impact of local neuronal norepinephrine release on blood flow and metabolism in subcutaneous abdominal adipose tissue (SAT) and to assess possible gender effects, (II) to proof if Ang II inhibits lipolysis and blood flow in SAT, and (III) to test if SAT thickness is negatively correlated with blood flow and metabolism even in non-obese subjects.

42 lean subjects (18 men, 24 women) were studied using microdialysis technique. Tyramine (Tyr) and isoproterenol (Iso) were used to characterize adrenergic response of SAT. Dialysate [ethanol], [glycerol], [lactate], and [glucose] were measured to assess tissue blood flow (ethanol dilution technique), lipolysis, glycolysis, and nutritive supply. Skin fold thickness was taken to assess thickness of SAT.

During perfusion with lower Tyr doses, ethanol ratio remained unchanged, whereas lipolysis increased. The lipolytic response was higher in women vs. men, a gender difference was also observed for Iso-stimulated lipolysis. During perfusion with Ang II, blood flow and lipolysis decreased slightly at least in women. Skin fold thickness was negatively correlated with tissue perfusion and lipolysis without gender-specific differences.

Neuronal norepinephrine release plays an important role in the regulation of lipolysis of SAT. The gender difference is explained by a difference in postsynaptic adrenergic sensitivity. Ang II has a minimal effect on local blood flow and metabolism. Increased SAT thickness is associated with reduced tissue perfusion and lipid metabolism, even in lean subjects.

Keywords: sympathetic nervous system, lipolysis, adrenergic receptors , skin fold thickness

Inhaltsverzeichnis

Tabellen

Bilder



© Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die elektronische Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.
XDiML DTD Version 4.0Zertifizierter Dokumentenserver
der Humboldt-Universität zu Berlin
HTML-Version erstellt am:
20.07.2006