Freie Vorträge und Poster - Jahrestagung DDG 2012

P105
Dis-coordinated activation of de novo lipogenesis
and stearoyl-CoA desaturase by
monosaccharides determines liver fat
accumulation in humans
Silbernagel G 1 , Kovarova M 2 , Cegan A 2 , Machann J 3 ,
Unmuth S 1 , Schick F 3 , Stefan N 1 , Häring HU 1 , Schleicher E 1 ,
Fritsche A 1 , Peter A 1
1 Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen, Germany;
2 University of Pardubice, Faculty of Chemical Technology,
Department of Biological and Biochemical Sciences,
Pardubice, Czech Republic; 3 Section on Experimental
Radiology, University of Tübingen, Tübingen, Germany
Aims: Increased hepatic de novo lipogenesis of fatty acids has been
implicated in the pathophysiology of fatty liver, potentially due to lipotoxic
effects of the generated saturated fatty acids. Activation of fatty
acid desaturation by stearoyl-CoA desaturase (SCD 1) in parallel with
lipogenesis may prevent lipotoxic effects and protect from hepatic steatosis.
Methods: 20 healthy subjects (female/male 8/12, age 30.5 € 2.0
years, BMI 25.9 € 0.5 kg/m 2 ) received a 4-week hypercaloric diet supplemented
with 150 g/day of monosaccharides. Hepatic SCD 1-activity and
de novo lipogenesis (DNL) was determined using established markers
(C 16:1/C 16:0 and C 16:0/C 18:2-ratios) in VLDL-triglycerides. Liver fat
content was measured by localized 1 HMR spectroscopy. Results: Liver
fat content (+33%, p = 0.04) and DNL (+19% p = 0.04) and hepatic SCD 1activity
(+8% p = 0.12) increased after the hypercaloric diet. Changes in
liver fat content and DNL closely correlated (R = 0.75; p = 0.0001). No
correlation was observed between SCD 1-activity and DNL or changes
thereof during the intervention. High hepatic SCD 1-activity was associated
with low liver fat content after the hypercaloric diet (R =-0.63,
p = 0.002). Interestingly, high SCD 1-activity after the intervention correlated
even closer with liver fat content at baseline (R =-0.79, p < 0.0001).
No associations of baseline SCD 1 activity with liver fat could be observed.
Conclusions: Our results support the relevance of DNL for the
development of hepatic steatosis. However, we have no evidence for a
parallel activation of SCD 1 and DNL on an individual level. The data
rather suggest that the individual induction/inducebility of hepatic
SCD 1-activity may be a determinant of liver fat accumulation.
P106
Apolipoprotein A5 (apoA5), besides accelerating
plasma triglyceride hydrolysis, mediates
triglyceride reduction via an LDL receptor related
protein 1 (LRP1) dependent pathway
Merkel M 1 , Brügelmann K 2 , Heeren J 2
1 Asklepios Clinic St. Georg, Department of Internal Medicine,
Hamburg, Germany; 2 University Hospital Hamburg-
Eppendorf, Institute for Biochemistry – IBM2, Hamburg,
Germany
Aims: Apolipoprotein A5 (apoA5) is regulates plasma triglyceride (TG)
levels. Genetic aberrations (SNP’s) in its gene lead to increased plasma
TG in humans; apoA5 deficiency by structural mutations yields into
severe hypertriglyceridemia type I or V. ApoA5 reduces plasma TG levels
by activating or stabilizing endothelial lipoprotein lipase (LPL). However,
due to its binding properties and its high intra-hepatocellular concentration
it had been postulated, that apoA5 may also mediate hepatic
lipoprotein uptake. A possible involvement of LDL receptor related protein
1 (LRP1) during this process is the focus of the present study.
Methods: Mice being wild type (WT) or transgenic for apoA5 were
crossed onto a homozygote LRP1 flox/flox background. Hepatic LRP1 expression
was ablated specifically in the liver either by adenoviral hepatic
Cre expression or by crossbreeding with mice with transgenic expression
of an alb promoter driven Cre gene. Thus, two comparable models
were created. For each model, the lipid metabolism of four mouse
groups was compared (littermate controls): With and without transgenic
expression of apoA5 both in wild type and in liver LPR1 deficient
mice. Results: As previously reported, on the WT background, transgenic
apoA5 expression reduced plasma TG by 61% due to VLDL removal.
However, without LRP1 in the liver, apoA5 was not at all able to reduce
plasma TG. This was the case both with adenoviral and with transgenic
hepatic Cre expression and LRP1 ablation. Metabolic turnover and organ
uptake studies with lipoproteins (LDL, VLDL, chylomicrons radioactively
labelled at their triglyceride and apoprotein residues) showed a reduced
effect of apoA5 on hepatic lipoprotein uptake in liver LPR1 deficient
mice compared that in wild type LRP1 mice. Conclusion: Surprisingly,
LRP1 plays a significant role for apoA5 mediated TG reduction. However,
whether this is indeed due to LRP1 mediated particle uptake or rather a
46. Jahrestagung der Deutschen Diabetes-Gesellschaft | 1. – 4. Juni 2011, Leipzig
more complex process possibly with the involvement of lipoprotein
bound LPL, is currently being investigated in primary hepatocytes.
P107
Verbesserte Insulinfunktion unter
Hochfettdiät-induzierter Lipotoxizität in
transgenen Mäusen mit ektoper
ß-Zell-spezifischer p8-Überexpression
Pilz I 1 , Päth G 1 , Feilen PJ 1 , Dufner B 1 , Rimmer N 1 , Alt M 1 ,
Seufert J 1
1 Uniklinik Freiburg, Innere Medizin II, Endokrinologie &
Diabetologie, Freiburg, Germany
Fragestellung: Das Protein p8 wurde initial im Rahmen experimenteller
Pankreatitis als Akutstressfaktor mit gewebeschützenden Eigenschaften
identifiziert. Eigene in vitro-Untersuchungen zur Rolle im endokrinen
Pankreas weisen p8 als glucoseabhängigen Mediator der Proliferation
von ß-Zellen mit anti-apoptotischen Eigenschaften aus. Unter zellulärem
Stress durch die diabetogene Substanz STZ wird p8 akut und transient
hochreguliert und schützt vor Apoptose durch die Inhibition der
Caspasen 3 und 7. Zur Überprüfung der proliferativen und anti-apoptotischen
Eigenschaften von p8 in vivo, wurde ein transgenes Mausmodell
(C 57Bl/6) mit ß-Zell-spefischer Überexpression von p8 unter der Kontrolle
des Rattenninsulinpromotors etabliert. Es wurde untersucht, wie
sich die ektope p8 Expression unter basalen Bedingungen und unter
Hochfettdiät (HFD)-induzierter Lipotoxizität auswirkt. Methodik: 4 Wochen
alte p8 transgene Mäuse (TG) und syngene Wildtypen (WT) wurden
für 10 Wochen normal oder mit HFD ernährt. Gewicht und basale
Blutglukosespiegel wurden wöchentlich bestimmt. Zum Versuchsende
wurden basale Insulinspiegel gemessen und die Insulinfunktion mittels
intraperitonealem Glukosetoleranztest (ipGTT; Insulinfunktion) und Insulintoleranztest
(ipITT; Insulinresistenz) evaluiert. Anschließend wurde
der Pankreas zur immunhistochemischen Bestimmung von ß-Zellmasse
(Insulin), Proliferation (Ki67) und Apoptose (TUNEL) entnommen. Ergebnisse:
In adulten TG-Mäusen wird p8 gegenüber WT-Kontrollen ca.
6 – 10 x überexprimiert. Unter normaler Ernährung werden p8 Mäuse
tendenziell etwas schwerer als WT-Kontrollen (10. Woche: 21,5 vs. 27 g,
p < 0.5), zeigen jedoch keine Unterschiede hinsichtlich basaler Blutglukose-
und Insulinwerte sowie Insulinfunktion und Insulinresistenz. Auch
unter HFD werden p8 Tiere tendenziell schwerer (10. Woche: 28,5 vs.
32,25 g, n. s.) und weisen keine Unterschiede hinsichtlich Blutglukose
und Insulin sowie Insulinresistenz auf. Hinsichtlich der Insulinfunktion
zeigt sich aber gegenüber HFD-WT-Kontrollen eine signifikante Verbesserung
der Insulinfunktion (p < 0,5 nach 20 und 30 min). Schlussfolgerung:
Der Phänotyp p8-transgener ß-Zellen ist ohne zellulären Stress
unauffällig. Die unter chronischer Lipotoxizität verbesserte Insulinfunktion
weist darauf hin, dass p8 auch in vivo ß-Zell-protektive Eigenschaften
besitzt. Zur weiteren Charakterisierung werden aktuell in den jeweiligen
Versuchgruppen ß-Zellmasse, Proliferation und Apoptose bestimmt.
P108
Glitazonartige Wirkung von Glimepirid und
Glibenclamid auf primäre humane Fettzellen
Mayer P 1 , Haas B 1 , Celner J 1,2 , Enzmann H 1 , Pfeifer A 2
1 BfArM, Bonn, Germany; 2 Institut für Pharmakologie und
Toxikologie, Universität Bonn, Bonn, Germany
Fragestellung: Sulfonylharnstoffe (SHs) sind weit verbreitete orale Antidiabetika,
die die Insulinsekretion im Pankreas stimulieren. Darüber
hinaus haben SHs pleiotrope Wirkungen auf andere Gewebe. Hinsichtlich
ihrer Effekte auf Fettzellen (Adipozyten) wurden widersprüchliche
Ergebnisse publiziert. Wir haben daher untersucht, wie Glimepirid und
Glibenclamid die Reifung primärer humaner Adipozyten beeinflussen.
Methodik: Primär kultivierte humane Adipozyten wurden nach einem
Standardprotokoll isoliert und kultiviert. Die Lipideinlagerung wurde
mittels Oil Red O Färbung und enzymatischer Bestimmung des Triglyzeridgehalts
beurteilt. Quantitative PCR und Western Blotting dienten
zur Messung der Genexpression. Zur statistischen Auswertung wurde
die ANOVA mit dem Bonferroni post-test verwendet. Ergebnisse: Zunächst
charakterisierten wir die Gene, die im Rahmen der Differenzierung
vom Präadipozyten zum Adipozyten reguliert werden, durch eine
genom-weite DNA-Miroarray-Analyse. Die Behandlung der Präadipozyten
mit Glimepirid und Glibenclamid führte Ausbildung von Fetttröpfchen
in den Zellen und zum Anstieg des Triglyzerid-Gehalts. Gleichzeitig
wurden Gene des Lipidmetabolismus induziert und Zytokingene supprimiert.
Bemerkenswerterweise war der Effekt der SHs in allen Aspekten
qualitativ und quantitativ dem der Glitazone ähnlich, von denen be-
& Korrekturexemplar: Veröffentlichung (auch online), Vervielfältigung oder Weitergabe nicht erlaubt! &
Diabetologie & Stoffwechsel 2011; 6: S1–S103
S41