Gender-specific differences in cardiac metabolism associated with physiologic hypertrophy

In der vorliegenden Dissertation wurde die Expression von Faktoren des Fett- und Glukosestoffwechsels im Rahmen von physiologisch myokardialer Hypertrophie untersucht. Da bei der pathologisch kardialen Hypertrophie eine veränderte kardiale Energiegewinnung bereits bekannt ist, sollte die Hypothese einer Steigerung des Fettsäurestoffwechsels der kardialen Energiegewinnung bei physiologisch erworbener Hypertrophie belegt werden. In einem Tiermodell mit Mäusen wurden folgende Gene des Fettstoffwechsels auf mRNA Ebene untersucht: PPAR (α; β/δ; γ); PGC-1α; LPL; CD36; CPT1; MCAD und COX5A. Für den Glukosestoffwechsel wurden die Expressionsraten der Glukosetransporter Glut1 und Glut4 herangezogen. Auf Ebene der mRNA zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen der Kontroll– und der Ausdauergruppe. Geschlechterunterschiede wurden hier nicht beobachtet. Mittels des Western Blot-Verfahrens wurden die Proteine von PPAR (α; β/δ; γ), des PPAR-Kofaktors PGC-1α sowie Akt und p-Akt untersucht. Es zeigten sich keine signifikanten Unterschiede in der Expression der Proteine von PPARα und γ. Bei der Untersuchung von PPAR β/δ wurde eine verminderte Expression der Proteine der weiblichen Ausdauergruppe gegenüber der weiblichen Kontrollgruppe deutlich. Bei dem PPAR-Kofaktor PGC-1α lag eine höhere Expression des Transkriptionsfaktors bei den weiblichen Kontrolltieren im Vergleich zu den männlichen Kontrolltieren vor. Diese Feststellung traf auch für die Expression des Proteins Akt zu. Bei der Untersuchung der Proteinexpressionen zwischen Akt und p-Akt stellte sich eine signifikant geringere Ausgangsexpression heraus. Dies betraf die weiblichen Kontrolltiere im Vergleich zu den männlichen Kontrolltieren. Insgesamt konnten so veränderte Expressionen für bestimmte Proteine aufgezeigt werden, ebenfalls wurden dabei einige Geschlechterunterschiede festgestellt.Background: For pathologic cardiac hypertrophy changes in energy metabolism are well known. For acquired physiologic hypertrophy an increase of fatty acid metabolism was hypothesized. With the present medical dissertation expression levels of factors involved in fat and glucose metabolism were investigated regarding their relevance for physiologic cardiac hypertrophy and gender specific distribution. Material and Methods: In a running exercise mouse model the following gene mRNA expression levels were investigated: PPAR (α; β/δ; γ); PGC-1α; LPL; CD36; CPT1; MCAD and COX5A. Regarding the glucose metabolism expression profiles of glucose transporter Glut1 and Glut4 were analyzed. Neither differences between control- and running group nor gender-related differences were detected on mRNA level. Using the western blot technique protein levels of PPAR (α; β/δ; γ), the PPAR-co-factor PGC-1α as well as Akt and p-Akt were investigated. For PPARα and γ no differences could be detected, whereas lower levels of PPAR β/δ were found in the female running group compared to its female control group. Akt and PPAR-co-faktor PGC-1α were higher expressed among female controls compared to male controls on protein level. The protein ratio p-Akt/Akt was significantly lower expressed in female controls compared to male controls. Conclusion: mRNA and protein levels of certain genes are differentially expressed in physiologic, running-induced cardiac hypertrophy compared to controls. Additionally, some gender-specific differences could be detected