Hemmung der Adipose Triglyceride Lipase - Expression in humanen Adipozyten durch short-hairpin RNA

Freie Fettsäuren (FFS) werden in Form von Triglyzeriden (TG) im Fettgewebe gespeichert. Bei erhöhtem Energiebedarf oder im Hungerzustand müssen die FFS mobilisiert werden. Der Abbau von TG wird durch Lipasen katalysiert. TG werden in drei Schritten in Glyzerin und drei FFS aufgespalten. Diesen Stoffwechselweg nennt man Lipolyse. Den ersten Schritt katalysiert die Adipose Triglyceride Lipase (ATGL). TG werden unter Abspaltung einer FFS zu Diglyzeriden (DG) hydrolysiert. DG werden von der Hormon-sensitiven Lipase (HSL) zu Monoglyzeriden und diese von der Monoglyzerid-Lipase zu freiem Glyzerin und FFS gespalten. Die bedeutende Rolle der ATGL in der Lipolyse konnte durch ATGL-defiziente Mäuse gezeigt werden. Diese Mäuse akkumulieren vermehrt TG im Fettgewebe und in vielen anderen Geweben. Vor allem im weißen Fettgewebe äußert sich das Fehlen der ATGL durch eine stark reduzierte Lipolyse. Dies hat auch Auswirkungen auf den Energiestoffwechsel.Im Menschen konnten Mutationen im ATGL-Gen mit einer vererbbaren Krankheit, Neutral Lipid Storage Disease (NLSD), in Verbindung gebracht werden. Patienten mit dieser Krankheit und ATGL-defiziente Mäuse weisen einen ähnlichen Phänotyp auf. Diese Krankheit äußert sich durch TG-Akkumulationen in verschiedenen Geweben. Seltsamerweise sind NLSD-Patienten im Gegensatz zu ATGL-defizienten Mäusen nicht adipös. Welche Rolle die ATGL in der humanen Lipolyse spielt, ist noch unzureichend untersucht.In dieser Arbeit wurde die ATGL-Expression in humanen Adipozyten mittels RNA Interference inhibiert und die Auswirkung auf die Lipolyse untersucht. Es wurden Adenoviren hergestellt, die ATGL spezifische short hairpin-RNAs exprimieren. Mit diesen Viren wurde die endogene ATGL-Expression in einer humanen Adipozytenzelllinie, SGBS-Zellen, gehemmt. Um den Effekt einer Hemmung auf die Lipolyse zu untersuchen, wurde die FFS- und Glyzerinfreisetzung detektiert.Free fatty acids (FFA) are stored in the adipose tissue in the form of triglycerides (TG). In times of physical exercise or food deprivation FFA are mobilized. The process of TG degradation is performed by lipases. TG are hydrolyzed into glycerol and FFA in three sequential steps. This metabolic pathway is called lipolyses. The first step is catalyzed by adipose triglyceride lipase (ATGL) generating diglycerides and FFA. DG are hydrolyzed by hormone-sensitive lipase into monoglycerides which are finally hydrolysed by monoglyceride lipase in free glycerol and FFA.The important role of the ATGL in lipolysis has been investigated in ATGL-deficient mice. These mice accumulate large amounts of TG in adipose tissue and in other tissues. ATGL-deficiency in white adipose tissue is accompanied by a strongly reduced lipolysis. This also has an effect on energetic metabolism.Recent observations suggest that mutations in the ATGL gene are associated with the development of a rare lipid storage disorder named neutral lipid storage disease (NLSD). The phenotypical appearance of patients suffering from NLSD largely resembles the phenotype of the ATGL-deficient mouse model. NLSD is characterized by systemic TG deposition in multiple tissues. However, in contrast to ATGL-ko mice these patients are not obese. The role of ATGL in human lipolyses is still incompletely understood.In this study, ATGL expression was inhibited in human adipocytes using RNA interference to investigate the role of ATGL in human lipolysis. For that purpose, I generated adenoviral constructs expressing specific short hairpin RNA. These viruses were used to inhibit the ATGL expression in a human adipocyte cell line (SGBS). To investigate the effect of ATGL inhibition on lipolysis, I determined FFA and glycerol release in these adipocytes.Katharina StrohmeierGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2009(VLID)20791