Alters-abhängige, kardiale Adaptation an Diät-induzierte Lipidüberlast in Wildtyp-Mäusen

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Einflüsse lipidreicher Diät hinsichtlich der Induktion von vorzeitigen Altersveränderungen im Myokard juveniler und seneszenter männlicher C57Bl/6-Mäuse.Analysen der jungen Tiere zeigen eine geringe physiologische Reaktion der Tiere auf die lipidreiche Diät. Typische Alterungsvorgänge wie Hypertrophierung, Herzinsuffizienz oder Kollageneinlagerung können nicht nachgewiesen werden. Lediglich eine moderate Expressionsinduktion von BNP und eine Expressionsreduktion von Serca2 im LV lassen eine beginnende Herzinsuffizienz des Myokards, jedoch ohne funktionelle Beeinträchtigung, vermuten. Auch der nachgewiesene verminderte Gehalt an mtDNA sowie eine reduzierte Enzymaktivität der Atmungskettenkomplexe anhand der Citratsynthase im LV der Tiere lassen auf einen Funktionsverlust der Mitochondrien, der jedoch nicht zu einer schweren myokardialen Funktionseinschränkung führt, schließen. Zusätzlich deuten die Deaktivierung der AMPK und die hohen NEFASerumspiegel unter HF-Diät auf metabolische Veränderungen hingehend zu Insulinresistenz und Lipotoxizität hin. Deutlich stärker sehen wir dagegen eine Reaktion der alten Tiere auf die HF-Diät. So finden wir die vorliegende kardiale Hypertrophierung durch HF-Diät zusätzlich verstärkt. Gleichzeitig wird die Expression von ANP und BNP induziert und die Expression von Serca2 nach 14 Wochen Fütterung ist nachweislich deutlich reduziert. Zusammen mit der starken Kollageneinlagerung, einer verminderten E/A-Ratio sowie reduzierter Enzymaktivität der Atmungskettenkomplexe, kann man auf das Vorliegen einer kardialen Funktionseinschränkung aufgrund der verabreichten Diät schließen. In Anbetracht der stark erhöhten Insulinserumspiegel liegt hier ein prä-diabetischer Zustand vor oder in Verbindung mit dem hohen Leptinserumspiegel betrachtet, ein kardiometabolisches Syndrom. Die sowohl im Serum junger, als auch alter Tiere vorliegenden hohen NEFA-Spiegel lassen zudem einen zunehmend lipotoxischen Zustand der Tiere vermuten. Dieser ist vermutlich in einer Inaktivierung der AMPK (Abb. 4-26) und somit Reduktion der Fettsäureoxidation begründet.Zusammenfassend betrachtet, finden wir nur wenige Anzeichen der Induktion von vorzeitigen Alterungsvorgängen im juvenilen Myokard sowie geringe lipotoxische Reaktionen. Insgesamt scheint das junge Myokard in der Lage zu sein durch verschiedene Adaptationsvorgänge, wie gesteigerte Fettsäureoxidation oder mitochondriale Biogenese die hohe Lipidlast ohne Einschränkung der LV-Funktion zu überwinden. Das seneszente Myokard ist dazu nur begrenzt in der Lage.Weiterführende Untersuchungen hinsichtlich der Fettsäurezusammensetzung und der isolierten Wirkung einzelner Fettsäuren auf das kardiale Gewebe erscheinen sinnvoll.