Untersuchungen zur Bedeutung des Fettsäuretransportproteins 4 (FATP4) : Sein Einfluss auf die Entstehung des Phänotyps von FATP4-defizienten Mäusen und Patienten mit letaler restriktiver Dermopathie
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Zusammenfassung
Bislang ist über die zelluläre Aufnahme von Fettsäuren nur wenig bekannt. Man geht davon aus, dass es sich um ein Zusammenspiel von passiver Diffussion und aktivem Transport handelt. Der Familie der Fettsäuretransportproteine ( fatty acid transport proteins , FATP) wird dabei eine besondere Bedeutung beigemessen. Im Rahmen der gastroenterologischen Forschung galt das Hauptinteresse FATP4, welches als einziges der Transportproteine im Darm exprimiert wird. Um seine Bedeutung für den Fettsäurestoffwechsel auch in vivo zu untersuchen, wurde eine konstitutive Fatp4-Knockoutmaus hergestellt. Der Phänotyp dieser Maus wurde durch markante Hautveränderungen geprägt, die bereits Minuten bis Stunden nach der Geburt zum Tode führten und in bemerkenswerter Weise dem Erscheinungsbild der letalen restriktiven Dermopathie des Menschen ähnelten. Ziel dieser Arbeit war es herauszufinden, ob diese Hautveränderungen primär auf das Fehlen von Fatp4 in der Haut zurückzuführen sind, oder ob sie sekundäre Effekte der generalisierten Fatp4-Defizienz sind. Des Weiteren sollten im Rahmen der vorliegenden Dissertation die Vorraussetzungen für eine Sequenzierung der relevanten Regionen des humanen FATP4-Gens im Hinblick auf eine Klärung der Ätiologie der restriktiven Dermopathie geschaffen werden. Mit Hilfe konditionaler, epidermisspezifischer Fatp4-Knockoutmäuse sollten die Folgen einer auf die Epidermis beschränkten Inaktivierung des Fatp4-Gens bei adulten Tieren untersucht werden. Zur Herstellung dieser Tiere wurde auf das Cre/LoxP-Rekombinationssystem zurückgegriffen. Durch die Kreuzung von Fatp4 neo& #61508;ex3/flox -Mäusen mit Tieren, die Träger des K14-Cre-ERT2-Transgens sind, entstanden Mäuse, die einerseits ein durch LoxP-Sequenzen modifiziertes Fatp4-Allel (flox) enthielten und andererseits ein epidermisspezifisches induzierbares Transgen für eine Cre-Rekombinase (Cre) trugen. Unter die Kontrolle des hautspezifischen K14-Promotors (K14) gestellt, konnte die Expression der Cre-Rekombinase auf die Epidermis beschränkt werden. Die Induzierbarkeit wurde durch das Anfügen eines modifizierten Östrogenrezeptors (ER) erreicht, dessen Ligand das Östrogenanalogon Tamoxifen (T2) ist. Es erfolgte also erst nach Applikation von Tamoxifen eine Aktivierung der Cre-Rekombinase in der Haut und damit eine Inaktivierung des Fatp4-Gens. Nachdem zehn Wochen alte Mäuse (Fatp4neodeltaex3/floxK14-Cre-ERT2(tg/0)) über einen Zeitraum von sieben Wochen mit Tamoxifen behandelt worden waren, wurde die eine Hälfte der Tiere sieben und die andere Hälfte 13 Wochen nach der ersten Tamoxifenbehandlung getötet. Zunächst konnte gezeigt werden, dass ausschließlich in der Haut eine tamoxifeninduzierte Exzision der LoxP-flankierten Bereiche stattgefunden hatte. Die morphologischen und funktionellen Analysen der Haut ergaben eine Hyperproliferation und eine Hyperkeratinisierung der Epidermis sowie eine Reduktion der epidermalen Lipidbarrierefunktion. Diese Ergebnisse lassen tatsächlich auf eine essentielle Bedeutung von Fatp4 für die Bildung und Aufrechterhaltung der physiologischen Struktur und Barrierefunktion der Epidermis schließen. Ob eine Mutation des humanen FATP4-Gens für die Entstehung der letalen restriktiven Dermopathie verantwortlich ist, kann nun, nachdem die Methoden zur Sequenzierung der relevanten Bereiche etabliert wurden, geklärt werden.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler 2006