Titelaufnahme

Titel
The role of adipose triglyceride lipase in liver and skeletal muscle / Gabriele M. Schoiswohl
Verfasser/ VerfasserinSchoiswohl, Gabriele Maria
Begutachter / BegutachterinZimmermann Robert ; Strauß Juliane
Erschienen2009
Umfang82 Bl. : Zsfassung ; graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2009
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-13618 Persistent Identifier (URN)
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The role of adipose triglyceride lipase in liver and skeletal muscle [2.53 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

ATGL repräsentiert die Geschwindigkeitsbestimmende Triglyzerid (TG) Hydrolase im weißen Fettgewebe von Mäusen und Menschen. Das Fehlen einer funktionstüchtigen ATGL resultiert in TG Akkumulation in verschiedenen Geweben, einschließlich Leber und Skelettmuskel. Diese Ergebnisse deuten daraufhin, dass ATGL in verschiedenen Geweben eine Rolle spielt.Obwohl ATGL nur in sehr geringen Mengen in der Leber exprimiert wird, resultiert die Abwesenheit von ATGL in der Leber in einer reduzierten Lipolyse. Ferner weisen ATGL defiziente Leberzellen einen erhöhten FS Einbau in TG, gesteigerten TG Gehalt und eine erniedrigte Freisetzung von TG und FS im Vergleich zu Kontrollzellen auf. Dementsprechend führt eine Überexpression von ATGL in Leberzellen zu einem erniedrigten TG Gehalt. Spezifische Überexpression von ATGL in der Leber in vivo resultiert in einen reduzierten TG Gehalt und in eine erniedrigte VLDL-Synthese. Die mRNA-Expression von verschieden Genen, die in der Energieproduktion beteiligt sind, zeigen keine Veränderung im Vergleich zu Wildtypmäusen. Die gewonnen Ergebnisse zeigten deutlich, dass ATGL einen wichtigen Beitrag im Lipidstoffwechsel der Leber leistet.Um die Wichtigkeit von ATGL im Skelettmuskel und bei der Bereitstellung von Energie während des Trainings zu untersuchen, wurden Laufexperimente mit ATGL defizienten (ATGL-ko) Mäusen durchgeführt. Es wurden Blutparameter und Leberglykogen trainierter und untrainierter Mäuse bestimmt. Da ATGL-ko Mäuse vermehrt TG im Herzen speichern, wurden ATGL-ko Mäuse untersucht, die spezifisch ATGL im Herzen überexprimieren (ATGL-ko/CM). Untersuchungen von ATGL-ko und ATGL-ko/CM Mäusen zeigen, dass zirkulierende FS im Blut während des Trainings nicht erhöht werden können und sie daher bevorzugt Kohlenhydrate verwerten. Diese Resultate weisen daraufhin, dass ATGL für eine angemessene Energieversorgung während des Trainings benötigt wird.

Zusammenfassung (Englisch)

In mice and humans, deficiency of ATGL, the rate-limiting TG hydrolase, revealed massive TG accumulation in multiple tissues, including liver and skeletal muscle. Although the expression of ATGL is very low compared to white adipose tissue, ATGL deficiency causes reduced hepatic TG hydrolysis in the liver. Hepatocytes lacking ATGL exhibited an increase of fatty acid (FA) incorporation into TG and reduced release of FA and TG compared to wild-type cells. Conversely, overexpression of ATGL in hepatocytes led to depletion of TG stores. A specific overexpression of ATGL in the liver (liv-ATGL) in vivo resulted in reduced liver TG content. Liv-ATGL mice exhibited decreased VLDL synthesis, indicating that ATGL affects liver TG mobilisation, but showed no changes on mRNA levels of specific genes involved in energy production. Furthermore, ATGL expression and activity is strongly regulated by nutritional state, resulting in a massive upregulation of ATGL protein expression during fasting.Furthermore the influence of ATGL deficiency on energy availability and substrate utilization in working muscle was studied by using a treadmill. Blood energy metabolites and liver glycogen stores were determined. Since ATGL-deficient mice exhibit massive TG accumulation in the heart, we studied ATGL-deficient mice specifically overexpressing ATGL in the cardiac muscle (ATGL-deficient/CM). In contrast to ATGL-deficient mice, these mice did not accumulate TG in the heart. Exercise experiments revealed that ATGL-deficient and ATGL-deficient/CM mice are unable to increase circulating FA levels during exercise. The reduced availability of FA for energy conversion led to rapid depletion of liver glycogen stores and hypoglycemia. These data suggested that the increased energy requirements of the working muscle result in an increased use of carbohydrates for energy conversion. Thus, ATGL activity is required for proper energy supply of the skeletal muscle during exercise.