Auswirkungen einer Entkopplung von Muskelmitochondrien auf die Energiehomeostase und den Substratstoffwechsel bei Mäusen

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Die ektopische Expression des mitochondrialen Entkopplerproteins UCP1 in der Muskulatur führt bei transgenen Mäusen (HSA-mUCP1 Mäuse) zu einem reduzierten Körpergewicht, erhöhtem Energieumsatz, sowie erhöhter Insulinsensitivität und Glucoseoxidation. Damit beeinflusst eine partielle Entkopplung von Mitochondrien der Muskulatur nicht nur den Energieumsatz sondern auch den Substrat-, insbesondere den Glucosestoffwechsel wie wir in bisherigen Versuchen zeigen konnten. Da wir zudem an isolierten Mitochondrien in vitro eine verminderte Produktion von Sauerstoffradikalen zeigen konnten, soll in weiteren Versuchen untersucht werden, welche langfristigen Auswirkungen die mitochondriale Entkopplung auf die Lebenserwartung und den Energie- und Substratstoffwechsel hat. Wir gehen dabei von der Hypothese aus, dass sie vor der Entwicklung von Insulinresistenz und Glucoseintoleranz schützt. Dies soll in zwei verschiedenen Modellen überprüft werden: 1. bei Diät und alters-abhängiger Insulinresistenz in HSA-mUCP1 Mäusen, die verschiedene definierte Adipositas induzierende Diäten erhalten; 2. an einem polygenen Mausmodell für metabolisches Syndrom und Diabetes (NZO Mäuse), durch Kreuzung von HSA-mUCP1 Mäusen mit NZO Mäusen und Untersuchung der F1-Generation (50% NZO Hintergrund) und N2-Rück-kreuzung (75% NZO Hintergrund). Ziel ist es, die langfristigen metabolischen Auswirkungen einer mitochondrialen Entkopplung der Skelettmuskulatur zu untersuchen und damit das Potential eines solchen Ansatzes in der Therapie und Prävention von Adipositas und metabolischem Syndrom abklären zu können.