Asseburg 2017 Thesis
Asseburg H (2017) Untersuchungen zur nutritiven PrĂ€vention der Neurodegeneration â Wirkungen von Trauben- und Olivenpolyphenolen auf die mitochondriale und kognitive Dysfunktion bei der Gehirnalterung und Alzheimer-Erkrankung. Dissertation p296. |
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Asseburg H (2017) Dissertation
Abstract: Immer mehr Menschen erreichen heutzutage ein hohes Lebensalter und werden mit Gehirnalterungsprozessen und sowie erhöhten AnfĂ€lligkeit fĂŒr die Alzheimer-Erkrankung (AD), fĂŒr die bisher keine geeignete Therapie existiert, konfrontiert. Der Gehirnalterung und AD unterliegt dabei vermutlich ein gemeinsamer Prozess, bei dem die mitochondriale Dysfunktion (MD), d. h. Fehlfunktionen in den Kraftwerken der Zellen, eine SchlĂŒsselrolle spielen könnte. Das Ziel dieser Forschungsarbeit war es, die Effekte von Trauben- und Olivenpolyphenolen (TOP) auf die mitochondriale und kognitive Dysfunktion bei der Gehirnalterung und AD im Zell- und Mausmodell zu untersuchen. Es sollte der Annahme nachgegangen werden, dass TOP eine MD im Gehirn ĂŒber Mechanismen der Hormesis vermindern können und so vor Funktionsverlusten und Neurodegeneration schĂŒtzen.
Die Untersuchungen erfolgten zunĂ€chst im neuronenĂ€hnlichen Zellmodell PC12, in dem TOP vor Natriumnitroprussid-induzierter MD schĂŒtzen konnten. WeiterfĂŒhrende Untersuchungen wurden in gealterten C57BL/6J-MĂ€usen (19-22 Monate alt) unternommen, die sich gegenĂŒber jungen Tieren (3 Monate alt) durch verminderte ATP-Spiegel in dissoziierten Hirnzellen und teils verminderte AktivitĂ€ten des mitochondrialen Komplexes (K)IV im Oxygraph-2k auszeichneten. Die 6-monatige Verabreichung von Traubenextrakt erhöhte die mitochondriale Atmung (KI+KII) signifikant sowie die ATP-Spiegel, das mitochondriale Membranpotenzial (MMP) und die rĂ€umliche GedĂ€chtnisleistung (Y-Maze) tendenziell. Eine lebenslange Traubenextrakt-Verabreichung hatte zudem einen moderaten lebensverlĂ€ngernden Effekt, der ĂŒber eine Hochregulierung von SIRT1 und folgenden protektiven Signalwegen vermittelt worden sein könnte. Das Olivenpolyphenol Hydroxytyrosol hatte nach 6-monatiger Verabreichung nur geringen Einfluss auf die altersbedingte MD im Gehirn und nur eine tendenziell verbesserte rĂ€umliche GedĂ€chtnisleistung (Y-Maze) zur Folge.
In gealterten NMRI-MĂ€usen konnte die 6-monatige FĂŒtterung mit einer Kombination aus TOP einer altersbedingt verminderten Expression von Genen, die mit mitochondrialer Funktion und Hormesis verbunden sind, entgegenwirken. Der zusĂ€tzliche Einsatz von Environmental Enrichment (En) konnte diesen Effekt verstĂ€rken. DemgegenĂŒber war der Einfluss insgesamt auf die altersbedingte MD (ATP-Spiegel, MMP, mitochondriale Atmung) nur sehr gering und ein Effekt auf die kognitive Leistung (Y-Maze, Passive Avoidance) blieb aus. Einer deutlichen altersbedingten Abnahme der motorischen Leistung (Y-Maze, Rotarod) konnten TOP und En nur in sehr geringem MaĂ entgegenwirken. Untersuchungen an C57BL/6J-MĂ€usen lieferten zudem Hinweise auf einen möglichen gegenteiligen Effekt einer zu starken Stimulierung mit TOP auf die mitochondriale Funktion.
Im AD-Mausmodel Thy-1-APP konnte die erwartete MD nicht nachgewiesen werden, sodass keine Aussage zu einem Einfluss von TOP auf die AD ĂŒber die PrĂ€vention von Alterungsprozessen hinaus getroffen werden kann.
TOP konnten insgesamt in dieser Arbeit teilweise Signalwege der Hormesis anregen, jedoch keinen eindeutigen Effekt hinsichtlich einer mitochondrialen oder kognitiven Dysfunktion im Alter zeigen. GroĂe Bedeutung bei dem geringen Einfluss von TOP auf das Gehirn könnte der Polyphenolzusammensetzung und BioverfĂŒgbarkeit zukommen. Weitere Studien sind nötig, um die Stellung von TOP bei einer nutritiven Strategie zur Verlangsamung von Gehirnalterungsprozessen und somit PrĂ€vention von Neurodegeneration zu klĂ€ren. âą Keywords: Rat adrenal medulla pheochromocytoma cells âą Bioblast editor: Kandolf G âą O2k-Network Lab: DE Giessen Eckert GP
Labels: MiParea: Respiration, Comparative MiP;environmental MiP, Exercise physiology;nutrition;life style, mt-Medicine
Pathology: Aging;senescence, Alzheimer's
Organism: Mouse, Rat Tissue;cell: Nervous system, Other cell lines Preparation: Intact cells, Permeabilized cells, Isolated mitochondria
Coupling state: LEAK, OXPHOS, ET
Pathway: N, S, CIV, NS, ROX
HRR: Oxygraph-2k
2018-02