The role of adipose tissue in the development of type 1 diabetes

Laut Schätzungen der Internationalen Diabetes Föderation haben weltweit 8,8% der Erwachsenen Diabetes. Dabei ist die Prävalenz von Typ 2 Diabetes höher als die von Typ 1 Diabetes. Typ 1 Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, die dazu führt, dass der Körper nicht mehr ausreichend Insulin produzieren kann. Durch das fehlende Insulin entsteht eine Hyperglykämie. Diese chronische Hyperglykämie kann ohne Behandlung auf Dauer zu schweren Langzeitschäden bei verschiedenen Organen und Geweben führen. Insulin ist ein anaboles Hormon, dass die Speicherung von Lipiden, Proteinen und Kohlenhydraten beeinflusst. In Bezug auf das Fettgewebe wird zwischen dem weißen und braunen Fettgewebe differenziert. Beim weißen Fettgewebe unterscheidet man zwischen dem subkutanen und dem viszeralen Fettgewebe. Die Hauptfunktion des weißen Fettgewebes ist das Speichern von Energie in Form von Triglyzeriden. Die Hauptaufgabe des braunen Fettgewebes besteht in der Produktion von Wärme, die auch als Thermogenese bezeichnet wird. Ziel dieser Studie war zu ermitteln, ob das Fettgewebe Einfluss auf die Beta-Zellen hat und somit im Weiteren eine Rolle bei der Entstehung von Typ 1 Diabetes spielt. Hierfür wurde der Lipidstoffwechsel, der Glukosemetabolismus und das Insulin-Signaling im weißen und braunen Fettgewebe von NOD-Mäusen, die als Mausmodel in der Typ 1 Diabetes Forschung verwendet werden, untersucht. Dabei konnte bei der de novo Lipogenese, dem Insulin-Signaling und dem Glukosemetabolismus im weißen und braunen Fettgewebe eine Abnahme im diabetischen Bereich festgestellt werden. Zusätzlich wurden die Entzündungsvorgänge, die Immunzellinfiltration sowie der ER-Stress in denselben Fettdepots ermittelt. Unsere Ergebnisse zeigten, dass es zu einem erhöhten ER-Stress sowie zu einer Immunzellinfiltration im weißen Fettgewebe bei prädiabetischen und diabetischen NOD-Mäusen kommt. Weiters wurde der direkte Einfluss vom Fettgewebe auf Beta-Zellen ermittelt. Hierbei wurden Min6 Zellen - eine murine Beta-Zelllinie - mit Condition-Medium von perigonadalen Fettgewebe beladen. Dabei zeigte sich, dass es zu erhöhten Entzündungsvorgängen sowie zu einem erhöhten ER-Stress in prädiabetischen und diabetischen Bereichen kam. Aufgrund dieser Ergebnisse konnte gezeigt werden, dass das Fettgewebe eine wichtige Rolle in der Entstehung von Typ 1 Diabetes spielt. According to the international diabetes federation, 8.8% of adults worldwide are diabetic. There are 2 types of diabetes, however type 2 diabetes is more prevalent than type 1. Type 1 diabetes is an autoimmune disease, where the body cannot produce enough insulin. This lack of insulin, which is an anabolic hormone that controls the storage of lipids, proteins and carbohydrates leads to hyperglycemia. Without any treatment, chronic hyperglycemia can lead to subsequent damage of organs and tissue. There are two different types of adipose tissue, white and brown. The white adipose tissue is subdivided in the subcutaneous and visceral adipose tissue. The main function of the white adipose tissue is to store energy in form of triglycerides. The brown adipose tissue produces heat, which is called thermogenesis. The aim of this study is to investigate whether the adipose tissue has an influence on the beta-cells and on the development of type 1 diabetes. Therefore, the lipid metabolism and glucose metabolism, as well as the insulin signaling, ER stress, inflammation and immune cell infiltration in the white and brown adipose tissues were analyzed in NOD-mice, which are often used to investigate type 1 diabetes. The results showed that the de novo lipogenesis, insulin signaling and glucose metabolism in the white and brown adipose tissue of diabetic NOD-mice decreased. Further we confirmed an elevated ER-stress and immune cell infiltration in the prediabetic and diabetic mice. To determine the direct role of the adipose tissue on beta-cells, a condition media containing perigonadal adipose tissue was incubated on Min6 cells, which is a murine beta-cell line. Here an elevated ER-stress and inflammation in the prediabetic and diabetic range was detected. Our data demonstrate that the adipose tissue plays a role in the deletion of beta-cells and further the development of type 1 diabetes. Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprüft Abweichender Titel laut Übersetzung des Verfassers/der Verfasserin Diplomarbeit Karl-Franzens-Universität Graz 2023