Anatomie und Physiologie: Aktuelle Forschung
Offener Zugang

Abstrakt

Metabolomik in Hinterextremitäten und Herzmuskel eines Mausmodells nach einer fettreichen Ernährung

Vincent van Ginneken, Evert de Vries, Elwin Verheij und Jan van der Greef

Ziel: Eine Dysregulierung des FA-Stoffwechsels im Herzmuskel ist ein großes Problem im Zusammenhang mit dem Metabolischen Syndrom.

Methoden: C57Bl/6-Mäuse wurden 40 Tage lang mit einer fettreichen Diät (+0,25 % Cholesterin, 45 % Energie aus Rinderschmalz) gefüttert. Mittels Hochleistungs-Dünnschichtchromatographie (HPTLC) wurden Triacylglycerole (TG) und freies Cholesterin (FCh) in Herzen und Hinterbeinmuskeln von Mäusen gemessen. Mit LC-MS-Techniken haben wir Cholesterinester (ChE), Lysophosphatidylcholine (LPC), Phosphatidylcholin (PC), Sphingomyelin (SPM) und Triacylglycerole (TG) in Hinterbein- und Herzmuskeln nach 40 Tagen fettreicher Diät gemessen.

Ergebnisse: Diese Studie sollte mehr Einblick in die Lipidzusammensetzung des Herzmuskels im Vergleich zum Hinterbeinmuskel geben. Nur im Herzmuskel wurden Cholesterinester (ChE) beobachtet. Dies wurde mit LC-MS-Techniken bestätigt. Insbesondere die 20:3-ChE sind im verfetteten Herzen mit 1317 % signifikant erhöht. Die LC-MS-Techniken lieferten nach 40 Tagen fettreicher Ernährung kein klares Bild für Lysophosphatidylcholine (LPC) und Sphingomyelin (SPM) in Hinterbein- und Herzmuskel. Nur für Phosphatidylcholin (PC) war die bemerkenswerteste Beobachtung, dass 36:1-PC im Herzmuskel um 4000 % anstieg. 23 Triglyceride wurden im Hinterbeinmuskel gemessen, aber nach 40 Tagen fettreicher Ernährung wurde kein Effekt beobachtet. Im Gegensatz dazu nahmen im Herzmuskel vier TG-Typen nach einer 40-tägigen fettreichen Ernährung dramatisch zu (54:2-TG (+394 %), 54:3-TG (+452 %), 56:3-TG (+297 %) und 56:5-TG (+213 %). Basierend auf einer Hauptkomponentenanalyse mit verschiedenen Lipidverbindungen wie LPC, SPM, TG, PC und ChE kann sowohl für den Hintermuskel als auch für den Herzmuskel eine Trennung in Tiere mit fettreicher Ernährung und Tiere mit Kontrollernährung vorgenommen werden. Nach Eliminierung von TG und ChE und einem neuen PCA-Lauf sehen wir, dass vier Gruppen klar getrennt werden können: Kontrollherz, Fettherz, Kontrollhintermuskel und Fetthintermuskel.

Schlussfolgerungen: Diese Analysen liefern potenzielle Biomarker für die Diagnose einer ernährungsbedingten Lipidansammlung im Herz- und Hinterbeinmuskelgewebe.