Prägung des Endocannabinoid-Systems durch Modifikation der frühen postnatalen Ernährung im Cross-fostering-Mausmodell

Abstract

In zahlreichen epidemiologischen Studien und Tierexperimenten konnte gezeigt werden, dass die frühe postnatale Phase ein kritisches Zeitfenster ist, in dem durch veränderte (anders als die Vorhersage in utero) bzw. ungünstige Umweltbedingungen eine langfristig nachteilige Prägung des Metabolismus entstehen kann. Diese Veränderungen können das Risiko für die Entwicklung von u. a. Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes mellitus im Erwachsenenalter erhöhen. Des Weiteren besteht nach aktuellem Stand der Wissenschaft ein Zusammenhang zwischen Adipositas bzw. Adipositas-assoziierten Erkrankungen und einer Dysregulation im Sinne einer Überaktivität im Endocannabinoid-System (ECS). Das ECS spielt eine bedeutende Rolle in der Regulation des Fett- und Kohlenhydratstoffwechsels sowie der Nahrungsaufnahme, weshalb die Erforschung der Faktoren, die zu einer dauerhaften Überaktivierung führen, sowie die Erforschung langfristiger Folgen einer Überaktivität im ECS eine bedeutende Rolle spielen. <br /> Das Cross-fostering-Mausmodell eignet sich zur Erforschung möglicher Folgen einer (relativen) Unter- bzw. Überernährung auf den Metabolismus. Ziel unserer Arbeitsgruppe war es, durch Variation der Wurfgröße bzw. Anzahl der zu stillenden Jungtiere (drei, sechs und zehn je Muttertier) ein unterschiedliches Nahrungsangebot im Rahmen einer natürlichen Spannbreite zu schaffen und im Rahmen der vorliegenden Arbeit Auswirkungen auf die relative Expression und Methylierungsmuster relevanter Enzyme und Rezeptoren des ECS zu untersuchen. <br /> Wir konnten zeigen, dass die o. g. Cross-fostering-Strategie mit konsekutiver relativer Über- bzw. Unterernährung dauerhafte Veränderungen in Körperwachstum und Expressionsmuster einiger Parameter im ECS bewirkt. Insbesondere zeigte sich in der Gruppe der relativ überernährten Tiere eine vermehrte Expression im Lebergewebe für die Enzyme FAAH und MGL, im Fettgewebe für DAGL und MGL sowie in der Gruppe der relativ unterernährten Tiere eine vermehrte Expression für den CB1-Rezeptor im Nucleus arcuatus. <br /> Demgegenüber zeigten die von uns untersuchten Promotorregionen der für CB1R, MGL und FAAH codierenden Gene im Lebergewebe sowie für NAPE-PLD im Fettgewebe keine signifikanten Methylierungsunterschiede zwischen den jeweiligen Ernährungsgruppen. <br /> Anhand der Ergebnisse kann geschlussfolgert werden, dass eine früh-postnatale Modifikation der Ernährung wie hier durch Modifikation der Wurfgröße in einem Cross-fostering-Mausmodell langfristig messbare Veränderungen im Endocannabinoid-System bewirken kann.