Fettsäure-induzierte Veränderungen in der Proteinexpression von humanen Hepatomazellen

Abstract

Die in dieser Arbeit durchgeführten Experimente hatten zum Ziel, den Einfluss von verschiedenen Fettsäuren auf die Proteinexpression in humanen Hepatomazellen (HuH7) zu untersuchen. Dabei wurde berücksichtigt, dass Fettsäuren in zwei unterschiedlichen Transportformen zu den Leberzellen gelangen und aufgenommen werden. Es wurden zunächst gesättigte, einfach ungesättigte sowie mehrfach ungesättigte Fettsäuren an Albumin gebunden beziehungsweise zu triglyceridreichen Liposomen komplexiert mit HuH7 Zellen inkubiert und hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Proteinexpression miteinander verglichen. In diesen Experimenten veränderte die mehrfach ungesättigte Linolensäure die Protein-Expression am stärksten, so dass anschließend nur der Einfluss von Linolensäure weiter untersucht wurde. Durch intrazelluläre Triglycerid- und Fettsäuremessungen, sowie durch die mikroskopische Darstellung neutraler Lipide in vitro konnte die Aufnahme der Lipide in die Zellen quantifiziert und visualisiert werden. Unabhängig von der Transportform akkumulierten die Fettsäuren konzentrationsabhängig in zellulären Lipidvesikeln, wobei die Aufnahme von albumingebundenen Fettsäuren höher war als die Aufnahme der durch Liposomen verabreichten Fettsäuren. Die Auswertung mehrerer Western Blots zeigte eine konzentrationsabhängige Reduktion der Expression des Transkriptionsfaktors SREBP-1c und der Fettsäuresynthase, die unabhängig von der Transportform der Linolensäure war. Während die Proteinkonzentration von LRP1 keinem Einfluss unterlag, wurde die Expression von PPARa und LDL R nur durch Albumin-gebundene Linolensäure reduziert. Die Lipoproteinsynthese wurde unabhängig von der Transportform durch Fettsäureinkubation gesteigert. Steigende Konzentrationen an Linolensäure führten dabei unabhängig von ihrer Transportform zur vermehrten Sekretion von Apo B und Apo E. Zusammenfassend wurde in dieser Arbeit ein konzentrationsabhängiger Einfluss der mehrfach ungesättigten Linolensäure auf die Expression ausgewählter Proteine in humanen Hepatomazellen nachgewiesen. Gegensätzliche Einflüsse auf das Expressionsverhalten aufgrund der jeweiligen Transportform der aufgenommenen Linolensäure wurden nur für PPARa und LDL R beobachtet. Zur abschließenden Beurteilung der Fragestellung sind jedoch weitere Untersuchungen notwendig, die ebenfalls die quantitative Bestimmung der entsprechenden mRNA umfassen sollten und auf weitere potentielle Zielproteine, wie Carnitin-Palmitoyl-Transferase und die Desaturasen erweitert werden sollten.

Aim of this study was to reveal the influence of different polyunsaturated fatty acids on the protein expression in human hepatoma cells (HuH7). Care was given to the fact that fatty acids are transported to the HuH7 cells in two different ways. Therefore saturated, monounsaturated and polyunsaturated fatty acids either bound to albumin or composed to triglycerin rich liposoms were incubated with HuH7 cells. They were compared regarding to their influences on protein expression. The polyunsaturated linolenic acid revealed most significant effects on the protein expression in HuH7 cells, hence further incubations were performed to determine the influence of linolenic acid only. With intracellular measurements for triglycerides and free fatty acids as well as microscopic visualisation of neutral lipids in vitro, the lipid uptake in HuH7 cells could be determined. Regardless of their mode of transportation fatty acids accumulated in cellular lipid vesicles depending on their given concentration. The uptake of fatty acids bound to albumin was higher than the uptake of fatty acids in liposoms. Several western blots visualised a reduction of the transcription factor sterol response element binding protein 1c (SREBP-1c) and the enzyme fatty acid synthase (FAS) depending on the fatty acid concentration but independent of the two different modes of transportation. Whereas the protein concentration of LDL-receptor related protein 1 (LRP1) was not altered, peroxisome proliferator activated receptor a (PPARa) and the low density lipoprotein receptor (LDL R) were diminished by albumin bound linolenic acid. The synthesis of lipoprotein was stimulated by both mode of transportation of the linolenic acid. Increasing concentrations of linolenic acids resulted in higher secretion of apolipoprotein B and apolipoprotein E. In conclusion we could show an impact of polyunsaturated linolenic acid on the expression of a group of proteins in HuH7 cells depending on the linolenic acid concentration. A contrary impact of the linolenic acid on protein expression regarding their two different modes of transportation could be noticed for PPARa and LDL R. To answer the influence of the mode of transportation of linolenic acid on the protein expression in HuH7 cells further research should be performed measuring the mRNA of PPARa and LDL R or concentrating on other target proteins like carnitin-palmitoyl-tansferase and desaturases.