@phdthesis{KernverhBischof2023,
  author    = {Kern [verh. Bischof], Melanie},
  title     = {Effekte von Acylcarnitinen auf die Funktion kardialer Mausherzmitochondrien},
  doi       = {10.25972/OPUS-32277},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-322773},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Langkettige Acylcarnitine wie Oleoylcarnitn sind arrhythmogen wirkende Metaboliten, deren Rolle im Zusammenhang mit Vorhofflimmern noch unvollst{\"a}ndig erforscht sind. Ziel dieser Dissertation war es, dazu beizutragen, den Einfluss langkettiger Acylcarnitine auf den kardialen Metabolismus besser zu verstehen. Dabei wurden f{\"u}r die Daten aktuelle Studien genutzt, welche sich mit dem Einfluss von Acylcarnitinen auf kardiales Gewebe bzw. kardial vorerkrankten Patienten besch{\"a}ftigten. Hierzu z{\"a}hlten unter anderem die Daten einer Kohorten-Studie mit 9660 Probanden von Professor Dr. rer. nat. Tanja Zeller in Hamburg. Diese Daten zeigten, dass Patienten mit Vorhofflimmern erh{\"o}hte Acylcarnitin-Blutplasma-Werte aufwiesen. Bei den Acylcarnitinen handelt es sich um Fetts{\"a}uren mit 18 Kohlenstoff- (C-) Atomen und einer Doppelbindung. Der Hauptvertreter dieser Fetts{\"a}uren ist Oleoylcarnitin. Dass Oleoylcarnitin eine besondere Rolle bei der Entwicklung von Arrhythmien zuf{\"a}llt, konnten andere Studien best{\"a}tigen. Auf Grund dieser Grundlage wurden initiale Experimente durchgef{\"u}hrt. F{\"u}r alle Experimente wurde Oleoylcarnitin mit 18 C-Atomen und einer Doppelbindung bzw. Stearoylcarnitin mit 18 C-Atomen ohne Doppelbindung in verschiedenen Konzentrationen verwendet. Um den Einfluss der Acylcarnitine auf den kardialen Metabolismus bestimmen zu k{\"o}nnen, wurden aus C57BL/6N M{\"a}usen kardiale Mitochondrien isoliert und deren Respiration (Sauerstoffverbrauch) als Ausdruck der metabolischen Leistung und damit der Vitalit{\"a}t der Mitochondrien mit Hilfe der Clark Elektrode bestimmt. Die Mitochondrien wurden mit verschiedenen Substraten, d.h., mit Pyruvat/Malat (Komplex 1 Substrat), Glutamat/Malat (Komplex 1 Substrat nach Anaplerose) oder Palmitoyl-CoA (β-Oxidations-Substrat) und unterschiedlichen Konzentrationen von Acylcarnitinen behandelt und die Respiration gemessen. Im Gegensatz zur Pyruvat/Malat-gest{\"u}tzten Respiration, die durch den Einfluss von hohen (bis 25 µM) Oleoylcarnitin Konzentrationen vermindert bis inhibiert wurde, steigerte zumindest zeitweise Oleoylcarnitin die PalmitoylCoA- sowie die Glutamat/Malat-gest{\"u}tzte Respiration. Wobei kritisch zu betrachten ist, dass die Respirationslevel einer Glutamat/Malat-gest{\"u}tzten Respiration insgesamt auf einem niedrigeren Level sind als mit Pyruvat/Malat als Substrat. Der inhibierende Acylcarnitin-Effekt auf die Pyruvat/Malat-Atmung konnte nicht mit Etomoxir, einem Inhibitor der Carnitin Palmitoyl-Transferase 1 (CPT1), beeinflusst werden, aber als CPT1-Inhibitor konnte Etomoxir die auf PalmitoylCoA gest{\"u}tzte Respiration konzentrationsabh{\"a}ngig reduzieren. Die inhibierenden Effekte der Acylcarnitine waren zudem reversibel und verursachten somit keine irreversiblen Sch{\"a}den an den Mitochondrien. Es wird geschlussfolgert, dass die hier getesteten Oleoyl- und Stearoylcarnitine eine regulierende Funktion auf die flexible Substratverarbeitung des Herzens haben. Sie k{\"o}nnen den Abbau der Glycolyse-Endprodukte inhibieren, gleichzeitig die Fetts{\"a}ure-Respiration unterst{\"u}tzen und somit mit einem Substratswitch den Stoffwechsel der Mitochondrien beeinflussen. Gleichzeitig k{\"o}nnte es bei Situationen mit gest{\"o}rtem oxidativem Stoffwechsel, z.B. w{\"a}hrend Myokardisch{\"a}mie zur {\"U}berlastung des Metabolismus oder sogar Blockade der Respiration kommen. Diese Respirationsblockade k{\"o}nnte ein Ausl{\"o}ser f{\"u}r Arrhythmien und Vorhofflimmern sein.},
  language  = {de}
}