Leslie Peter

• Grundsätzlich sollte in dieser Arbeit der Einfluss der Glutamin-Restriktion als eine Form der Aminosäure-Restriktion auf das Proliferationsverhalten, den Stoffwechsel sowie die Morphologie der murinen Fibroblastenzelllinie L929 untersucht werden. Es sollte dabei auch gezeigt werden, ob sich Indizien für die Induktion eines LEM finden lassen. Weiterhin sollten die Polyamine Spermidin, Spermin, Putrescin und N-Acetylputrescin als CRMs diskutiert und ihr Einfluss auf das Proliferationsverhalten an sieben Zelllinien herausgestellt werden. DerGrundsätzlich sollte in dieser Arbeit der Einfluss der Glutamin-Restriktion als eine Form der Aminosäure-Restriktion auf das Proliferationsverhalten, den Stoffwechsel sowie die Morphologie der murinen Fibroblastenzelllinie L929 untersucht werden. Es sollte dabei auch gezeigt werden, ob sich Indizien für die Induktion eines LEM finden lassen. Weiterhin sollten die Polyamine Spermidin, Spermin, Putrescin und N-Acetylputrescin als CRMs diskutiert und ihr Einfluss auf das Proliferationsverhalten an sieben Zelllinien herausgestellt werden. Der antiproliferative Effekt der Polyamine Spermidin und Spermin auf das Wachstum der untersuchten Zelllinien konnte in dieser Arbeit bestätigt werden, wobei sich Spermin als potenter erwies als Spermidin. Eine durch Spermidin/Spermin induzierte Autophagie konnte in den Western Blots nicht signifikant nachgewiesen werden. Putrescin und N-Acetylputrescin zeigten nur leichte Wirkungen bei hoher Dosis (10 mM). Während Putrescin einen leicht antiproliferativen Effekt hatte, zeigte N-Acetylputrescin eine leicht proliferationssteigernde Wirkung. Die Autophagie-Induktion durch Methionin-Restriktion konnte durch den Nachweis Autophagie-assoziierter Proteine in den durchgeführten Western Blots bestätigt werden. Um regelmäßig von den positiven Effekten der Autophagie zu profitieren, wäre eine pflanzenbasierte Ernährungsweise sinnvoll und gut durchführbar, da Methionin hauptsächlich in tierischen Lebensmitteln und nur geringfügig in pflanzlichen Nahrungsmitteln vorkommt. Ein völliger Verzicht auf Methionin ist nicht empfehlenswert, da die Aminosäure essentiell ist und somit über die Nahrung aufgenommen werden muss. Um das Methionin-Level konstant, aber niedrig zu halten, erscheint eine Bedarfsdeckung über pflanzliche Nahrung als ideal. Die an den Zelllinien L929 und HeLa durchgeführten Proliferationsstudien zeigten, dass die Zellen selbst nach fünftägiger Glutamin- Restriktion geringfügig weiter proliferierten und keinerlei Merkmale des Zelltodes aufwiesen. Die massenspektrometrische Analyse der Modellzelllinie L929, welche über einen Zeitraum von fünf Tagen einer Glutamin-Restriktion ausgesetzt war, zeigte deutliche metabolische Veränderungen bei den über 150 untersuchten Metaboliten, die auf die Induktion eines LEM schließen lassen. Es konnte ein metabolischer Fingerabdruck nach 48 h für die Zelllinie L929 unter Glutamin-Restriktion definiert werden, der zukünftig als Referenz bei der Testung potentieller CRMs herangezogen werden kann.…
• The basic aim of this study was to investigate the influence of glutamine restriction as a form of amino acid restriction on the proliferation behavior, metabolism and morphology of the murine fibroblast cell line L929. It should also be shown whether there is evidence for the induction of LEM. Furthermore, the polyamines spermidine, spermine, putrescine and N-acetylputrescine should be discussed as CRMs and their influence on the proliferation behavior of seven cell lines should be highlighted. The antiproliferative effect of the polyaminesThe basic aim of this study was to investigate the influence of glutamine restriction as a form of amino acid restriction on the proliferation behavior, metabolism and morphology of the murine fibroblast cell line L929. It should also be shown whether there is evidence for the induction of LEM. Furthermore, the polyamines spermidine, spermine, putrescine and N-acetylputrescine should be discussed as CRMs and their influence on the proliferation behavior of seven cell lines should be highlighted. The antiproliferative effect of the polyamines spermidine and spermine on the growth of the cell lines was confirmed in this study, with spermine proving to be more potent than spermidine. Autophagy induced by spermidine/spermine could not be significantly detected in the Western blots. Putrescine and N-acetylputrescine showed only slight effects at high doses (10 mM). While putrescine had a slight antiproliferative effect, N-acetylputrescine showed a slight proliferation-enhancing effect. The induction of autophagy by methionine restriction was confirmed by the detection of autophagy-associated proteins in the Western blots. In order to benefit regularly from the positive effects of autophagy, a plant-based diet would be sensible and easy to implement, as methionine is mainly found in animal foods and only slightly in plant foods. Completely avoiding methionine is not recommended, as the amino acid is essential and must therefore be obtained from food. In order to keep the methionine level constant but low, it seems ideal to cover the requirement via plant food. The proliferation studies carried out on the cell lines L929 and HeLa showed that the cells continued to proliferate slightly even after five days of glutamine restriction and did not exhibit any signs of cell death. The mass spectrometric analysis of the model cell line L929, which was exposed to glutamine restriction over a period of five days, showed clear metabolic changes in the more than 150 metabolites examined, suggesting the induction of LEM. A metabolic fingerprint could be defined after 48 h for the cell line L929 under glutamine restriction, which can be used as a reference for testing potential CRMs in the future.…