Bianca Rudolphi

• Die Nicotinamid-N-Methyltransferase (NNMT) reguliert den Energiehaushalt des Fettgewebes und spielt eine Rolle in der Pathogenese von Adipositas. Während die NNMT-Expression im Fettgewebe und die Konzentrationen von NNMT-Metaboliten in Serum und Urin vielfach beschrieben sind, ist bisher wenig über die spezifische Aktivität des Enzyms im humanen Fettgewebe bekannt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, eine fluoreszenzbasierte Methode zur Bestimmung der NNMT-Aktivität zu entwickeln und die spezifischen Aktivitäten im Fettgewebe von nichtDie Nicotinamid-N-Methyltransferase (NNMT) reguliert den Energiehaushalt des Fettgewebes und spielt eine Rolle in der Pathogenese von Adipositas. Während die NNMT-Expression im Fettgewebe und die Konzentrationen von NNMT-Metaboliten in Serum und Urin vielfach beschrieben sind, ist bisher wenig über die spezifische Aktivität des Enzyms im humanen Fettgewebe bekannt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, eine fluoreszenzbasierte Methode zur Bestimmung der NNMT-Aktivität zu entwickeln und die spezifischen Aktivitäten im Fettgewebe von nicht adipösen und adipösen Probanden zu vergleichen. Eingeschlossen wurden 43 Probanden (16 adipöse, 15 nicht adipöse, 12 ehemals Adipöse nach bariatrischer Operation) in einer monozentrischen analytischen Querschnittsanalyse. Es wurde eine Methode entwickelt, optimiert und validiert, mit der die NNMT-Aktivität zahlreicher Proben unter Anfangsbedingungen in überschaubarer Zeit gemessen werden kann. Die Michaelis-Menten-Konstanten für die Kosubstrate Nicotinamid und S-Adenosylmethionin wurden mit 0,19 ± 0,11 mmol/l und 5 ± 2,5 µmol/l (Mittelwert ± Standardabweichung) bestimmt, was mehreren veröffentlichten Werten entspricht. Die spezifischen Aktivitäten im subkutanen Fettgewebe der adipösen, nicht adipösen und ehemals adipösen Probanden wurden mit 34 ± 19, 51 ± 44 und 90 ± 21 pU/mg bestimmt. Entgegen der Annahme war die Aktivität bei adipösen Probanden gegenüber nicht adipösen also nicht erhöht. Überraschend wurden sogar die höchsten Aktivitäten bei den ehemals Adipösen gemessen (p < 0,05 in der Varianzanalyse). Die Aktivitäten im Omentum-majus-Fettgewebe betrugen 57 ± 14 pU/mg (Adipöse) und 85 ± 66 pU/mg (nicht Adipöse). Die Aktivität im Omentum majus war zudem signifikant höher als im subkutanen Fett (p = 0,01). Wie es zu einer Steigerung der NNMT-Aktivität nach Gewichtsabnahme kommt, konnte in der vorliegenden Arbeit nicht untersucht werden. Vorläufige eigene Experimente mit Mäusen legen aber nahe, dass NNMT während der Entwicklung von Adipositas dynamisch reguliert ist. Dies muss Gegenstand zukünftiger Untersuchungen sein, auch um NNMT als mögliches Ziel therapeutischer Interventionen zur Bekämpfung der sich pandemisch ausbreitenden Adipositas und ihrer Folgeerkrankungen zu definieren.…
• Nicotinamide N-methyltransferase (NNMT) is a novel regulator of energy metabolism in adipose tissue. Its expression is increased in obesity, and inhibition of NNMT prevents diet-induced obesity in mice. However, while NNMT expression as well as circulating and urinary levels of NNMT metabolites have been extensively studied, little is known about specific NNMT activity in human adipose tissue. The aim of the current dissertation was to develop a fluorometric method to assay NNMT activity and to study specific NNMT activity in adipose tissue ofNicotinamide N-methyltransferase (NNMT) is a novel regulator of energy metabolism in adipose tissue. Its expression is increased in obesity, and inhibition of NNMT prevents diet-induced obesity in mice. However, while NNMT expression as well as circulating and urinary levels of NNMT metabolites have been extensively studied, little is known about specific NNMT activity in human adipose tissue. The aim of the current dissertation was to develop a fluorometric method to assay NNMT activity and to study specific NNMT activity in adipose tissue of 16 obese, 15 non-obese, and 12 formerly obese human subjects; the latter had lost weight after bariatric surgery. In enzymological analyses, the Michaelis-Menten constants for the two co-substrates nicotinamide and S-adenosyl methionine were determined with 0,19 ± 0,11 mmol/l (mean +/- standard deviation) and 5 ± 2,5 μmol/l, respectively, which corresponds to values reported in the literature. The specific activities in subcutaneous adipose tissue of obese, non-obese, and formerly obese subjects were determined with 34 ± 19, 51 ± 44 and 90 ± 21 pU/mg. Thus, contrary to the hypothesis, obese subjects did not have higher NNMT activity than non-obese subjects. Surprisingly, formerly obese subjects on average had the highest NNMT activity (p < 0,05 by analysis of variance). In visceral fat from the greater omentum, NNMT activities were 57 ± 14 and 85 ± 66 pU/mg in obese and non-obese subjects, replicating the findings from subcutaneous adipose tissue. Since the formerly obese patients did not undergo abdominal surgery, there was no visceral adipose tissue from this group. While it is not known definitively why NNMT activity is increased after weight loss, preliminary results from mouse experiments suggest that NNMT activity might be dynamically regulated in periods of weight change. This hypothesis will need to be tested in future studies, which may aid in establishing NNMT as a therapeutic target for the prevention or therapy of obesity.…