Studien zur Bedeutung des PPARα für die Regulation des Hypothalamus-Hypophysen-Schilddrüsen-Regelkreises sowie zu humanspezifischen Einflussfaktoren auf die PPARα-Expression

Abstract

Fasten führt zu Veränderungen im Hypothalamus-Hypophysen-Schilddrüsen-Regelkreis. Gekennzeichnet ist dies durch eine verminderte Synthese von TSH in der Hypophyse sowie von T3 und T4 in der Schilddrüse. Der Transkriptionsfaktor PPARα spielt bei der Anpassung des Stoffwechsels an das Fasten eine zentrale Rolle. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob PPARα an fastenbedingten Veränderungen in Hypophyse und Schilddrüse beteiligt ist. In-vitro Studien zeigten, dass die Behandlung von TαT1-Zellenmit PPARα-Agonisten eine Abnahme der TSHβ-Expression bedingt. In-vivo war nach 48 h Fasten eine verminderteTSHβ-Expression in der Hypophyse und eine Abnahme von Schilddrüsenhormonen im Plasma von Wildtyp- und PPARα-KO-Mäusen zu beobachten. Dieser Effekt war bei den gefasteten PPARα-KO- gegenüber den gefasteten Wildtyp-Mäusen stärker ausgeprägt. Folglich hat PPARα in-vivo keinen Einfluss auf die fastenbedingte Abnahme der TSH-Synthese in der Hypophyse und TSH-induzierten Prozesse in der Schilddrüse. Zudem wurde untersucht, welche Faktoren die PPARα-Tagesexpression im Menschen beeinflussen. Zwei Humanstudien haben gezeigt, dass die PPARα-Tagesexpression von Geschlecht und Nahrungsaufnahme abhängt.

Fasting is associated with alterations in the hypothalamus-pituitary-thyroid axis which are characterized by a decreased synthesis of TSH in the pituitary and T3 and T4 in the thyroid gland. The transcription factor PPARα plays a central role in the metabolic adaptation during fasting. Therefore we investigated, whether PPARα is involved in fasting-induced changes in the pituitary and the thyroid gland. In vitro studies revealed that a treatment of TαT1 cells with PPARα agonists leads to a reduced TSHβ expression. In vivo, we found a decreased TSHβ expression in the pituitary and decreased plasma level of thyroid hormones in wild-type mice and in PPARα KO miceafter 48 hours of fasting. This effect was much higher in fasted PPARα KO mice than in fasted wild-type mice. Thus, PPARα has no influence on the fasting-induced decrease in TSH synthesis in the pituitary and the TSH induced processes in the thyroid gland. Furthermore we investigated which factors might influence the diurnal PPARα expression in human. Two human studies revealed that the diurnal PPARα expression depends on gender and food intake.