CREB-vermittelte Mechanismen der Adaptation und endokrinen Regulation embryonaler Zellen

Abstract

In Folge eines mütterlichen Diabetes mellitus werden lokale und endokrine Regulationsmechanismen gestört, die die Bereitstellung eines optimalen intrauterinen Umgebungsmilieus garantieren. Dies führt zu komplexen Veränderungen des embryonalen Stoffwechsels bereits während der Präimplantationsphase. Die vorliegende Arbeit untersucht den Transkriptionsfaktor CREB als ein zentrales Stellglied molekularer Anpassungsmechanismen in der diabetischen Frühschwangerschaft im Kaninchen. CREB fungiertals ein zentraler Vermittler zwischen Insulin/IGF und Adiponektin.Als Folge der Adaptation an das diabetische Umgebungsmilieu treten im Lipidmetabolismus zahlreiche Veränderungen auf. Langfristige Konsequenzen wurden mit Hilfe der embryonalen Mausstammzelllinie CGR8 untersucht. Die erzielten Ergebnisse bieten erste Ansatzpunkte für ein besseres Verständnis, wie die Anpassung des embryonalen Metabolismus die weitere Entwicklung und spätere Anfälligkeit gegenüber metabolischen Krankheitenbeeinflusst.

Embryonic cells are sensitive to nutritional and hormonal changes with a high adaptive plasticity to secure further survival and differentiation. A maternal type 1 diabetes mellitus impairs local and endocrine regulatory mechanisms normally ensuring an optimal intrauterine development. By using the diabetic rabbit model, we could demonstrate that CREB is a central mediator connecting the maternal insulin signalling and embryonic adiponectin synthesis. This molecular adaptation leads to alterations in embryonic lipid metabolism. Long-lasting consequences of an increased adiponectin exposure were studied inpluripotent murine embryonic stem cells (CGR8). Adiponectin exposition during early phase of development leads to increased number of functional differentiated adipocytes, demonstrating a direct influence on adipogenesis. The current study showsthe pivotal role of CREB in the embryonic adaptation processwhich may lay the foundation for susceptibility to disease throughout later life.