Sensitivierung humaner Fettzellen für Apoptose

Zielsetzung: Die Größe des Fettgewebes wird bestimmt durch das Volumen und die Anzahl von Adipozyten. Eine Abnahme der Anzahl ist möglich durch das Absterben von Adipozyten durch Apoptose. In diesem Projekt wurden die Mechanismen der Todesrezeptor vermittelten Apoptose in humanen Präadipozyten und Adipozyten am Beispiel des CD95-Signalweges untersucht.

Methoden: Als Modelsystem wurden kultivierte humane Präadipozyten und Adipozyten verwendet. Die Expression von Molekülen des CD95-Signalweges wurde mittels Durchflusszytometrie und Western Blot untersucht. Die Induktion von Apoptose wurde durch die Bestimmung des Gehalts an hypodiploider DNA gemessen.

Ergebnisse: Humane Prä- und Adipozyten exprimieren den CD95 Rezeptor und die intrazellulären Komponenten des CD95-Signalweges. Beide Zelltypen zeigten eine sehr geringe Sensitivität gegenüber CD95-induzierter Apoptose. Durch Inhibition der Proteinbiosynthese mit Cycloheximid (CHX) konnte eine starke Sensitivierung für CD95-vermittelte Apoptose erreicht werden. Die Sensitivierung erklärt sich durch eine verringerte Expression der antiapoptotischen Moleküle FLIP und Bcl-xL während die Synthese anderer regulatorischer Proteine unbeeinflusst blieb. Nach Abnahme der Expression war FLIP nicht mehr im CD95-Todeskomplex detektierbar was zur Aktivierung von Caspase-8 und zur Induktion von Apoptose führte. Gleichzeitig induzierte die Behandlung mit CHX Veränderungen im Mitochondrienmembranpotential und bewirkte so eine Sensitivierung für CD95-vermittelte Apoptose.

Zusammenfassung: Wir zeigen einen möglichen Mechanismus der Apoptoseinduktion in humanen Fettzellen. Unter bestimmten physiologischen Bedingungen die mit Veränderungen der Proteinexpression einhergehen ist eine Reduktion der Adipozytenzahl durch Apoptose auch in vivo vorstellbar.