Diabetologie und Stoffwechsel 2015; 10 - P186
DOI: 10.1055/s-0035-1549692

Einfluss der Tbc1d1/Tbc1d4-Defizienz auf die Fasertypverteilung im Skelettmuskel

CA Springer 1, 2, S Karpinski 1, J Weiß 1, C de Wendt 1, 2, A Chadt 1, 2, H Al-Hasani 1, 2
  • 1Deutsches Diabetes Zentrum, Leibniz Zentrum für Diabetesforschung an der Heinrich Heine Universität Düsseldorf, Institut für klinische Biochemie und Pathobiochemie, Düsseldorf, Germany
  • 2Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD e.V.), Partner Düsseldorf, Neuherberg, Germany

Fragestellung: Die Signalproteine TBC1D1 und TBC1D4 sind wichtige Regulatoren der insulin- und kontraktionsvermittelnden Glucoseaufnahme im Skelettmuskel. In isolierten Skelettmuskeln von Tbc1d1/Tbc1d4-knockout-Mäusen konnte eine erhöhte Fettsäureoxidation bei gleichzeitig verminderter insulinstimulierter Glucoseaufnahme nachgewiesen werden. Es soll daher untersucht werden, ob diese Änderung der Substratspezifität mit einer Umverteilung der Muskelfasertypen einhergeht.

Methodik: Primär glycolytische EDL- (Extensor digitorum longus), TA- (Tibialis anterior) und primär oxidative Soleus-Muskeln von Tbc1d1/Tbc1d4-knockout-Mäusen werden isoliert und die Fasertypverteilung durch Western Blot-Analyse sowie immunhistochemischen Nachweis und morphometrische Analysen quantitativ bestimmt. Dafür werden aus Hybridoma Zellkulturen drei verschiedene Antikörper gewonnen, die spezifisch gegen oxidative (Typ-I), oxidativ-glycolytische (Typ-IIA) und glycolytische Muskelfasern (Typ-IIB) gerichtet sind. Statistische Signifikanz wird durch einen zweiseitigen t-Test mit dem Signifikanzniveau α= 0,05 ermittelt.

Ergebnisse: Tbc1d4-defiziente Mäuse zeigen eine Tendenz zu einem erhöhten Anteil an oxidativen Fasern im primär oxidativen Soleus-Muskel. Werden die Tiere zuvor mit einer Hochfettdiät mit 60 Kalorienprozent Fett gefüttert, ist dieser Effekt nicht mehr messbar. Auch im Soleus-Muskel Tbc1d1-defizienter Hochfettdiät-Tiere ist ein tendenziell erhöhter Anteil an Typ-I-Fasern zu beobachten. Insgesamt zeigt sich jedoch keine signifikante Umverteilung der Muskelfasertypen im untersuchten Mausmodell.

Schlussfolgerung: Eine direkte Regulation der Fasertypverteilung im Skelettmuskel durch TBC1D1 und TBC1D4 lässt sich anhand der Ergebnisse nicht belegen. Interessanterweise deuten jüngste Ergebnisse auf eine mögliche Regulation der beiden Proteine innerhalb eines Trainings-induzierten Signalwegs hin. Es bleibt daher zu klären, ob TBC1D1 und TBC1D4 eine Umverteilung der glycolytischen und oxidativen Fasern im Skelettmuskel in Abhängigkeit von physischer Aktivität hervorrufen.