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Einfluss der selektiven Inhibition pro inflammatorischer Lipoxygenasen auf die Skelettmuskulatur der ovariektomierten Ratte

dc.contributor.advisorSehmisch, Stephan Prof. Dr.
dc.contributor.authorMeyer, Ilka
dc.date.accessioned2022-03-03T14:48:22Z
dc.date.available2022-03-16T00:50:08Z
dc.date.issued2022-03-03
dc.identifier.urihttp://resolver.sub.uni-goettingen.de/purl?ediss-11858/13905
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-9086
dc.language.isodeude
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subject.ddc610de
dc.titleEinfluss der selektiven Inhibition pro inflammatorischer Lipoxygenasen auf die Skelettmuskulatur der ovariektomierten Rattede
dc.typedoctoralThesisde
dc.contributor.refereeSehmisch, Stephan Prof. Dr.
dc.date.examination2022-03-09de
dc.description.abstractgerDer Anteil der älteren Bevölkerung steigt in Deutschland stark an. Konsequentermaßen wird dies auch zu einem deutlichen Anstieg der altersbedingten und postmenopausalen Krankheiten, wie der Osteoporose oder Sarkopenie, führen. Es ist daher wichtig für solche, häufig unterschätzten Krankheiten, präventive Maßnahmen oder Therapieformen zu finden. Zum einen aus wirtschaft-lichen Gründen, um eine Kostenexplosion für das Gesundheitssystem zu verhindern. Zum ande-ren aber auch, um die Lebensqualität und -freude der immer älter werdenden Bevölkerung zu bewahren. Mit Hilfe dieser Studie sollten Therapieoptionen für die postmenopausale Sarkopenie eruiert werden. Dabei sollte geklärt werden, in wie weit sich die postmenopausale Skelettmuskelstruktur durch eine Behandlung mit den selektiven Lipoxygenasehemmern Baicalein und Zileuton, verän-dert und sie gegebenenfalls verbessert. Baicalein und Zileuton hemmen die Lipoxygenase und verhindern so die Bildung von Leukotrie-ne, die Entzündungsfaktoren im Körper. Lipoxygenasehemmer könnten eine positive Wirkung auf entzündliche Vorgänge im Körper haben, wie der Sarkopenie und/oder Osteoporose, die bedeutende Folgen bei älteren Menschen sowie als auch bei postmenopausalen Frauen haben. Unsere vorherigen Studien mit Baicalein zeigten bereits positive Effekte auf die Kapillarisierung der Muskulatur der Ratte. Des Weiteren konnte in diesen eruiert werden, dass sowohl Baicalein als auch Zileuton den Knochen der osteoporotischen Ratten verbessert. Der Effekt der Lipoxygenaseinhibitoren Baicalein und Zileuton wird hierzu an dem etablierten Ovariektomie-Modell der Ratte evaluiert. Es handelt sich um weibliche Sprague-Dawley Ratten, die im Alter von zwölf Wochen ovariektomiert (OVX) wurden. Die Ratten wurden in fünf Ver-suchsgruppen untergliedert, einer Kontrollgruppe ohne Ovariektomie (Non-OVX), eine Gruppe mit Ovariektomie ohne weitere Therapie (OVX) und drei weitere ovariektomierte Gruppen, die jeweils sojafreies Futter angereichert mit Baicalein (10 mg/kg Körpergewicht (KG)), Zileuton (10 mg/kg KG) oder Baicalein (10 mg/kg KG) plus Zileuton (10 mg/kg KG) erhielten. Die Be-handlungen wurden über 13 Wochen durchgeführt. Daraufhin wurde der rechte oder linke Mus-culus (M.) gastrocnemius, M. soleus und M. longissimus entnommen. Im Weiteren folgten die histologischen Auswertungen mit Hilfe einer Amylase-Enzymfärbung und einer ATPase-Färbung. Von den Muskelfasertypen I und II wurden schließlich der Durch-messer, die Fläche und dies in Bezug auf das Körper- bzw. Muskelgewicht bestimmt. Zudem wurde die Kapillaranzahl pro Faser ermittelt und die Typ-I- zu Typ-II-Faserverteilung im M. lon-gissimus. Ferner wurde eine Serumanalyse der Kreatinkinase durchgeführt, sowie das Körper-, Muskel- und Uterusgewicht und die Futteraufnahme der Ratten analysiert. Die statistische Analy-se wurde mittels on-way ANOVA und Tukey-test, p < 0,05 durchgeführt. Die kombinierte Therapie beider Inhibitoren, Baicalein und Zileuton konnte die Kapillarisierung signifikant im Vergleich zur Non-OVX und OVX-Gruppe steigern. Die alleinige Therapie mit Baicalein bzw. Zileuton erbrachte auch eine gesteigerte Kapillarisierung, jedoch nicht in einem signifikanten Ausmaß. Auf die Muskelfasergröße haben beide Lipoxygenasehemmer weniger Effekte gezeigt. Die Aus-wertung der Muskelfaserdurchmesser und der Fläche ergab keine signifikanten Unterschiede zwi-schen den Versuchsgruppen. Dies zeigte sich erst in Relation zum Körpergewicht. Die Ovariektomie führte zu einer signifikanten Gewichtsabnahme der Uteri und zu einer leich-ten, aber nicht signifikanten Muskelgewichtsabnahme im Vergleich zu den Non-OVX. Durch die Ovariektomie kam es zu einer signifikanten Gewichtszunahme der Ratten und einer insgesamt gesteigerten Futteraufnahme verglichen mit den Non-OVX. Die Therapien mit den Inhibitoren beeinflussten diese Divergenzen nicht weiter. Der Kreatinkinasespiegel unterschied sich zwischen den Gruppen nicht. Beide Substanzen wirken sich insgesamt positiv auf die beide Systeme Muskulatur als auch auf die Knochen aus. Dies sind wichtige Faktoren für die Therapie, da sich die Muskulatur und das Knochenskelett gegenseitig beeinflussen und sich komplementär stärken aber ebenfalls schwächen (Saul et al. 2016; Saul D. et al. 2017b). Deswegen ist es wichtig, die Sarkopenie und die Osteoporose zu-sammen zu therapieren. Die beiden Lipoxygenasehemmer können unterstützende Effekte bewir-ken, die der Muskel- und Knochenstärkung, sowie deren Erhaltung dienen. Aus diesem Grund könnten sie älteren Patienten mit einer postmenopausalen Sarkopenie und Osteoporose eventuell helfen. Die genauen Wirkungsmechanismen beider Lipoxygenasehemmer auf die Kapillarisierung und Faserdicke der Muskulatur sollten in weiteren Studien untersucht werden. Auch sind weitere Analysen über ihre Effekte auf molekularer Ebene der Muskulatur zu empfehlen, sowie ihrer eigentlichen Auswirkung auf die Muskelkraft.de
dc.description.abstractengThe proportion of elderly people is rising rapidly each year. This will also lead to a significant increase in age-related and post-menopausal diseases, such as osteoporosis or sarcopenia. Therefore it is important to find possible preventive measures or forms of therapy for such frequently underestimated diseases. First, for economic reasons, to prevent a cost explosion for the health system. Second, to preserve the quality of life and enjoyment of the aging population. The aim of this study is to elicit new treatment options for postmenopausal sarcopenia. Though, it should be clarified how far the postmenopausal skeletal muscle structure is altered or even improved by a treatment with the selective lipoxygenase inhibitors Baicalein and Zileuton. Baicalein and Zileuton inhibit the lipoxygenase and thus prevent the formation of leukotrienes, the inflammatory factors in the body. Lipoxygenase inhibitors may have a positive effect on inflammatory processes in the body, such as sarcopenia and / or osteoporosis, which have significant consequences in the elderly people as well as in postmenopausal women. Our previous study with baicalein already showed positive effects on the capillarization of the muscles of the rat, and there was an increase in muscle fiber thickness. The effect of the lipoxygenase inhibitors Baicalein and Zileuton is evaluated on the established rat ovariectomy model. These are female Sprague Dawley rats that become ovariectomized (OVX) at the age of 12 weeks. The rats were subdivided into 5 experimental groups, a control group without ovariectomy (Non-OVX), a group with ovariectomy without further therapy (OVX) and three other ovariectomized groups, each containing soy-free food supplemented with Baicalein (10 mg / kg body weight (bw)), Zileuton (10 mg / kg bw) or Baicalein (10 mg / kg bw) plus Zileuton (10 mg / kg bw). The treatments were performed over 13 weeks. Subsequently, at the end of the studies, the right or left musculus (M.) gastrocnemius, M. soleus and M. longissimus were removed. During the further procedure the histological evaluations were done by means of an amylase enzyme staining and an ATPase staining. Finally, the diameter, the surface and this in relation to the body or muscle weight were determined of the muscle fibres I and II. In addition, the capillary number per fibre was defined and the fibres I and II distribution in the M. longissimus. Moreover, there was a serumanalyse of creatinkinase. The body- muscle- and utery weight and the feed intake of the rats was analysed as well. The statistical analysis was performed by Tukey test, P <0.05. The combinate treatment with both inhibitors Baicalein and Zileuton increase the capillarization of the muscle compared to the Non-OVX and OVX group. The sole therapy with Baicalein or Zileuton increased the capillarization but not to a significant impact. Both inhibitors had no effect on the muscle fibre size. The evaluation of muscle fiber diameter and area revealed no significant differences between the experimental groups. The ovariectomy resulted in a significant weight loss of the uteri, and a slight but not significant muscle weight loss in comparision to the Non-OVX. The ovariectomy resulted in a significant weight gain of the rats and a totally increased food intake compared to the Non-OVX. The therapies with the inhibitors had no further influence on these divergences. The creatinkinase level did not differ between the groups. It seems that the inhibition of lipoxygenase could be a potential treatment option for sarcopenia and osteoporosis in the future. Patients with postmenopausal sarcopenia and osteoporosis could be helped so. It seems that the inhibition of lipoxygenase could be a potential treatment option for sarcopenia and osteoporosis in the future. Patients with postmenopausal sarcopenia and osteoporosis could be helped so. The exact mechanismn of both lipoxgenase inhibitors on the capillarisation and muscle fibre size should be investigated in further studies. Also, there should be further analysis about the effect on the molecular level of the muscles, as well as there real impact on the muscles force.de
dc.contributor.coRefereeSchmidt, Jens Prof. Dr.
dc.subject.gerBaicaleinde
dc.subject.gerZileutonde
dc.subject.gerLipoxygenasehemmerde
dc.subject.gerÖstrogende
dc.subject.engZileutonde
dc.subject.engBaicaleinde
dc.subject.engInhibition of Lipoxygenasesde
dc.subject.engMusculoskeletal Systemde
dc.subject.engEstrogen Deficient Ratsde
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-ediss-13905-3
dc.affiliation.instituteMedizinische Fakultätde
dc.subject.gokfull:Unfallchirurgie (PPN619876018)de
dc.description.embargoed2022-03-16de
dc.identifier.ppn1794695494


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