Title (deu)
Einfluss phenolischer Verbindungen auf Glukoseaufnahme und Serotoninfreisetzung in kultivierten Enterozyten
Parallel title (eng)
Impact of phenolic compounds on glucose uptake and serotonin release in enterocytes in culture
Author
Julia Katharina Hoi
Advisor
Veronika Somoza
Assessor
Veronika Somoza
Abstract (deu)
Während das in Eriodictyon californicum vorkommende Flavonoid Homoeriodictyol bisher vor allem für gesundheitsfördernde und bittermaskierende Wirkungen bekannt war, wurden nun im Rahmen dieser Masterarbeit der Einfluss des Homoeriodictyol-Natriumsalzes (NaHED) auf Glukoseaufnahme und Serotoninfreisetzung sowie eine mögliche Interaktion dieser beiden Systeme im Caco-2-Zellmodell untersucht, welches auf Grund vieler Ähnlichkeiten zu Enterozyten modellhaft die intestinale Barriere imi-tiert. Um einen möglichen NaHED-vermittelten Effekt auf die Glukoseaufnahme sowie die mögliche Beteiligung der intestinalen Glukosetransporter in Caco-2-Zellen zu ermit-teln, wurde ein fluoreszenz-basierter Glukoseaufnahme-Assay unter Verwendung spezi-fischer Inhibitoren von GLUT2 und SGLT1 durchgeführt. Zusätzlich wurde mittels qRT-PCR der mögliche Einfluss des NaHED auf Genexpressionsebene der Glukose-transporter ermittelt. Die Hypothese einer verringerten Serotoninausschüttung in Caco-2-Zellen nach Behandlung mit NaHED, basierend auf Untersuchungen, die eine NaHED-vermittelte verringerte Serotoninfreisetzung in neuronalen Zellen, sowie reduzierte Serotoninspiegel in Plasma nach Verabreichung von NaHED im Zuge einer Humanstudie zeigen, wurde mittels Serotonin-sensitiven ELISA Kits getestet. Hinweise in der Literatur deuten zudem auf einen potentiellen Zusammenhang zwischen peripherem Serotonin und Glukosemetabolismus hin. Die Ergebnisse der Masterarbeit zeigen sowohl Glukoseaufnahme-steigernde als auch Serotoninausschüttung-verringernde Effekte nach 30- bzw. 5-minütiger Inkubation der Caco-2-Zellen mit 100 µM NaHED. Der Einsatz der Inhibitoren Phloretin und Phlorizin deutet auf Mitwirken des SGLT1 an der gesteigerten Glukoseaufnahme hin, während unter den eingesetzten Testbedingungen keine Wirkung auf die apikalen GLUT2-Level in Caco-2-Zellen gezeigt wurde. Auf Genexpressionsebene zeigte die Behandlung der Zellen mit NaHED weder eine Hinauf- noch Herunterregulierung der Glukosetransporter. Der Einfluss des NaHED in gleicher Konzentration (100 µM) auf Glukoseaufnahme und Serotoninfreisetzung könnte als Hinweis auf einen möglichen Zusammenhang zwischen peripherem Serotonin und Glu-kosemetabolismus gedeutet werden, während die verringerte Serotoninausschüttung, unterstützt durch Hinweise auf einen potentiellen Beitrag des peripheren Serotonins an der Sättigung, als appetitstimulierende Wirkung des NaHED interpretiert werden kann.
Abstract (eng)
Up to now homoeriodictyol, a flavanone from Eriodictyon californicum has been known mainly for its bitter-masking and health-promoting effects. Here, another physiological aspect, the influence of homoeriodictyol sodium salt (NaHED) on glucose uptake and serotonin release, as well as a possible interaction between these two systems in Caco-2 cells were investigated. This human colonic cell line sharing similarities with enterocytes is adapted to imitate the intestinal barrier. To determine a potential NaHED-mediated effect on glucose uptake as well as the possible involvement of the intestinal glucose transporters in Caco-2 cells, a fluorescence-based glucose uptake assay with use of specific inhibitors of GLUT2 and SGLT1 was carried out. Moreover, the influence of NaHED at the level of gene expression of GLUT2 and SGLT1 was investigated by means of qRT-PCR. The hypothesis of a decreased serotonin release in Caco-2 cells after treatment with NaHED, which is also based on preliminary studies, showing a NaHED mediated reduced serotonin release in neural cells and a decreased serotonin level in plasma after treatment with NaHED in a human intervention study, was tested by means of a serotonin sensitive ELISA kit. In addition, several studies already suggest a relationship between peripheral serotonin and glucose metabolism. The results of this master thesis show both, glucose uptake increasing effects after 30 minutes incubation of Caco-2 cells with NaHED in a concentration of 100 µM, and a decreased serotonin release after 5 minutes incubation, respectively. The use of GLUT2 and SGLT1 inhibitors Phloretin and Phlorizin indicated the contribution of the sodium dependent glucose transporter 1 in the increased glucose, while NaHED did not show any effects on apical GLUT2 levels in Caco-2 cells under the mentioned conditions. On the level of gene expression of SGLT1 and GLUT2 the treatment of Caco-2 cells with NaHED neither resulted in an up- nor in a down-regulation of these transporters.
The influence of NaHED in the same concentration of 100 µM on glucose uptake and serotonin release in Caco-2 cells could be interpreted as an indication of a possible relationship between peripheral serotonin und glucose metabolism, while the decreased serotonin release could be understood as appetite stimulating effect of NaHED.
Keywords (eng)
flavanoneCaco-2-cellsSGLT1GLUT2serotonin releaseglucose uptake
Keywords (deu)
FlavanonCaco-2-ZellenSGLT1GLUT2SerotoninfreisetzungGlukoseaufnahme
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1320787
rdau:P60550 (deu)
118 S. : Ill., graph. Darst.
Number of pages
133
Association (deu)
Title (deu)
Einfluss phenolischer Verbindungen auf Glukoseaufnahme und Serotoninfreisetzung in kultivierten Enterozyten
Parallel title (eng)
Impact of phenolic compounds on glucose uptake and serotonin release in enterocytes in culture
Author
Julia Katharina Hoi
Abstract (deu)
Während das in Eriodictyon californicum vorkommende Flavonoid Homoeriodictyol bisher vor allem für gesundheitsfördernde und bittermaskierende Wirkungen bekannt war, wurden nun im Rahmen dieser Masterarbeit der Einfluss des Homoeriodictyol-Natriumsalzes (NaHED) auf Glukoseaufnahme und Serotoninfreisetzung sowie eine mögliche Interaktion dieser beiden Systeme im Caco-2-Zellmodell untersucht, welches auf Grund vieler Ähnlichkeiten zu Enterozyten modellhaft die intestinale Barriere imi-tiert. Um einen möglichen NaHED-vermittelten Effekt auf die Glukoseaufnahme sowie die mögliche Beteiligung der intestinalen Glukosetransporter in Caco-2-Zellen zu ermit-teln, wurde ein fluoreszenz-basierter Glukoseaufnahme-Assay unter Verwendung spezi-fischer Inhibitoren von GLUT2 und SGLT1 durchgeführt. Zusätzlich wurde mittels qRT-PCR der mögliche Einfluss des NaHED auf Genexpressionsebene der Glukose-transporter ermittelt. Die Hypothese einer verringerten Serotoninausschüttung in Caco-2-Zellen nach Behandlung mit NaHED, basierend auf Untersuchungen, die eine NaHED-vermittelte verringerte Serotoninfreisetzung in neuronalen Zellen, sowie reduzierte Serotoninspiegel in Plasma nach Verabreichung von NaHED im Zuge einer Humanstudie zeigen, wurde mittels Serotonin-sensitiven ELISA Kits getestet. Hinweise in der Literatur deuten zudem auf einen potentiellen Zusammenhang zwischen peripherem Serotonin und Glukosemetabolismus hin. Die Ergebnisse der Masterarbeit zeigen sowohl Glukoseaufnahme-steigernde als auch Serotoninausschüttung-verringernde Effekte nach 30- bzw. 5-minütiger Inkubation der Caco-2-Zellen mit 100 µM NaHED. Der Einsatz der Inhibitoren Phloretin und Phlorizin deutet auf Mitwirken des SGLT1 an der gesteigerten Glukoseaufnahme hin, während unter den eingesetzten Testbedingungen keine Wirkung auf die apikalen GLUT2-Level in Caco-2-Zellen gezeigt wurde. Auf Genexpressionsebene zeigte die Behandlung der Zellen mit NaHED weder eine Hinauf- noch Herunterregulierung der Glukosetransporter. Der Einfluss des NaHED in gleicher Konzentration (100 µM) auf Glukoseaufnahme und Serotoninfreisetzung könnte als Hinweis auf einen möglichen Zusammenhang zwischen peripherem Serotonin und Glu-kosemetabolismus gedeutet werden, während die verringerte Serotoninausschüttung, unterstützt durch Hinweise auf einen potentiellen Beitrag des peripheren Serotonins an der Sättigung, als appetitstimulierende Wirkung des NaHED interpretiert werden kann.
Abstract (eng)
Up to now homoeriodictyol, a flavanone from Eriodictyon californicum has been known mainly for its bitter-masking and health-promoting effects. Here, another physiological aspect, the influence of homoeriodictyol sodium salt (NaHED) on glucose uptake and serotonin release, as well as a possible interaction between these two systems in Caco-2 cells were investigated. This human colonic cell line sharing similarities with enterocytes is adapted to imitate the intestinal barrier. To determine a potential NaHED-mediated effect on glucose uptake as well as the possible involvement of the intestinal glucose transporters in Caco-2 cells, a fluorescence-based glucose uptake assay with use of specific inhibitors of GLUT2 and SGLT1 was carried out. Moreover, the influence of NaHED at the level of gene expression of GLUT2 and SGLT1 was investigated by means of qRT-PCR. The hypothesis of a decreased serotonin release in Caco-2 cells after treatment with NaHED, which is also based on preliminary studies, showing a NaHED mediated reduced serotonin release in neural cells and a decreased serotonin level in plasma after treatment with NaHED in a human intervention study, was tested by means of a serotonin sensitive ELISA kit. In addition, several studies already suggest a relationship between peripheral serotonin and glucose metabolism. The results of this master thesis show both, glucose uptake increasing effects after 30 minutes incubation of Caco-2 cells with NaHED in a concentration of 100 µM, and a decreased serotonin release after 5 minutes incubation, respectively. The use of GLUT2 and SGLT1 inhibitors Phloretin and Phlorizin indicated the contribution of the sodium dependent glucose transporter 1 in the increased glucose, while NaHED did not show any effects on apical GLUT2 levels in Caco-2 cells under the mentioned conditions. On the level of gene expression of SGLT1 and GLUT2 the treatment of Caco-2 cells with NaHED neither resulted in an up- nor in a down-regulation of these transporters.
The influence of NaHED in the same concentration of 100 µM on glucose uptake and serotonin release in Caco-2 cells could be interpreted as an indication of a possible relationship between peripheral serotonin und glucose metabolism, while the decreased serotonin release could be understood as appetite stimulating effect of NaHED.
Keywords (eng)
flavanoneCaco-2-cellsSGLT1GLUT2serotonin releaseglucose uptake
Keywords (deu)
FlavanonCaco-2-ZellenSGLT1GLUT2SerotoninfreisetzungGlukoseaufnahme
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1320788
Number of pages
133
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