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Titel:Identification and characterization of neuroendocrine pathways involved in the regulation of seasonal body weight cycles
Autor:Khorooshi, Mohammad H.
Weitere Beteiligte: Klingenspor, Martin, HD. Dr.
Erscheinungsjahr:2004
URI:http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2004/0144
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2004-01443
DOI: https://doi.org/10.17192/z2004.0144
DDC: Biowissenschaften, Biologie
Titel(trans.):Identifizierung und Charakterisierung neuroendokriner Steuermechanismen saisonaler Körpergewichtsregulation

Dokument

Schlagwörter:
Body weight, Neuroendokrines System, Photoperiode, Hamster, Neuropeptides, Neuropeptide, Seasonal, Neuroendokrines System, Photoperiode, Körpergewicht, Neuropeptide, Körpergewicht, Neuroendocrine pathways, Hamster, Djungarian hamster

Summary:
Die vorliegende Dissertation beschreibt die Identifizierung und Charakterisierung von neuroendokrinen Signalwegen, die in die saisonale Körpergewichtsregulation involviert sind. Die vorliegenden Untersuchungen liefern neue Befunde über die Bedeutung des zentralen hypothalamischen Signalweges, der die Interaktion von Photoperiode und Leptin auf die saisonale Anpassung des Dsungarischen Hamsters vermittelt. Die erste Studie (Kapitel 2) konzentriert sich auf die Verteilung und Charakterisierung von ausgewählten Neuropeptiden (CART, MCH, OXB), die in der Regulation der Energiebalance eine Rolle spielen. Es scheint eine neuroanatomische Grundlage für ein neuronales CART-MCH-OXB System zu geben, das indirekt die Erzeugung der ciradianen Rhythmik beeinflusst. Die zweite Studie (Kapitel 3) beschäftigte sich mit einer möglichen Interaktion zwischen den neuropeptidhaltigen Neuronen (OXB) und dem Hauptsignalweg, dem geniculohypothalamischen Tractus. Dieser Hauptsignalweg gesteht aus NPY-enthaltenen Neuronen im IGL. OXB-ir Fasern innervieren dort die NPY Neuronen. Dies deutet auf die Existenz eines Rückkopplungsmechanismus von Neuropeptiden auf das circadiane Zeitgebersystem hin. In Kaptitel IV wurde der Effekt der saisonalen Anpassung auf die Expression von CART untersucht. Die Ergebnisse dieser Studie offenbarten eine erhöhte Anzahl von CART ir Zellen innerhalb des rostralen und ventromedialen ARC. Diese Region spielt bei Tierarten wie Ratte und Maus eine wichtige Rolle bei der Vermittlung eines inhibitorischen Effektes von Leptin auf die Nahrungsaufnahme. Deshalb haben wir uns im Kapitel V auf die Identifizierung der hypothalamischen Strukturen konzentriert, die den Effekt von Leptin im Dsungarischen Hamster vermitteln. Diese Studie ergab, dass Leptin die zelluläre Antwort (Induktion von fos) in mehreren hypothalmischen Strukturen induziert. Hierzu gehören auch die Strukturen der rostralen und ventrolateralen Region des ARC (peri-ARC). Insgesamt deuten diese Befunde darauf hin, dass der ARC als zentrales anatomisches Integrationszentrum für Körperfett und photoperiodische Information, die Energiebilanz im Dsungarischen Hamster reguliert. Der Schlussteil der Arbeit umfasst eine generelle Disksussion der Ergebnisse und einen Ausblick auf zukünftige mögliche Studien.

Zusammenfassung:
The present dissertation describes the identification and characteristics of neuroendocrine pathways involved in the regulation of seasonal body weight cycles. In different investigations, we provide new and supportive information on the central hypothalamic pathways mediating the effect of photoperiod and leptin in a seasonal animal, the Djungarian hamster. The first study (chapter II) focused on the distribution and characterisation of selected neuropeptides (CART, MCH, OXB) involved in the regulation of energy balance. There appears to be a neuroanatomical basis for CART-MCH-OXB neuronal system to indirectly influence the generation of circadian rhythmicity. The second study (chapter III) focused on determining a possible interaction between neurons containing neuropeptides (OXB) and the main pathway, the geniculohypothalamic tract arising from NPY-containing neurons in the IGL. In the IGL, there was apposition of OXB-ir terminals on NPY-ir neurons, indicating the existence of a feedback input from neuropeptides to the circadian timing system. The effect of seasonal acclimation on the distribution and expression of CART was investigated in chapter IV. Results of this study revealed increased numbers of CART within the rostral- and ventrolateral part of the ARC (peri-ARC). These regions are known to mediate the inhibitory effect of leptin on food intake in other species like rats and mice. We therefore focused our study in chapter V to identify hypothalamic structures mediating the effect of leptin in Djungarian hamsters. Results of this study revealed that leptin induces cellular activity (induction of fos) within several hypothalamic structures including the rostral- and ventrolateral part of the ARC (peri-ARC). Combined, these findings indicate that the ARC provides a central anatomic substrate for integration of both body fat and photoperiodic information in the Djungarian hamster. The final part of the thesis comprises a general discussion of the obtained results and future directions.


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