title: Studien zur Untersuchung von F2-Isoprostanen und 8-epi-PGF2α als Marker für oxidativen Stress bei Typ 1 Diabetes
title: Studies for the investigation of F2-isoprostanes and 8-epi-PGF2α as a marker of oxidative stress in type 1 diabetes
Creators: name: Gerstner, Anemone
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2014
Subjects: antioxidant therapy
Medizin, Gesundheit
oxidative stress
Diabetes mellitus
Oxidativer Stress
isoprostanes
Antioxidantientherapie
Isoprostane

description: Diabetes mellitus gewinnt aufgrund
      steigender Fallzahlen und der dadurch bedingten Zunahme der
      Komplikationen, die durch die Erkrankung hervorgerufen
      werden, immer mehr an Bedeutung. Als ein möglicher Faktor für
      die Enstehung der Erkrankung und Folgeschäden wird oxidativer
      Stress diskutiert. Im Rahmen von oxidativem Stress
      verursachen freie Radikale Schäden an Proteinen, Lipiden und
      der DNA. Insofern wäre ein valider Marker zur Erfassung
      dieser Veränderungen wünschenswert. Ein bereits angewandter
      Parameter für die Lipidoxidation ist das MDA,das aus dem
      Patientenserum bestimmt wird. Daneben werden in den letzten
      Jahren aus dem Urin bestimmte F2-Isoprostane als
      zuverlässiger Marker für oxidativen Stress postuliert. Die
      vorliegende Arbeit besteht aus einem klinischen und einem
      tierexperimentellen Teil.Zunächst wurden Untersuchungen an
      Kindern mit Typ 1 Diabetes durchgeführt. Anschließend
      erfolgten ergänzend Untersuchungen an verschiedenen
      Mauspopulationen. Analysiert wurden dabei relevante
      Laborparameter wie Blutzucker, HbA1c, F2-Isoprostane,
      8-epi-PGF2α und MDA. Die klinische Studie zeigt, dass sowohl
      MDA als auch die F2-Isoprostane bei an Typ 1 Diabetes
      erkrankten Kindern im Vergleich zu einer gesunden Population
      erhöht sind. Es kann lediglich für die F2-Isoprostane eine
      signifikante Korrelation zum HbA1c gefunden werden. Im
      Tiermodell bestätigen sich diese Ergebnisse. Darüber hinaus
      zeigen die Ergebnisse der tierexperimentellen Untersuchungen,
      dass das Fehlen des Isoenzyms COX-1 keinen Einfluss auf den
      Verlauf der Erkrankung hat. Das Fehlen von COX-2 führt zu
      einem vorzeitigen Versterben der Tiere. Der Grund dürfte in
      einer erhöhten Sensibilität des Pankreas für das applizierte
      Streptozotozin infolge des fehlenden Isoenzyms COX-2 liegen.
      Des Weiteren deuten die Untersuchungsergebnisse darauf hin,
      dass das Isoenzym COX-2 bei der Bildung des 8-epi-PGF2α eine
      wesentliche Rolle spielt. Für die anderen Isoprostane wird
      eine radikal-vermittelte Entstehung diskutiert. Unter der
      Gabe des Antioxidants Tempol kommt es zu einer Verminderung
      der Lipidoxidation (MDA, F2-Isoprostane), allerdings ohne
      Besserung des Blutzuckers, der Diurese und der Proteinurie.
      Therapieoptionen mittels Antioxidantien sollten insofern
      weiter diskutiert werden, da zum aktuellen Zeitpunkt die
      Datenlage kontrovers ist. Abschließend verbleiben aufgrund
      der Ergebnisse vernünftige Zweifel, ob die F2-Isoprostane als
      Marker für oxidativen Stress bei Typ 1 Diabetes tatsächlich
      aussagekräftige Ergebnisse hinsichtlich des
      Erkrankungsausmaßes liefern.
description: Diabetes mellitus gains due to
      rising numbers of cases and the consequent increase of the
      complications caused by the disease, more and more
      importance. As a possible factor for the emergence of the
      disease and consequential complications oxidative stress is
      discussed. In the context of oxidative stress free radicals
      cause damage to proteins, lipids and DNA. In this respect, a
      valid marker for the detection of these changes would be
      desirable. A previously applied parameter for lipid oxidation
      is the MDA, which is determined from the patient's serum. In
      addition, in recent years certain F2- isoprostanes from the
      urine are postulated as a reliable marker of oxidative
      stress. The present work consists of a clinical part and
      experimental animal studies. At first, studies of children
      with type 1 diabetes have been carried out. This was followed
      by additional studies on various mouse populations. For this
      purpose, relevant laboratory parameters were analyzed, such
      as blood glucose, HbA1c, F2-isoprostanes, 8-epi-PGF2α and
      MDA. The clinical study shows that both MDA and
      F2-isoprostanes are increased in children with type 1
      diabetes compared to a healthy population. It can be a
      significant correlation found for HbA1c only for the
      F2-isoprostanes. The experimental animal studies confirm
      these results. In addition, the results of animal experiments
      show, that the absence of the isoenzyme COX-1 has no
      influence on the course of disease. The absence of COX-2
      leads to premature decease of the animals. The reason may lie
      in an increased sensitivity of the pancreas of the
      streptozotocin-applied due to the lack of COX-2 isoenzyme .
      Furthermore, the results indicate that the isoenzyme COX-2
      plays an essential role in the formation of 8-epi-PGF2α. For
      other isoprostanes, a radical-mediated formation is
      discussed. Under the administration of the antioxidant Tempol
      there is a reduction of lipid oxidation (MDA,
      F2-isoprostanes), but without improvement of blood glucose,
      diuresis and proteinuria. Treatment options by means of
      antioxidants should be discussed further in so far as the
      present data are controversial. Finally, reasonable doubts
      remain whether the F2-isoprostanes as markers of oxidative
      stress in type 1 diabetes actually deliver meaningful results
      regarding to the extent of the disease.