Veränderungen von Leptin und Insulin, sowie Einflüsse der Galaktopoese bei der Ziege peri partum

Vergleich der Insulinsensitivität zwischen Hochträchtigkeit und Frühlaktation

Um den Geburtszeitraum entsteht ein Ungleichgewicht zwischen Energieaufnahme und Energiebedarf bei Rindern. Verschiedene Autoren führen dies darauf zurück, dass die Milchsekretion zu einem massiven Anstieg des Energiebedarfs führt, bei gleichzeitig unzureichendem Anstieg der Nahrungsaufnahme. Das hieraus resultierende Energiedefizit führt dann zu einem Abfall von Leptin mRNA und -protein (BLOCK et al., 2001). Eine große Bedeutung wurde dabei der Regulation durch Insulin zugesprochen (BLOCK et al., 2003; LEURY et al., 2003).

Laktation und Milchleistung hängen mit einem niedrigen Insulinspiegel zusammen.

HAMMON et al. (2007) untersuchten inwieweit bei Kühen die Insulinkonzentration und glukoseabhängige Insulinantwort von der Milchleistung, die in hohem Maße genetisch determiniert ist, abhängig ist. Dabei zeigten sie, dass die Laktation, und vor allem eine hohe Milchleistung, den Insulinspiegel und die glukoseabhängige Insulinsekretion bestimmen.

CHELIKANI et al. (2003b) zeigten eine Erhöhung von Plasmaleptin durch Glukoseinfusion bei spätlaktierenden Kühen, jedoch keinen Effekt bei frühlaktierenden. Zudem zeigten sie einen Effekt durch eine Lipidlösung bei spätlaktierenden Kühen, ohne dass sich der Plasmainsulingehalt verändert.

Die Blutglukosekonzentration wird in erster Linie von der Glukoseaufnahme in die Skelettmuskulatur bestimmt. Diese wird durch den insulinabhägigen GLUT4 gesteuert (LOEFFLER, 1998b). Zur Untersuchung der Veränderungen in der insulingesteuerten Glukoseverwertung der Körperperipherie wurden Glukoseinfusionsstudien durchgeführt. Dabei war insbesondere der Vergleich der Insulinwirkung in Trächtigkeit und Laktation von Interesse.

LOMAX et al. (1979) und SARTIN et al. (1985) zeigten bei Milchkühen, dass in der Laktation sowohl die basale Insulinkonzentration geringer ist, als auch eine geringere Insulinantwort auf einen Glukosestimulus erfolgte. In den eigenen Untersuchungen unterschieden sich die Ausgangskonzentrationen von Insulin bei hochträchtigen Ziegen und frühlaktierenden nicht. Gleichzeitig ist die Glukoseinfusionsrate bei den Laktierenden höher und die GIR wie auch die berechnete Gewebesensitivität für Insulin bei trächtigen Tieren niedriger. LOMAX et al. (1979) erklären dies damit, dass trächtige Tiere den Glukosestimulus durch eine Erhöhung der Insulinkonzentration ausgleicht, während in der Laktation die hepatische Glukoneogenese zum Ausgleich gesenkt wird. Auf der Basis der Rechenparameter der Clamps ist nicht direkt auf die Ansprechbarkeit der peripheren Körpergewebe für Insulin per se rückzuschließen.

Demgegenüber wurde allerdings bei Fleischrindern eine erhöhte Insulinantwort bei laktierenden Tieren gezeigt (SANO et al., 1993a).

Der Rechenparameter der Insulinsensitivität war bei den trächtigen Tieren geringer, was für eine verminderte Aufnahme von Glukose spricht. Dies zeigt sich an den erhöhten Insulinwerten und den erhöhten Glukosewerten im hyperinsulinämischen Clamp. Die erhöhten Quotienten von Glukose/Glukoseinfusionsrate bei den trächtigen Ziegen verdeutlichen diese Beobachtung. Dies bedeutet, dass die infundierte Glukose langsamer in die Zelle aufgenommen wird. Bestätigt wird dies durch die weiteren Parameter, wie der erhöhten Clearancerate für Insulin (MCR) bei den laktierenden Ziegen, und der höheren SDR der trächtigen Ziegen.

Auch in der Arbeit von HEINTGES (2003) zur Bedeutung von Leptin bei Wiederkäuern untersuchte die Autorin die Wirkungen exogener Leptingabe und aktiver Immunisierung gegen Leptin bei trächtigen und laktierenden Ziegen mit hyperglykämischen und euglykämisch/hyperinsulinämischen Clamps. Im Gegensatz zu den eigenen Ergebnissen, in denen die endogene Sekretionsrate an Insulin (SDR) bei den laktierenden Ziegen erhöht war, unterschied sie sich bei HEINTGES (2003) nicht zwischen laktierenden und trächtigen Tieren. Grund dafür kann die unterschiedliche statistische Methode der Datenanalyse sein. Während HEINTGES (2003) den t-Test verwandte, wurde in dieser Arbeit die Varianzanalyse nach dem allgemeinen linearen Modell angewandt. Die Ergebnisse stimmen jedoch ansonsten mit der vorangegangenen Arbeit überein und können deren Aussage noch erhärten.

DEBRAS et al. (1989) zeigten allerdings bei laktierende Ziegen erhöhte Insulinspiegel. Insbesondere in der Frühlaktation war die MCR erhöht. Allerdings

verglichen sie die Werte mit trocken stehenden Ziegen und nicht mit trächtigen Tieren. Die basale Blutglukosekonzentration ist bei laktierenden Ziegen gegenüber trockenstehenden Ziegen dreifach erhöht. Gleichzeitig ist auch die insulinvermittelte Glukoseverwertung, die in erster Linie im Muskelgewebe stattfindet, erhöht.

Die physiologische Insulinresistenz in der Trächtigkeit sichert die Versorgung des Fetus, indem genügend Glukose zur Aufnahme über die Plazenta bereit steht. Um die Versorgung der Milchdrüse zu gewährleisten, ist der gesamte Glukosestoffwechsel erhöht, es muss jedoch die Glukoseaufnahme unabhängig von der Blutglukosekonzentration stattfinden. Zudem scheint diese insulinunabhängig zu sein (DEBRAS et al., 1989; ZHAO u. KEATING, 2007), da somit eine konstante Versorgung auch in der Laktation gewährleistet werden kann.

Verhalten der Serumleptinkonzentrationen um den Geburtszeitpunkt

Das Verhalten der Plasmaleptinwerte um den Geburtszeitpunkt unterscheidet sich zwischen den Wiederkäuerspezies. Bei Ziegen werden die Leptinwerte durch die Laktation stark vermindert. Der Abfall beginnt noch im letzten Drittel der Trächtigkeit, und erreicht um den Geburtszeitpunkt bereits den niedrigen Wert (zur Übersicht:

CHILLIARD et al., 2005; BONNET et al., 2005). Dies erklärt, dass im eigenen Versuch keine Unterschiede der Leptinwerte zwischen den trächtigen und laktierenden Ziegen bestanden, da die Leptinwerte bei Ziegen um den Geburtszeitraum keinen gravierenden Veränderungen unterliegen. Erstmals wurde bei trächtigen Ziegen jedoch eine Veränderlichkeit der Serumleptinkonzentration durch Glukose und Insulin nachgewiesen. Danach erhöht der euglykämische Clamp die Leptinwerte, während im hyperglykämischen Clamp Leptin abfällt. WANG et al.

(1998) zeigten bei Ratten, dass Leptin nicht durch Glukose per se, sondern zusammen mit einem Insulinclamp erhöht werden kann. LEURY et al. (2003) erreichten bei hochträchtigen und frühlaktierenden Kühen ebenfalls durch einen euglykämisch-hyperinsulinämischen Clamp einen Anstieg der mRNA und Proteinmenge von Leptin. Wie in der vorliegenden Studie gezeigt wurde, sind bei den trächtigen Ziegen die provozierten Insulinwerte höher als bei laktierenden Ziegen.

Dies könnte einen Einfluss auf die Leptinsekretion haben. Allgemein gibt es mehr Hinweise dafür, dass keine Beeinflussung durch das Insulin besteht (KAUTER et al., 2000; GABAI et al., 2002; SOLIMAN et al., 2002), und wahrscheinlich ist der Einfluss vom hormonellen Status abhängig (BLOCK et al., 2003, LEURY et al., 2003).

Insbesondere in der Trächtigkeit, ist die Erhöhung der Leptin-mRNA insulinunabhängig (CHILLIARD et al., 2005; LIEFERS et al., 2005). Eine mögliche Erklärung für die Veränderungen könnten in der Regulation des Bindungsproteins liegen. Abschließende Erklärungsansätze bestehen jedoch zur Zeit noch nicht.

Regulation der LCFA

Die Zusammenhänge bei der Regulation der Fettsäurekonzentration im Blut sind sehr komplex. Die Steuerung erfolgt über die Regulation der Triacylglyzeridsynthese, der Fettsäuresynthese und der ß-Oxidation.

Um den Geburtszeitraum zeigten GABAI et al. (2002) bei Kühen, dass die freien LCFA-Werte um die Spätträchtigkeit und Frühlaktation gegenüber der Spätlaktation erhöht sind. Diese konnten nicht durch Glukose- oder Aminosäureinfusion beeinflusst werden. Nach BLOCK et al. (2001) erhöhen sich die LCFA-Werte im Übergang vom spätträchtigen ins frühlaktierende Stadium. Bei den frühlaktierenden Kühen können diese Werte durch Insulininfusion gesenkt werden.

Nach SHIMABUKURO et al. (1997) senkt Leptin freie Fettsäuren bei Ratten durch Erhöhung der ß-Oxidation. Dies wäre ein möglicher Erklärungsansatz für den Anstieg der Fettsäuren bei BLOCK et al. (2001). Dieser steht allerdings im Widerspruch zu den unveränderten Fettsäurekonzentrationen nach GABAI et al. (2002) um den Geburtszeitraum. Sie bieten aber eine mögliche Erklärung des Abfalls der LCFA in der Spätlaktation, wenn sich bei Milchkühen die Leptinwerte erhöhen.

Insulin senkt die Konzentration an LCFA durch Erhöhung der Fettsäureveresterung (CUNNINGHAM, 2002). Bei FUHRMANN et al. (1989) besteht bei weiblichen Rindern ein Unterschied zwischen laktierenden Kühen und Färsen. Bei Kühen sind die LCFA-Ausgangswerte höher als bei den Färsen, und fallen dann durch Glukoseinfusion sehr stark ab. Bei den Färsen sinken die LCFA-Konzentrationen nur gering. Die Plasmainsulinkonzentration bei den Kühen ist niedriger als bei den Färsen. Vergleichbare Verhältnisse sind auch bei Schafen zu finden (REGNAULT et al., 2004). REGNAULT et al. (2004) führen dies auf die verminderte Insulinfreisetzung in der Laktation zurück.

Das Dargelegte zeigt, dass die LCFA durch Glukose gesenkt wird. Während bei trächtigen Tieren dies auf einen Anstieg von Insulin zurückzuführen ist, ist dieser bei den laktierenden weniger stark ausgeprägt. Dabei ist der Abfall bei den laktierenden Tieren noch deutlicher ausgeprägt. Somit scheint ein weiterer Zusammenhang der

Regulation zu bestehen, als jener über die Erhöhung von Insulin. Die im eigenen Versuch bei den laktierenden Ziegen erhöhten Fettsäurewerte zu Beginn des euglykämisch-hyperinsulinämischen Clamps, sowie der ausgeprägtere Abfall durch die Behandlung, könnte auf eine höhere Insulinsensitivität zurückzuführen sein. Dem widersprechen allerdings die Erkenntnisse nach LOMAX et al. (1979), der bei Milchkühen eine verminderte Gewebesensitivität nachweisen konnte. REGNAULT et al. (2004) verweisen auf unbekannte Faktoren als mögliche Einflussfaktoren.

Möglicherweise spielt hier Leptin eine Rolle, das in den beiden Clamps unterschiedlich reguliert wurde.

Insulinsensitivität, Laktosegehalt der Milch und Milchleistung

Bei laktierenden Tieren ist der Glukoseumsatz höher als bei trächtigen Tieren. Nicht bilanziert ist allerdings die renale Clearance, sowie die Ausscheidung mit der Milch.

Es ist nicht davon auszugehen, dass sich die Nierenschwelle bei laktierenden Tieren senkt, und damit mehr Glukose mit dem Urin ausgeschieden wird. DEBRAS et al.

(1989) zeigten, dass die Plasmaglukosekonzentrationen zu verschiedenen Laktationszeitpunkten nicht von jenen bei trocken stehenden Ziegen abweichen. In den Clampstudien ist Insulin zwar von Bedeutung für den Erhalt der Laktation, es spielt aber keine Rolle bei der Glukoseaufnahme, der initialen Reaktion der Galaktopoese.

Die physiologischen Laktosegehalte in der Ziegenmilch werden von unterschiedlichen Autoren mit 4,10 % bis 4,30 % angegeben (BOSTEDT u. DEDIE, 1996; GÜRTLER u. SCHWEIGERT, 2000). Demgegenüber stehen die mit Infrarotmessungen von BEQUETTE et al. (2001), die mit 4,71 % bis 4,76 % unseren Werten vergleichbar sind. Eine mögliche Erklärung der Abweichung der ermittelten Ergebnisse von den Referenzwerten liegt in der angewandten Meßmethode. Die Messung erfolgte mittels Infrarotmessung. In Ermangelung standardisierter Ziegenmilch erfolgte die Kalibrierung in unserem Versuch mit Kuhmilch. Aufgrund unterschiedlicher Fett-, Protein- und Elektrolytgehalte, sowie abweichender Zusammensetzung der Bestandteile in der Milch, ist eine Abweichung der Werte möglich. Der Vergleich des Zuckergehaltes in der Morgen- und Abendmilch, zeigten, wie zu erwarten war, keine Abweichungen. Dieser Versuch kann somit die Hypothese bestätigen, dass der Laktosegehalt in Milch nur geringen Abweichungen unterliegt.

Laktose wird durch die Laktosesynthase in der Alveolarepithelzelle der Milchdrüse aus Glukose und Galaktose gebildet. Dabei kommt der Glukose die bestimmende Rolle in der Milchsynthese zu. Als Substrat zur Bildung von ATP und NADPH ist sie wichtiger Energieträger für den Stoffwechsel der Alveolarepithelzelle. 60-70 % der Glukose gehen jedoch, über die Bildung von Glukose-6-Phosphat und UDP-Galaktose, als direkter Baustein in die Laktosesynthese beim Rind ein (ACCORSI et al., 2005). Aufgrund der osmotischen Wirksamkeit von Laktose erfolgt die Wassersekretion in das Lumen der Milchdrüse. Sie bildet den bestimmenden Faktor der Milchmenge, und dadurch unterliegt die Laktosekonzentration der Milch nur geringen Schwankungen. Die sezernierte Laktosemenge, resp. Glukosemenge, und Milchmenge sind proportional (zur Übersicht: GÜRTLER u. SCHWEIGERT, 2000;

HOCQUETTE u. ABE, 2000).

Nach NIELSEN et al. (1993 u. 2001) unterliegt die Glukoseaufnahme, in Abhängigkeit vom Zellmetabolismus in der kaprinen Milchdrüse, Schwankungen, die jedoch unabhängig von der arteriellen Glukosekonzentration bzw. vom Glukoseangebot und dem Insulinspiegel sind. Daraus schließen sie auf aktive Translokation mittels eines insulinunabängigen Transporters, wie z.B. dem GLUT1.

Weitere Arbeiten bestätigen dies. BEQUETTE et al. (2001) untersuchten den Einfluss von Insulin auf den Blutfluss in der Tarsal- und Eutervene, und die Verteilung der Glukose. Nach einer fünftägigen Aminosäureninfusion wurde ein zweieinhalbtägiger euglykämisch-hyperinsulinämischer Clamp durchgeführt, wobei die Infusion beibehalten wurde. Unter diesen Bedingungen ergab die Blutflussmessung eine Erhöhung der Euterdurchblutung, bei unveränderter Durchblutung der Hintergliedmaße. Gleichzeitig wurde eine erhöhte Glukoseaufnahme im Euter, und eine Zunahme der Milchmenge nachgewiesen.

Ebenso konnten RIGOUT et al. (2002) eine Erhöhung der Glukoseaufnahme und Laktosesynthese zeigen. Auch in diesem Fall war dies mit einer erhöhten Euterdurchblutung verbunden.

Untersuchungen von KOMATSU et al. (2005) zur Expression von GLUT1- und GLUT4-mRNA in der Milchdrüse, Skelettmuskulatur und intestinalem Fettgewebe bestätigen dies. So wurde im Drüsengewebe bei laktierenden Kühen die Expression von GLUT1 nachgewiesen, wie auch im Fettgewebe von trocken stehenden und spätlaktierenden Kühen. In diesem Gewebe wurde der GLUT1 in der Phase der Hochlaktation, sowie in der Milchdrüse bei trocken stehenden Kühen, nicht

exprimiert. Dagegen konnte der GLUT4 in der Milchdrüse auch bei laktierenden Kühen nicht nachgewiesen werden, und im Muskel- und Fettgewebe scheint die GLUT4-Expression keiner Beeinflussung durch Laktation und Trockenstellen zu unterliegen. Daraus sei zu schließen, dass dem GLUT4 keine Bedeutung bei der Entwicklung der peripartalen Insulinresistenz beikommt.

Als weitere Glukosetransporter wurden in diversen Geweben der GLUT8, sowie verschiedene Natrium-Glukose-Cotransporter (SGLT) identifiziert. Aus der Gruppe der SGLTs konnten der SGLT1 und SGLT2 in bovinem Milchdrüsengewebe nachgewiesen werden, wobei der SGLT nur eine geringe Affinität zu Glukose aufweist. Bei allen drei Transportern erhöhen sich die Expressionsraten in der späten Trächtigkeit und Frühlaktation um das vier- (SGLT1) bis zehnfache (SGLT1 und GLUT8), was für eine mögliche Bedeutung dieser Transporter beim Nutrient-partitioning im peripartalen Zeitraum spricht (ZHAO et al., 2004; ZHAO et al. 2005;

ZHAO u. KEATING, 2007).

Der GLUT8 ist zu Glukose hoch affin, und wird, ähnlich dem GLUT1, über Regulation der Genexpression gesteuert. Da seine Wirkung insulinunabhängig vermittelt wird, steht dies im Einklang mit dem Modell der insulinunabhängigen Glukoseaufnahme in der Milchdrüse. Dagegen ist über den Wirkungsmechanismus der SGLTs im Euter bisher nur wenig bekannt. Zusammenfassend bestehen deutliche Hinweise, dass die Milchmenge in einem Zusammenhang mit der Blutglukosekonzentration steht, und somit eine Beeinflussung der Glukoseinfusionsstudien nicht ausgeschlossen werden kann. Als Mechanismen sind allerdings andere als Insulinabhängige wahrscheinlich.

Der Abgang von Glukose mit der Milch kann über die Milchmenge und die Laktosekonzentration (4,84 %) annäherungsweise berechnet werden. Die Milchmenge des Versuchstages betrug im Mittel 3070 g, die enthaltene Laktose betrug damit ungefähr 149 g oder 0,43 mol Laktose (molare Masse: 342,3 g/mol).

Die Bildung von einem mol Laktose sind zwei mol Glukose nötig. Entsprechend beträgt die Menge Glukose (molare Masse: 180,2 g/mol), die in die Milch übergegangen ist 860 mmol. Wie bereits erwähnt, gehen 60-70% der in die Milchdrüse aufgenommenen Glukose als Laktose in die Milch über (ACCORSI et al., 2005), während der Rest der Energiegewinnung dient. Somit beträgt die, auf Grundlage der Milchleistung berechnete Glukosemenge, die zur Milchbildung benötigt wurde, ca. 1300 mmol pro 24h.

Um die Menge der in den Clamps infundierten Glukose abzuschätzen, kann die Glukoseinfusionsrate und der Zeitraum (60 min) der Plateauphase herangezogen werden. Danach wurden in der Plateauphase bei laktierenden Ziegen durchschnittlich 77,4 mmol im hyperglykämischen Clamp und 48,2 mmol im euglykämisch/ hyperinsulinämischen Clamp infundiert. Demgegenüber erhielten die trächtigen Tiere 40,6 mmol (hyperglykämischer Clamp) und 40,0 mmol (euglykämisch/ hyperinsulinämischen Clamp) Glukose.

Zur Quantifizierung applizierter Substanzen kann die area under the curve (AUC) berechnet werden. Sie bildet das Integral einer Verlaufskurve von Blutkonzentrationen (zur Übersicht: PIDGEN, 1992). Mit der Quantifizierung über die GIR kann dies allerdings direkt abgeschätzt werden. Der Vergleich der infundierten Glukose mit dem geschätzten Wert des Milcheffluxes macht deutlich, dass die Menge Glukose, die in die Milch übergeht, bis zum deißigfachen der in diesem Versuchsaufbau infundiblen Menge ist. Eine überschlagsmäßige Beurteilung über die Quantifizierung in der Plateauphase kann dadurch ausreichend genau sein.

Der Faktor weist darauf hin, dass die Clamps die Milchmenge nur marginal beeinflussen könnten, weshalb auch daraufhin ein Einfluss der Glukoseapplikation auf Laktose- und Milchmenge unwahrscheinlich erscheint.

Die Laktationskurve bei Ziegen erreicht, in Abhängigkeit von der Ernährung, um den 29. Laktationstag (22. bis 44 Tag p.p.) ihren Höhepunkt (MIN et al., 2005). Der Anstieg in der Milchleistung im eigenen Versuch entspricht dem physiologischen Laktationsverlauf.

Die Milcheinbuße am Folgetag des Versuches ist wahrscheinlich auf den karenzbedingten Energiemangel, und die Behandlung der Tiere am Vortag zurückzuführen. Der Einbruch betraf in besonderem Maße Tiere mit hoher Milchleistung. Da die Milchmenge in erster Linie vom Nahrungsangebot abhängt, führt ein Nahrungsmangel zu einer geringeren Milchausbeute. Dies passt zu der Beobachtung von SORENSEN et al (2002), wonach mit zunehmender Milchleistung bis zum Tag 18, die Laktationsleistung nachmittags ansteigt. Was die Rolle des Laktoseeffluxes angeht, so ist die Bildung von Laktose aus Glukose der bestimmende Faktor der Milchsynthese, und steuert somit die Milchleistung, bzw. die Milchmenge. Umgekehrt bedeutet dies, dass Glukoseefflux mit der Milch mit einer Erhöhung der Milchleistung einhergeht. Die Tagesmilchmenge war unverändert, und

somit ist davon auszugehen, dass der Clamp keinen Einfluss auf den Laktoseeflux hat.

Diese Versuche stehen mit der Hypothese einer insulinunabhängigen Laktosesynthese in Einklang, und es konnten Zusammenhänge zwischen Plasmaleptingehalt und Insulinresistenz um den Geburtszeitraum bei der Ziege gezeigt werden. Zudem wurde eine veränderte Ansprechbarkeit für die Regulation der Leptinsekretion peri partum gezeigt.

Mit der Entwicklung einer quantifizierenden PCR zum Nachweis der mRNA von Leptin, Ob-Rb und putativem GPR41 konnte ein grundsätzlicher Zusammenhang zwischen Propionatinfusion, der mRNA des propionatabhängigen putativen GPR41 und der Leptinsynthese bei Ziegen nachgewiesen werden. Wenngleich ein Einfluss der G-proteingekoppelten Rezeptoren 40 und 43, und/oder eine gleichzeitige Insulinwirkung nicht auszuschließen ist, führt dies zu weiteren Erkenntnissen einer direkten peripheren Regulation der Leptinsynthese bei Wiederkäuern. Die genauere Abgrenzung und Unterscheidung der Wirkungen, die parallel verlaufen, bietet Ansatzpunkte für zusätzliche Studien.

Die Entwicklung verschiedener quantifizierender RT-PCR-Assays bietet das Werkzeug für die Untersuchung der Expression wichtiger Faktoren, die die periphere Regulation des Leptinsytems beeinflussen.

Die gewonnen Erkenntnisse untermauern den Bedarf für weiterführende Untersuchungen. Von Interesse ist insbesondere die Untersuchung der Mechanismen in der Zellkultur. Interessant ist zudem, wo die Leptinsekretion und Regulation der Rezeptoren lokalisiert ist, und welche Gewebe, insbesondere welche Fettdepots, bei der Regulation im Vordergrund stehen.

Durch gleichzeitige Untersuchung von Leptin in einem ELISA (SAUERWEIN et al., 2004) konnte gezeigt werden, dass ein komplexes Zusammenspiel von Leptinexpression und –synthese, sowie Expression der mRNA der aktiven Form des Leptinrezeptors (ob-Rb) und des im Rahmen der vorliegenden Studie identifizierten putativen GPR41 bei der Ziege, besteht, welches an der Steuerung dieser Regulationsmechanismen beteiligt ist. Zudem wurde die Hypothese bestärkt, wonach Leptin eine herausragende Bedeutung bei der Steuerung des Energiestoffwechsels, des Nutrient-partitioning, beim Wiederkäuer zukommt.

5 Zusammenfassung

Christoph Seybold: Untersuchungen zur energetischen Regulation des Leptinsystems bei der Ziege

Von Leptin ist bekannt, dass es hormonell und durch die Nahrungszufuhr reguliert wird. Bei Menschen und Nagetieren konnte nachgewiesen werden, dass kurzkettige Fettsäuren (SCFA) die Leptinexpression verändern. Im Wiederkäuermetabolismus, der von SCFA als Substrat für die hepatische Glukoneogenese abhängt, sind diese Stoffwechselwege möglicherweise von großer Bedeutung. In dieser Studie sollte untersucht werden, ob Propionat bei Ziegen die Leptinsynthese beeinflusst.

In einem weiteren Versuch sollte der Zusammenhang von Leptin und Insulin weiter untersucht werden. Die Regulation dieser beiden Hormone ist eng miteinander verbunden. Bei Monogastriern, wie auch bei Wiederkäuern, konnte gezeigt werden, dass Leptin einen Einfluss auf die Insulinsekretion und –sensitivität hat.

Insbesondere im Wechsel von der Spätträchtigkeit zum Beginn der Laktation ändert sich das Hormonmuster und die Insulinsenstivität. Mit Hilfe von hyperglykämischen Clamps und euglykämisch-hyperinsulinämischen Clamps bei Milchziegen, sollte dieser Wechsel weiter charakterisiert werden.

Im ersten Teil wurden 9 kastrierte Böcke mit einer Propionatlösung oder einer NaCl-lösung äquimolarer Konzentration intravenös infundiert. Nach einer einstündigen Vorperiode erfolgte die Infusion für bis zu 260 Minuten. In regelmäßigen Abständen wurden Blutproben entnommen und die Glukosekonzentration gemessen. Als

Im ersten Teil wurden 9 kastrierte Böcke mit einer Propionatlösung oder einer NaCl-lösung äquimolarer Konzentration intravenös infundiert. Nach einer einstündigen Vorperiode erfolgte die Infusion für bis zu 260 Minuten. In regelmäßigen Abständen wurden Blutproben entnommen und die Glukosekonzentration gemessen. Als