Antioxidative Enzyme und \"oxidized low density lipoprotein\" (oxLDL) in Follikelflüssigkeit und Serum bei IVF - Patientinnen mit Adipositas

Abstract

Adipositas und das polyzystische Ovarsyndrom (PCOS) sind häufig Gründe für Anovulation, Infertilität und unerfüllten Kinderwunsch. Sowohl Adipositas als auch das PCOS können zu einem Ungleichgewicht zwischen Anti- und Prooxidanzien im menschlichen Körper führen. Durch Übergewicht der Prooxidanzien ensteht oxidativer Stress. Reaktive Sauerstoffspezies (reactive oxygen species, ROS) fallen vermehrt an und oxidieren Lipoproteine zu „oxidized low density lipoproteins“ (oxLDL). Durch Bindung von oxLDL an den „lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor-1 (LOX-1)“ wird Apoptose und Autophagie induziert. Wir vermuten, dass sich diese Prozesse auch in der Follikelflüssigkeit (FF), dem Milieu der Eizelle, abspielen und zum Absterben reifender Follikel und somit zur Anovulation und Infertilität führen. Das Ziel dieser Arbeit war es, zu untersuchen, welchen Einfluss Adipositas, hormonelle Stimulation und PCOS auf die enzymatischen Antioxidanzien Superoxiddismutase (SOD), Katalase, Glutathionperoxidase (GPx) und Glutathionreduktase (GR) sowie auf den oxLDL-Spiegel haben. Es wurden Serum und FF von Frauen unter IVF (in vitro Fertilisation) -Therapie untersucht, die anhand ihres Body Mass Index (BMI), des Taille-Hüft-Quotienten (T/H-Quotient) sowie des PCOS in vier Gruppen eingeteilt wurden. Die Konzentration an oxLDL als Repräsentant des oxidativen Systems und die Aktivität der Enzyme SOD, Katalase, GPx und GR, Repräsentaten des antioxidativen Systems, wurden im Serum vor Stimulationsbeginn und zum Zeitpunkt der Follikelpunktion sowie in der FF gemessen. Adipöse Frauen mit und ohne PCOS hatten höhere Konzentrationen an oxLDL in der FF als normalgewichtige. Die oxLDL-Konzentrationen der FF waren 1000-fach niedriger als die der Seren. Interessanterweise waren auch die Katalase-Aktivitäten in der FF adipöser Frauen mit und ohne PCOS höher als die der normalgewichtigen. Zusammenfassend lässt sich folgern, dass erhöhte oxLDL-Konzentrationen in der FF von adipösen Frauen, unabhängig vom Vorliegen eines PCOS, mit einer gesteigerten Katalase-Aktivität und einer niedrigeren IVF-Erfolgsrate assoziiert sind.:Inhaltsverzeichnis Bibliographie III Abkürzungsverzeichnis IV 1. Einleitung 1 1.1. Infertilität 1 1.2. PCOS 2 1.2.1. Definition des PCOS 2 1.2.2. PCOS und Adipositas 3 1.3. Oxidativer Stress 4 1.3.1. Reaktive Sauerstoffspezies 4 1.3.2. Superoxiddismutase (SOD) – Schutz vor Superoxidradikalen 5 1.3.3. Katalase – Schutz vor H2O2 5 1.3.4. Glutathionperoxidase (GPx) und Glutathionreduktase (GR) 5 1.4. Oxidativer Stress, „oxidized low density lipoprotein“(oxLDL) und 6 Adipositas 1.5. Oxidativer Stress, antioxidative Enzyme und Infertilität 7 1.6. Ziele der Arbeit 9 2. Material und Methoden 10 2.1. Patientinnen und Material 10 2.2. Methoden 12 2.2.1. Follikelspektrumanalyse – Kontamination mit Blutbestandteilen 12 2.2.2. Proteinbestimmung 12 2.2.3. Bestimmung der SOD-Aktivität 13 2.2.4. Bestimmung der Katalase-Aktivität 14 2.2.5. Bestimmung der GPx-Aktivität 15 2.2.6. Bestimmung der GR-Aktivität 16 2.2.7. Bestimmung der oxLDL-Konzentration mittels ELISA 17 2.3. Statistische Auswertung 18 3. Ergebnisse 19 3.1. Vergleich der Proteinkonzentrationen in Seren und FF 19 3.2. Erhöhte SOD-Aktivität in der FF im Vergleich zum Serum 20 3.3. Erhöhte Katalase-Aktivität bei Adipositas unabhängig vom PCOS-Status 21 3.4. Erhöhte GPx-Aktivität bei adipösen Patientinnen ohne PCOS 22 3.5. Erhöhte GR-Aktivität bei Adipositas unabhängig vom PCOS-Status 23 3.6. Erhöhte oxLDL-Konzentrationen in der FF adipöser Patientinnen 25 unabhängig vom PCOS-Status 3.7. Schwangerschaftsrate der vier Patientengruppen 26 4. Diskussion 28 4.1. Das oxidative System 28 4.1.1. LOX-1 und oxLDL – Stand der Forschung 28 4.1.2. OxLDL – Diskussion der Methode 29 4.1.3. OxLDL – Konzentration im Serum 30 4.1.4. Einfluss der hormonellen Stimulationstherapie auf oxLDL 31 4.1.5. OxLDL – Konzentration in der FF 32 4.1.6. Oxidativer Status - Zusammenfassung 34 4.2. Das antioxidative System 34 4.2.1. SOD-Aktivität im Serum 35 4.2.2. SOD-Aktivität in der FF 35 4.2.2. Katalase, ein klinischer Parameter zur Bestimmung des 36 oxidativen Stress? 4.2.3. Zelltod als Ursache für erhöhte Enzymaktivitäten bei Adipositas? 36 4.2.5. Grenzen der Studie 37 4.3. Schlussfolgerung und Ausblick 38 5. Zusammenfassung 40 6. Literaturverzeichnis 44 7. Anhang 59 7.1. Tabellenverzeichnis 59 7.2. Abbildungsverzeichnis 59 7.3. Eidesstattliche Versicherung 60 7.4. Werdegang 61 7.5. Danksagung 6