Untersuchung der genetischen Variabilität im Promotor des AdipoQ-Gens bezüglich zirkulierender Proteinspiegel und ihrer Bedeutung für das Typ 2 Diabetesrisiko

Abstract

Der Diabetes mellitus Typ 2 ist eine zunehmend häufigere Erkrankung, wobei die Hauptursache dieser Entwicklung in der ansteigenden Prävalenz der Adipositas zu sehen ist. Es handelt sich hierbei um multifaktorielle Erkrankungen, an deren Pathogenese sowohl genetischen als auch Umweltfaktoren eine entscheidende Bedeutung zukommt. Eines der vielen Substanzen, welche vom Fettgewebe als endokrines Organ produziert wird, ist das Adiponectin. Hierbei sind hohe Adiponectinspiegel mit einem selteneren Auftreten eines T2D assoziiert. Gegenstand der vorliegenden Dissertation war daher zum einen, die Rolle der bereits bekannten Einzelnukleotidpolymorphismen rs266729, rs17300539, rs16861194 und deren Assoziation mit den zirkulierenden Adiponectinspiegeln, sowie zum anderen mit dem Endpunkt T2D zu untersuchen. Die Bearbeitung der Fragestellungen erfolgte hierbei in 2 voneinander unabhängigen Kohorten, um eine unabhängige Replikation von Ergebnisse zu gewährleisten. Zur Beantwortung wurde zum einen die EPIC-Potsdam-Kohorte (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition) herangezogen, welche zum Zeitpunkt der Dissertation aus 187 Fällen und 376 Kontrollen bestand. Die Replikation erfolgte in der unabhängigen MeSy-BePo-Kohorte (Metabolisches Syndrom Berlin-Potsdam), welche zum Zeitpunkt der Dissertation 2031 Probanden umfasste. Die SNP-Detektierung erfolgte mit der SNuPe-Methode (rs266729, rs17300539) sowie im weiteren Verlauf unter Anwendung der effizienteren TaqMan-Technologie (rs16861194). Die Assoziation des Einzelnukleotidpolymorphismus rs17300539 mit den zirkulierenden Adiponectinspiegeln konnte in beiden Kohorten sicher repliziert werden, wobei hier hetero- und homozygote Mutanten (AG/AA) im Vergleich zum Wildtyp (GG) höhere zirkulierende Spiegel aufwiesen, was die Ergebnisse bisheriger Studien bestätigt. Bezüglich des rs266729 wiesen Probanden mit dem WT im Vergleich zu den Probanden, welche hetero- bzw. homozygot (CG/GG) für den Polymorphismus waren, im Trend [p = 0,012 (MeSy-BePo)] höhere zirkulierende Adiponectinspiegel auf. Dieses Ergebnis konnte jedoch in der EPIC-Potsdam- Kohorte nicht repliziert werden, was wiederum die Bedeutsamkeit der Replikation im Rahmen von Assoziationstudien unterstreicht. Für den Promotorpolymorphismus rs16861194 ließ sich keine signifikante Assoziation mit den zirkulierenden Adiponectinspiegeln nachweisen, jedoch wiesen in beiden Kohorten Träger des Wildtyps (AA) im Vergleich zu hetero- und homozygoten Mutanten (AG/GG) höhere Adipo-nectinspiegel auf, wobei in der MeSy-BePo- Kohorte mit einem p-Wert von 0,066 ein Trend erkennbar war. Eine Assoziation der 3 Promotorpolymorphismen mit dem inzidenten bzw. prävalentem T2D, seiner Vorstufen sowie Indizes des Glukosemetabolismus ließ sich in beiden Kohorten nicht aufzeigen, wobei aufgrund des vermutlich schwachen genetischen Effektes und im Rahmen dieser Dissertation fehlender statistischer Power in beiden Kohorten die Annahme der Nullhypothese nicht gerechtfertigt ist. Zusammenfassend bestätigen die im Rahmen dieser Dissertation erzielten Ergebnisse die Assoziation des rs17300539 mit den zirkulierenden Adiponectinspiegeln. Des Weiteren weisen die Ergebnisse auf eine mögliche Assoziation des rs266729 sowie des rs16861194 hin und leisten somit einen Beitrag zu der bisher in der Literatur sehr diskrepanten Datenlage. Bezüglich einer möglichen Assoziation mit dem inzidentem T2D, seiner Vorstufen sowie Indizes des Glukosemetabolismus kann im Rahmen dieser Dissertation keine abschließende Aussage getroffen werden. Grundsätzlich zeigen diese Ergebnisse, dass der genetische Hintergrund offenbar das pathophysiologisch wichtige Fettgewebshormon Adiponectin reguliert.

Type 2 diabetes mellitus is an increasingly frequent disease and the main cause of this development is seen in the rising prevalence of obesity. Both diseases are multifactorial disorders and for the pathogenesis both, environmental and genetic factors, are of crucial importance. One of the substances, which is produced from the adipose tissue as an endocrine organ, is called adiponectin. Here, high adiponectin levels are associated with a less frequent occurrence of type 2 diabetes mellitus. The topic of this thesis was therefore on the one hand to examine the role of the already established single-nucleotide-polymorphisms rs266729, rs17300539, rs16861194 and their association with the circulating plasma adiponectin levels, and on the other hand, with the endpoint T2D. The processing of these questions followed in two independent cohorts to ensure an independent replication of the results. To answer these questions, the EPIC-Potsdam cohort (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition) was used for one, which comprised at the time of the thesis 187 cases and 376 controls. The replication was carried out in the independent MeSy-BePo cohort (Metabolic Syndrome Berlin Potsdam), which included 2031 subjects at the time of the dissertation. The SNP analysis was performed using the SNuPE method (rs266729, rs17300539) and in the course of using the more efficient TaqMan technology (rs16861194). The association of the rs17300539 single nucleotide polymorphism with the circulating adiponectin levels could certainly be replicated in both cohorts. Heterozygous and homozygous mutants here (AG / AA) had higher circulating levels compared to wild type (GG), which confirms the results of previous studies. Concerning the promoterpolymorhism rs266729, study participants with the wild type (CC) had higher circulating adiponectin levels compared to carriers which were hetero-, resp. homozygous for the polymorphism [association for trend : p = 0,012 (MeSy-BePo)]. This result could not be replicated in the EPIC-Potsdam-cohort, which therefore underlines the significance of replication within the scope of genetic association studies. For the promoterpolymorphism rs16861194 no significant association with the circulating adiponectin levels could be detected, however in both cohorts, study participants who carried the wildtype (AA) had higher adiponectin levels compared to the heterozygous/homozygous mutant. In the MeSy-BePo-cohort with a p-value of 0.066, a trend was evident. An association of the 3 promoterpoymorphisms with the incident resp. prevalent type 2 diabetes mellitus, its precursors and indices of glucose metabolism did not shown in both cohorts and because of the presumably weak genetic effect and in this thesis the lack of statistical power in both cohorts, the acceptance of the null hypothesis is not justified. In conclusion, the results of this thesis confirm the association of the rs17300539 with the circulating adiponectin levels. Furthermore, the results for the rs266729 and rs16861194 point out a feasible association and contribute to the previously very discrepant literary data available. Regarding a possible association with the incident resp. prevalent type 2 diabetes mellitus, its precursors, and indices of glucose metabolism no final conclusion has to be taken in this thesis. Basically, these results demonstrate that the genetic background obviously regulates the pathophysiologically important adipose tissue hormone adiponectin.