Plasma and tissue metabolite profiling in mouse models of obesity and diabetes

Metabolite profiling in human plasma has identified over 50 metabolite biomarkers that associate with insulin resistance and diabetes. The underlying tissue-specific mechanisms and origins of the plasma changes are in essence not known. In the present work, mouse models were used to study alterations in metabolite profiles (assessed via LC-MS/MS and GC-MS) in individual tissues in different stages of diabetes development. Novel metabolite markers of diabetes are found and metabolite changes were finally categorized according to the disease stage. Metabolite plasma levels were correlated with tissue-specific metabolite changes and underlying mechanisms and kinetics are explored that can explain the changes in plasma composition.
Metabolit-Profilierung hat über 50 Markermetabolite im menschlichen Plasma identifiziert, die mit Diabetes assoziiert sind. Die gewebsspezifischen Mechanismen, die für diese Veränderung der Plasma-Metabolitspiegel verantwortlich sind, sind jedoch weitgehend unbekannt. Im Rahmen des Promotionsvorhabens wurden drei Mausmodelle genutzt um Metabolitprofile in einzelnen Geweben in unterschiedlichen Entwicklungsstadien des Diabetes zu erhalten. Die Befunde erbrachten einerseits neue Marker-Metabolite für die einzelnen Krankheitsstadien, andererseits wurden Netzwerke aufgefunden, die Plasma-Metabolitspiegel mit gewebsspezifischen Veränderungen in den Zusammenhang brachten. Dies lieferte Hinweise auf individuelle Stoffwechselwege, die den Veränderungen der Plasmaspiegel beim Diabetes des Menschen zugrunde liegen könnten.