NGFN-PLUS

Steroid Screen

Leitung:    Prof. Dr. Jerzy Adamski
Institut: Institut für Experimentelle Genetik, Helmholtz Zentrum München
Homepage: www.helmholtz-muenchen.de/en/ieg/group-molecular-endocrinology/index.html
Steroide steuern die Differenzierungs- und Proliferationsprozesse von Zellen und Gewebe. Neuere Ergebnisse lassen auch eine Rolle des Steroidmetabolismus bei der Apoptose und der Neuroregeneration vermuten. Defekte im Steroidmetabolismus tragen zur Pathogenese vieler multifaktorieller Krankheiten wie Krebs, Polyzystisches-Ovar-Syndrome, Knochen- und Knorpelkrankheiten oder neurologischer Krankheiten bei. Auch einige Erbkrankheiten werden durch Störungen der Biosynthese des Steroidvorläufers Cholesterin verursacht, wie z. B. das CHILD-Syndrom, Chondrodysplasia punctata und das Smith-Lemli-Opitz-Syndrom. Weiterhin ist Corticosteron ein wichtiger Marker für Stress und metabolische Störungen (Diabetes).
Das Hauptziel des Steroidmetabolismus-Screens ist die Identifizierung neuer Tiermodelle für menschliche steroidstoffwechselabhängige Krankheiten. Tiermodelle für Diabetes, Fettleibigkeit und Depressionen werden gesucht, um neue Therapien zu entwickeln.




Abb. 1: Quantifizierte Schlüsselsteroide


Im Primärscreen sollen mutante Mauslinien mit abweichendem Steroidmetabolismus gefunden werden. Erwachsene Mäuse werden auf Abweichungen in Plasma-Steroid-Konzentrationen untersucht. Blut wird narkotisierten Mäusen retro-bulbar entnommen und Plasma durch Zentrifugation hergestellt. Die Schlüsselsteroide Corticosteron, Testosteron und Androstendion werden aus Plasma extrahiert und mittels massenspektrometrischer Methoden quantifiziert. Mäuse mit Minderwuchs, Katarakten, Hautdefekten, Gliedermissbildungen und gestörter Reproduktionsbiologie oder Verhalten sind die interessantesten Kandidaten für den Screen, da entsprechende Phänotypen auch in menschlichen, Krankheiten des Steroidstoffwechsels beobachtet werden.



Abb. 2: Chromatogramm der Schlüsselsteroide


In unserem Assay quantifizieren wir mit der von uns validierten HPLC-MS/MS-Methode simultan mehrere Steroide (Testosteron, Corticosteron, Androstendion) Mausplasma (Haller et al, 2010).


Abb. 3: HPLC-MS/MS-Technologie im GAC  

Als Sekundärscreen bieten wir die Quantifizierung von bis zu 186 endogenen Metaboliten (Aminosäuren, Hexosen, Glycerophospholipide, Sphingomyeline, Acylcarnitine, biogene Amine) aus 10 Mikroliter Mausplasma in der Metabolomischen Plattform des GAC an. Ein ELISA-Assay zur Quantifizierung von DHEA im Plasma wird auf Anfrage angeboten.

Beispiele veröffentlichter Ergebnisse:
Die Testosteron-Konzentration im Serum männlicher Srgap3-/- Mäusen ist erniedrigt, assoziiert jedoch nicht mit den morphologischen Veränderungen in der Mutante (Waltereit et al, 2012).

In der NGFN-Ali18-Mausmutantenlinie, dem ersten nicht induzierten Mausmodell für psoriatische Arthritis, Dermatitis und Osteoporose, konnten wir eine reduzierte Testosteron-Konzentration nachweisen (Abe et al, 2011).

Die Ergebnisse des Primärscreens der Cox4-Linie - keine Veränderung in DHEA und Testosteron - wurden in FASEB publiziert (Huttemann et al, 2012).

Genotyp-spezifisch veränderte Corticosteron-Konzentrationen wurden in den Linien HMGN1, 3 und 5 im Primärscreen gefunden. Die Ergebnisse wurden bei Nucleic Acids Research publiziert (Kugler et al, 2013).

Die Ergebnisse des Primärscreen der Linie ADAR2 - keine Veränderung in DHEA und Testosteron - wurden veröffentlicht (Horsch et al, 2011).
       
Weitere relevante Internet-Links:
The German Mouse Clinic
Helmholtz Zentrum München
Weitere Teilprojektleiter: