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Dissertation: Nora Zoth


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Dissertation: Nora Zoth

Dissertation / Doktorarbeit / Thesis

Deutsche Sporthochschule Köln
Institut für Kreislaufforschung und Sportmedizin / Abteilung für Molekulare und Zelluläre Sportmedizin
Zoth, Nora (2012): Physical activity and estrogens in the prevention and rehabilitation of obesity in ovarian dysfunction Zusammenfassung:
Zusammenfassung
Das Einsetzen der Menopause führt auf Grund hormoneller Veränderungen häufig zu einer Störung der weiblichen Energiehomöostase, so dass für Frauen im Alter das potenzielle Risiko Adipositas und in der Folge ein metabolisches Syndrom zu entwickeln steigt. Ferner stellen Hormonersatztherapien, welche häufig als Therapeutikum zum Ausgleich der Östrogendefizite eingesetzt werden, einen erhöhten Risikofaktor für die Entstehung von Brustkrebs oder Schlaganfällen dar. Dementsprechend wächst die Nachfrage nach alternativen Therapiemöglichkeiten. Das Ziel dieser Studie war es, den kombinierten Einfluss gezielten körperlichen Trainings im Zusammenspiel mit Östrogenen sowohl auf die Prävention als auch die Rehabilitation einer ernährungsinduzierten Adipositas, hier vor allem im Zustand der ovariellen Dysfunktion, zu untersuchen. In beiden Studien wurden ovariektomierte (OVX) und sham-operierte (SHAM) weibliche Wistar-Ratten mit einer Highfat-Diät gefüttert. In der sechswöchigen Interventionsphase verhielten sich die Tiere entweder ruhig, erhielten Ausdauertraining, bekamen 17β-Estradiol (E2) oder eine kombinierte Behandlung (Training/E2). Die erste Studie (Prävention) dauerte neun Wochen, die Interventionsphase setzte ein, ehe die Tiere adipös waren. Die zweite Studie (Rehabilitation) hingegen dauerte zehn Monate und die Interventionsphase begann erst nachdem Adipositas bzw. Comorbiditäten diagnostiziert wurden. In beiden Untersuchungen führte Ovariektomie zu einer Störung der Energiehomöostase. Im Vergleich zu den SHAM-Ratten wiesen OVX-Tiere die höchsten Körpergewichte, viszerales und subkutanes Körperfett sowie die schlechtesten Serumlipidprofile auf, Energieumsatz und Isulinsensitivität waren herabgesetzt. E2-Substitution sowie gezieltes körperliches Training konnten diesem Verlauf entgegenwirken. Hinsichtlich der Adipositas sowie ihrer Folgeerkrankungen zeigten sich positive Effekte sowohl im präventiven als auch im rehabilitativen Ansatz. Die kombinierte Therapie brachte oftmals die effektivsten Veränderungen, vor allem bezüglich des Fettstoffwechsels. Insulinsensitivität und Glukosetransporter 4 im M. Gastrocnemius reagierten vorrangig auf Training. Die vorliegenden Ergebnisse belegen, dass eine Therapie, bestehend aus E2 und gezieltem körperlichen Training eine effektive Strategie zur Prävention als auch zur Therapie der ausgeprägten Adipositas bei postmenopausalen Frauen darstellen könnte. Möglicherweise könnte zukünftig die in Hormonersatztherapien verwandte E2-Konzentration reduziert werden, wenn die Therapie durch körperliches Training ergänzt wird.

Abstract
Menopause transition, thus estrogen deficiency due to ovarian dysfunction often leads to an imbalance of energy homeostasis in females. Consequently, female elderly are at a higher risk in developing obesity, metabolic syndrome or type 2 diabetes. Hormone replacement therapy, often regarded as an adequate therapeutic agent, is now known to be a risk factor for developing or promoting breast cancer. Accordingly, the demand for alternative strategies is rising. Therefore, the aim of the present studies was to investigate the effects of targeted exercise training in combination with estrogen treatment on the prevention as well as the rehabilitation of nutrition-induced obesity, especially in ovarian dysfunction. In both experiments ovariectomized (OVX) and sham-operated (SHAM) female Wistar rats have been fed with a high fat diet. During a six weeks lasting intervention period the animals either remained sedentary, performed exercise training, received 17β-Estradiol or a combined treatment. The first experiment (prevention) took about 9 weeks and the intervention period started just before obesity or co-morbidities have been appeared. Whereas the second experiment (rehabilitation) took about ten months and the intervention period began not before obesity could be identified. In each study ovariectomy led to an imbalance of energy homeostasis. Compared to SHAM rats OVX animals featured higher body weights, visceral and subcutaneous fat contents and worse serum lipid profiles. Even energy expenditure and insulin sensitivity were decreased. Estrogens as well as exercise training could hinder this progress, they showed beneficial effects on prevention as well as rehabilitation of obesity and in consequence a metabolic syndrome in OVX rats. The combination of exercise training and estrogen treatment often came out on top, especially concerning fat metabolism. Insulin sensitivity and expression of GLUT4 in m.gastrocnemius was mainly affected by training. In general, the preventive benefits were more distinctive compared to the rehabilitative. Thus, the present results seem to provide evidence that HRT combined with targeted physical activity could be a very effective strategy to support the prevention as well as the rehabilitation of obesity and its co-morbidities. Potentially, in the future the dose of estrogens used in HRT might be minimized if substitution is combined with exercise training.


23.08.2017 - 03:16