Effekte von intensiver körperlicher Belastung auf Monozytensubpopulationen in Patienten mit Metabolischem Syndrom

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	3 May 2017
Referee:	Prof. Dr. Dr. André Gessner
Date of exam:	28 April 2017
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin
Keywords:	akute körperliche Belastung, Monozytensubpopulationen, Metabolisches Syndrom
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	35584

Abstract (German)

Akute körperliche Belastung führt im peripheren Blut zu einer Anzahl an Veränderungen, z.B. auch in der Zahl der Leukozyten. CD16⁺ Monozyten, die eine Rolle in der Pathogenese der Arteriosklerose und dem Metabolischen Syndrom spielen, zählen zu den Blutzellen, deren Konzentration nach körperlicher Belastung prozentual am meisten ansteigt. Bisher liegen noch keine Studien vor, die den Effekt von ...

Abstract (German)

Akute körperliche Belastung führt im peripheren Blut zu einer Anzahl an Veränderungen, z.B. auch in der Zahl der Leukozyten. CD16⁺ Monozyten, die eine Rolle in der Pathogenese der Arteriosklerose und dem Metabolischen Syndrom spielen, zählen zu den Blutzellen, deren Konzentration nach körperlicher Belastung prozentual am meisten ansteigt. Bisher liegen noch keine Studien vor, die den Effekt von akuter körperlicher Belastung auf die Zusammensetzung der Blutzellen in Patienten mit Metabolischem Syndrom untersucht haben.
Die Konzentration von Blutzellen, eine große Auswahl an Routine-Laborparametern sowie Protein- und Lipidkonzentration in Granulozyten und Monozyten wurde in gesunden Probanden, Personen mit einem Risiko für das Metabolische Syndrom sowie in Patienten mit Metabolischem Syndrom vor und nach einer Minute körperlicher Belastung mit 400W auf einem Fahrradergometer bestimmt. Die Leukozytenzahlen stiegen in allen Gruppen signifikant an. CD14⁺CD16⁺ Monozyten zeigten dabei den größten prozentualen Anstieg. In Patienten mit Metabolischem Syndrom war dieser Anstieg jedoch kleiner im Vergleich mit den anderen Studiengruppen. Bei ihnen lag ein höheres Ruhelevel dieser Zellen und damit ein geringeres Verhältnis von CD16⁻ und CD16⁺ Monozyten vor. Ein ähnliches Verhältnis dieser Zellen konnte in den anderen beiden Studiengruppen durch die Belastung indiziert werden. Dennoch konnten wir feststellen, dass die absolute Anzahl an mobilisierten proinflammatorischen Monozyten sich zwischen den Gruppen nicht signifikant unterscheidet.
Dies deutet darauf hin, dass die höhere basale Konzentration dieser Monozyten in Patienten mit Metabolischem Syndrom eher durch eine vermehrte Ausreifung und nicht durch eine dauerhafte Mobilisierung zustande kommt. Die Entfernung dieser Zellen vom Endothel der Blutgefäße könnte auch einen Teil zu dem positiven Effekt von körperlicher Belastung auf die Entstehung von Arteriosklerose beitragen.

Translation of the abstract (English)

Objective: Acute exercise induces numerous changes in peripheral blood, e.g. counts of leukocytes. CD16⁺ monocytes, which play a role in the pathogenesis of arteriosclerosis and the metabolic syndrome, are among the blood cells with the highest fold increase through exercise. So far no studies have investigated the effect of exercise on the blood cell composition of patients with metabolic ...

Translation of the abstract (English)

Objective: Acute exercise induces numerous changes in peripheral blood, e.g. counts of leukocytes. CD16⁺ monocytes, which play a role in the pathogenesis of arteriosclerosis and the metabolic syndrome, are among the blood cells with the highest fold increase through exercise. So far no studies have investigated the effect of exercise on the blood cell composition of patients with metabolic syndrome (MetS).
Approach and Results: Blood cell counts, a wide panel of laboratory tests, as well as lipid and protein content of monocytes and granulocytes were determined in healthy subjects, persons with metabolic risk and MetS patients before and after one minute of exercise at 400W. White blood cell counts increased significantly in all groups with CD14⁺CD16⁺ monocytes showing the highest fold-change. In MetS patients the fold increase was smaller. They had a higher resting level of CD14⁺CD16⁺ monocytes and a lower basal ratio of CD16⁻/CD16⁺ monocytes. After exercise a similar ratio of these cells was induced in control and risk subjects. However, absolute counts of mobilized pro-inflammatory monocytes did not differ significantly. Furthermore, we detected a decrease in protein content of monocytes in controls, but not in MetS patients.
Conclusions: As strenuous exercise is able to mobilize the same amount of pro-inflammatory monocytes in MetS patients as in healthy persons, the elevated basal level of these cells in MetS patients is likely to be caused by enhanced maturation, rather than chronic mobilization. The removal of these monocytes from the endothelium might be part of the beneficial effect of exercise on vascular disease.

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