Interplay between glucose, fatty acid and bile salt metabolism in mouse models of fatty liver Herrema, Hillechien Jeltje

Transcriptie

1 University of Groningen Interplay between glucose, fatty acid and bile salt metabolism in mouse models of fatty liver Herrema, Hillechien Jeltje IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below. Document Version Publisher's PDF, also known as Version of record Publication date: 2010 Link to publication in University of Groningen/UMCG research database Citation for published version (APA): Herrema, H. J. (2010). Interplay between glucose, fatty acid and bile salt metabolism in mouse models of fatty liver Groningen: s.n. Copyright Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons). Take-down policy If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim. Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum. Download date:

2 Nederlandse samenvatting voor niet-ingewijden Speciaal voor mijn ouders Biografie Biography Bibliography

3 IN PERSPECTIEF In de Verenigde Staten is op dit moment 30% van de bevolking te dik. Het percentage mensen met overgewicht in Europa zit daar niet ver meer vanaf. Vooral de toename van overgewicht bij kinderen en jong volwassenen is alarmerend. De schatting is dat op dit moment (2010) 26 miljoen kinderen in Europa te dik zijn: hiervan lijdt 6.4 miljoen aan obesitas (zwaar overgewicht). In Nederland heeft 13% van de jongens tussen de 4-15 jaar overgewicht. Dit percentage ligt op bijna 17% bij meisjes (Bron: Convenant Gezond Gewicht, 2010). Natuurlijk kunnen ziektes ten grondslag liggen aan zwaarlijvigheid maar gemiddeld genomen is de overgewicht-pandemie in de Westerse wereld grotendeels toe te wijzen aan een verstoorde energiebalans. Dit betekent dat de energie-inname uit voeding hoger is dan het energieverbruik. Mensen met een aanhoudend verstoorde energiebalans kunnen een aantal aandoeningen ontwikkelen die worden aangeduid met het metabool syndroom. Belangrijke symptomen van het metabool syndroom zijn insuline resistentie, hoge bloeddruk, vette lever en een verstoord vetprofiel in het bloed. Onder een verstoord vetprofiel worden hoge concentraties van het slechte LDL-cholesterol, lage concentraties van het goede HDL-cholesterol en hoge concentraties triglyceriden verstaan. Al deze symptomen verhogen het risico op het krijgen van complicaties zoals type 2 diabetes en hart- en vaatziekten. Onder metabolisme (stofwisseling) vallen alle processen in een levend organisme waarbij energie wordt opgenomen of vrijgemaakt. Het behouden van de energiebalans is van groot belang voor het functioneren van een organisme. Energie moet worden opgeslagen als de energiebehoefte van een organisme laag is en worden vrijgemaakt als de energiebehoefte hoog is zoals bij inspanning, vasten of ziekte. Dit vergt een ingenieuze samenwerking en communicatie tussen organen. Het afgelopen decennium is duidelijk geworden dat voedingsstoffen zoals glucose en vetzuren de regulatie van metabole processen direct kunnen beïnvloeden. Ook vette lever, diabetes en aangeboren afwijkingen van metabole processen kunnen de samenwerking en communicatie tussen organen verstoren. Gezien de enorme toename van het aantal mensen met type 2 diabetes en hart- en vaarziekten is onderzoek naar de invloed die voedingsstoffen hebben op het metabolisme en naar het functioneren van metabolisme in condities zoals vette lever en diabetes van groot belang. De interactie tussen organen is erg complex en vooralsnog niet na te bootsen in celkweek-modellen. Dit maakt dat studies in proefdieren cruciaal zijn in dit onderzoeksveld. Tijdens dit promotieonderzoek is de interactie tussen de glucose-, vetzuur en galzouthuishouding bestudeerd in muismodellen voor vette lever, diabetes en aangeboren afwijkingen in de vetzuurstofwisseling. Een deel van de behaalde resultaten staat beschreven in dit proefschrift.

4 Voor niet-ingewijden DE SPELERS De lever speelt een grote rol in de regulatie van de energiehuishouding van een organisme. De voornaamste energiebronnen zijn vetzuren en koolhydraten (waarvan glucose de belangrijkste) die in het lichaam worden opgeslagen als triglyceriden (vet) en glycogeen, respectievelijk. De verbranding van vetzuren in de lever is één van de belangrijkste processen voor de energievoorziening van een organisme. Glucose kan in de lever worden afgebroken tot bouwstenen voor vetzuren. Door overmatige inname van glucose kan de productie van vetzuren in de lever dusdanig verhogen dat er vetstapeling in de lever ontstaat. Het omgekeerde verhaal gaat echter niet op; vetzuren kunnen niet worden omgezet in glucose. Wel is het vetzuurmetabolisme nauw verbonden met de productie van glucose door de lever. Glucose kan worden vrijgemaakt uit de opslagvorm glycogeen of door nieuwvorming van glucose door de lever. De nieuwvorming van glucose is van belang om de bloedsuikerspiegel op peil te houden tijdens periodes van lang vasten of hoge energiebehoefte. Vetcellen zijn gespecialiseerd in het opslaan van vet als de vraag naar energie laag is en het weer afgeven van vetzuren als de vraag naar energie hoog is. De lever kan echter ook een redelijke hoeveelheid vet opslaan. Teveel vetopslag in de lever (vette lever) kan leiden tot complicaties zoals verminderde insuline gevoeligheid of ontsteking van de lever. Het is belangrijk te realiseren dat een vette lever niet altijd een probleem hoeft te zijn. Afhankelijk van de energiebehoefte van een organisme moet er gecommuniceerd worden of de lever glucose moet uitscheiden in de circulatie en of er vetzuren vrijgemaakt en verbrand moeten worden. Het hormoon insuline is één van de belangrijkste regulatoren van deze communicatie. Insuline wordt uitgescheiden in het bloed door de alvleesklier na inname van voedsel. Het zorgt er vervolgens voor dat glucose wordt opgenomen door organen en dat de glucose productie van de lever stopt. Dit is immers niet nodig omdat er glucose uit de voeding binnenkomt. Ook remt insuline het vrijmaken van vetzuren uit vetweefsel en stimuleert het de productie door en het transport van vet uit de lever naar vetweefsel. Tijdens vasten daalt de insulinespiegel weer waardoor er geen remming meer is van de productie van glucose door de lever of van de afbraak van vetzuren uit vetweefsel. Naast insuline zijn er nog veel meer stoffen betrokken bij de regulatie van de energiebalans. Een stoornis in deze regulatie kan leiden tot een verstoorde enerige balans waardoor onder andere vette lever, een verhoogde of juist verlaagde bloedsuikerspiegel of een verstoord vetprofiel in het bloed kunnen ontstaan. Galzouten zorgen ervoor dat vetten en in vet-oplosbare vitaminen uit voeding worden opgelost en kunnen worden opgenomen door de darm. Galzouten worden gemaakt in de lever uit cholesterol en uitgescheiden in gal wat verder onder andere bestaat uit water, cholesterol en afbraakproducten van rode bloedcellen. Gal wordt opgeslagen in de galblaas en na inname van voedsel afgegeven aan het eerste deel van de dunne darm. Zo n 5% van de galzouten worden in het laatste deel van de dunne 17

5 Chapter darm opgenomen en weer naar de lever vervoerd waarna het opnieuw uitgescheiden kan worden in gal. Deze circulatie wordt de entero-hepatische kringloop van galzouten genoemd. De galzouten die niet worden opgenomen, dus zo n 5%, worden uitgescheiden met de ontlasting. Dit verlies van galzouten wordt door de lever aangevuld door nieuwvorming van galzouten uit cholesterol. De laatste decennia is onomstotelijk duidelijk geworden dat galzouten naast hun zeep-achtige functie ook fungeren als signaalmolekulen. Dit betekent dat ze op moleculair niveau de regulatie van stofwisseling kunnen beïnvloeden. In sommige stofwisselingsaandoeningen, waaronder type 2 diabetes, is de galzouthuishouding verstoord. Het is mogelijk, maar vooralsnog niet zeker, dat een verstoorde galzouthuishouding bijdraagt aan een aantal symptomen van type 2 diabetes. Galzoutbinders en de vetzuurhuishouding Een te hoog cholesterolgehalte is een veelvoorkomend probleem bij mensen met overgewicht of type 2 diabetes. Zoals gezegd worden galzouten gemaakt uit cholesterol. Als de uitscheiding van galzouten wordt verhoogd, bijvoorbeeld door de opname van galzouten in de darm te verhinderen met galzoutbinders, zal de lever hierop reageren door meer galzouten uit cholesterol te maken. Dit leidt tot een verlaging van het slechte cholesterolgehalte in bloed. Al sinds jaar en dag wordt deze behandelmethode toegepast in patiënten met een verhoogd cholesterolgehalte. Patiënten met type 2 diabetes hebben, naast afwijkingen in hun glucosehuishouding, ook afwijkingen in hun vet-, cholesterol- en galzouthuishouding. Om het cholesterolgehalte in bloed van diabetespatiënten te verlagen, kunnen deze behandeld worden met galzoutbinders. Behandeling met galzoutbinders verhoogt echter ook het triglyceridengehalte in het bloed. Dit is onwenselijk omdat verhoogde triglyceridengehaltes in het bloed de kans op hart- en vaatziekten vergroot. Naast dit minder wenselijke effect, hebben galzoutbinders een positief effect op de glucosespiegel van diabetespatiënten. Het was onbekend hoe galzoutbinders de vet- en glucosehuishouding beïnvloedden. In Hoofdstuk 2 en Hoofdstuk 3 hebben we daarom bestudeerd wat de effecten van behandeling met de galzoutbinder colesevelam HCl zijn op de vet- en glucosehuishouding. We hebben in de serie proeven die beschreven zijn in deze hoofdstukken gebruik gemaakt van een muismodel voor type 2 diabetes. De zogenaamde db/db muis heeft naast type 2 diabetes ook ernstig overgewicht en een vette lever. In Hoofdstuk 2 hebben we in deze muizen bestudeerd hoe veranderingen in de galzouthuishouding door behandeling met de galzoutbinder, de vetzuurhuishouding beïnvloeden. Zoals verwacht verhoogde behandeling met de galzoutbinder de uitscheiding van galzouten in ontlasting van behandelde muizen. Immers, de heropname van galzouten is verhinderd door de galzoutbinder waardoor de galzouten via de ontlasting het lichaam uitgaan. Als gevolg hiervan is de toestroom van galzouten naar de lever dus lager in behandelde muizen ten opzichte van onbehandelde muizen. Het verlies aan galzouten werd door de lever volledig gecompenseerd door de nieuwvorming van galzouten te verhogen. Dit leidde echter niet tot een 180

6 Voor niet-ingewijden verlaging van het cholesterol gehalte zoals in mensen wel het geval is. We vonden dat de nieuwvorming van cholesterol in muizen ook verhoogd is wat deels het onveranderde cholesterolgehalte verklaard. Een andere interessante bevinding was dat het vetgehalte in levers van behandelde muizen was verhoogd. Dit was onder andere toe te wijzen aan verhoogde nieuwvorming van vetzuren in de lever. De locatie van het vet was opmerkelijk: vet werd met name gezien in portale levercellen terwijl centrale levercellen over het algemeen verantwoordelijk zijn voor de productie van vet. In de paragraaf Ruimtelijke regulatie van leverstofwisseling wordt het onderscheid tussen portale en centrale cellen verder toegelicht. Galzouten maar ook cholesterol kunnen, zoals gezegd, fungeren als signaalmoleculen en hebben een grote invloed op de regulatie van de vetzuurhuishouding. We stellen dan ook in dit hoofdstuk dat de verminderde toestroom van galzouten naar de lever evenals de verhoogde nieuwvorming van cholesterol, leidt tot verstoorde regulatie van de vetzuurhuishouding in levers van muizen die behandeld zijn met de galzoutbinder. Om hierover meer zekerheid te krijgen, zal deze hypothese in vervolgonderzoek getoetst worden. Galzoutbinders en de glucosehuishouding Galzoutbinders verbeteren ook de glucosehuishouding van type 2 diabetes patiënten. Dit uit zich in verlaging van de bloedsuikerspiegels. Hoe galzoutbinders de glucosehuishouding beïnvloeden was onbekend en nauwelijks bestudeerd. In Hoofdstuk 3 hebben we daarom de glucosehuishouding bestudeerd in de eerder genoemde diabetische db/db muizen die behandeld waren met de galzoutbinder colesevelam HCl. Behandeling verlaagde de bloedsuikerspiegel van deze muizen. Na deze bevinding hebben we eerst specifiek naar de glucosehuishouding in de lever bestudeerd. Dit omdat de lever door verhoogde opname of verhoogde uitscheiding van glucose een grote invloed heeft op de bloedsuikerspiegel. Een belangrijke bevinding was dat de lever niet ten grondslag lag aan de verlaging van de bloedsuikerspiegel in db/ db muizen die behandeld waren met de galzoutbinder. We vonden dat de opname van glucose door andere weefsels dan de lever juist enorm verhoogd was. Met de methode die we in dit hoofdstuk hebben gebruikt om de glucosehuishouding in de lever te meten, kan niet bepaald worden welke weefsels hiervoor precies verantwoordelijk zijn. Een voorzichtige aanwijzing kwam van een andere belangrijke bevinding uit deze studie. Behandeling met de galzoutbinder verlaagde het gehalte van een speciale vorm van vetzuren in spieren van db/db muizen. Verhoogde gehaltes van deze speciale vorm van vetzuren kunnen duiden op een verstoorde vetzuurverbranding in de spier. Een verstoorde vetzuurverbranding in de spier beïnvloed de glucosehuishouding in de spier zoals het geval kan zijn bij type 2 diabetes. Mogelijk verbetert de verlaging van deze speciale vorm van vetzuren de glucosehuishouding in de spier. Dit zou als gevolg hebben dat de glucoseopname van de spier verbetert waardoor de bloedsuikerspiegel daalt. Vervolgonderzoek, wat zich specifiek richt op veranderingen in de glucosehuishouding na behandeling met de galzoutbinder in andere organen dan de lever, zal hierover uitsluitsel moeten geven. 181

7 Chapter Dextrose beïnvloed de nieuwvorming van galzouten De enterohepatische kringloop, de circulatie van galzouten door het lichaam, is erg efficiënt: het verlies van galzouten in de ontlasting wordt volledig aangevuld door nieuw gevormde galzouten uit cholesterol door de lever. Toch verschilt de totale concentratie galzouten in het lichaam sterk van persoon tot persoon. Een deel van deze variatie wordt toegeschreven aan verschillen in de samenstelling van voeding. Met name simpele koolhydraten zoals sucrose en dextrose worden gedacht een sterke invloed te hebben op de regulatie van galzouthuishouding. In tegenstelling tot complexe koolhydraten, die een aantal omzettingen moeten ondergaan voordat ze kunnen worden opgenomen door het lichaam, kunnen simpele koolhydraten meteen worden opgenomen. In Hoofdstuk 4 hebben we de invloed van dextrose op de regulatie van de galzouthuishouding bekeken. We hebben dit gedaan in muizen die gevoerd waren met een standaard dieet, waarin de koolhydraatfractie volledig bestaat uit complexe koolhydraten, of een dextrose dieet, waarin de koolhydraatfractie volledig bestaat uit de simpele suiker dextrose. In muizen die het dextrose dieet hadden gehad was de galzout-pool kleiner en de nieuwvorming van galzouten verlaagd vergeleken met muizen die het standaard dieet was gevoerd. Galzouten zijn, zoals gezegd, signaalmolekulen die veel invloed hebben op de moleculaire regulatie van stofwisseling. Als galzouten in hoge concentraties aanwezig zijn, remmen ze hun eigen nieuwvorming. De concentratie galzouten was echter laag in muizen die het dextrose dieet was gevoerd. Toch was de nieuwvorming van galzouten geremd. Een opmerkelijke bevinding uit deze serie proeven was dat de nieuwvorming van galzouten dus leek te worden werd geremd door een andere stof dan galzouten zelf. De eerste bevindingen van het vervolgonderzoek wijzen naar een rol voor dextrose in moleculaire regulatie van de galzouthuishouding. Uitgebreide en gedetailleerde vervolgstudie zullen moeten uitwijzen of dextrose daadwerkelijk deze regulatie beïnvloedt. Interactie tussen vetzuur- en glucosestofwisseling Glucose kan in de lever worden afgebroken tot bouwstenen voor vetzuren. Vetzuren kunnen echter niet worden omgezet in glucose. Wel is de vetzuurverbranding verbonden met de productie van glucose door de lever. Het belang van dit verbond komt sterk naar voren in patiënten met erfelijke afwijkingen in de vetzuurverbranding. Vetzuren worden afgebroken (verbrand) in mitochondriën, de energiefabriekjes van cellen. Bij dit proces komt energie vrij. Vetzuurverbranding bestaat uit een opeenvolgende serie reacties waarbij veel verschillende eiwitten betrokken zijn. Afwezigheid of verminderde functie van een van deze eiwitten, zoals het geval is in patiënten met een erfelijke afwijking in de vetzuurverbranding, leidt tot verminderde of incomplete afbraak van vetvuren. Aangezien de verbranding van vetzuren één van de belangrijkste leveranciers van energie is, kan verminderde verbranding leiden tot een tekort aan energie vooral in situaties waarbij de vraag naar energie 182

8 Voor niet-ingewijden hoog is. Te denken valt aan inspanning, vasten maar vooral ziekte. Met name bij jonge kinderen die een hogere energiebehoefte hebben dan volwassenen kan zo n energie tekort leiden tot ernstige complicaties. Eén daarvan is een gevaarlijke verlaging van de bloedsuikerspiegel met soms de dood tot gevolg. Het exacte mechanisme achter het ontstaan van zo n gevaarlijk lage bloedsuikerspiegel in patiënten met een verstoorde vetzuurverbranding is niet volledig bekend. Om beter inzicht te krijgen in het verbond tussen de vetzuur- en glucosehuishouding hebben we in Hoofdstuk 5 en Hoofdstuk 6 de glucosehuishouding in twee muismodellen voor aangeboren afwijkingen in de vetzuurverbranding bestudeerd. In Hoofdstuk 5 hebben we de glucosehuishouding van de lever bestudeerd in muizen die het eitwit MCAD missen. MCAD speelt een belangrijke rol bij de afbraak van vetzuren in het mitochondrion. Afwezigheid van dit eiwit leidt tot incomplete verbranding van een specifieke groep vetzuren. De energiebalans van patiënten met een stoornis in de vetzuurverbranding raakt, zoals gezegd, verstoord als de vraag naar energie hoog is. Om de vraag naar energie in deze muizen te verhogen, hebben we de muizen gevast of hebben we een infectie geïnduceerd. Afwezigheid van MCAD in combinatie met vasten of een infectie leidde tot een verlaging van de bloedsuikerspiegel in muizen. Echter alleen bij infectie daalde de bloedsuikerspiegel tot gevaarlijk lage waardes. Een belangrijke bevinding was dat deze verlaging niet kon worden toegeschreven aan verminderde nieuwvorming en uitscheiding van glucose door de lever. Deze bevinding is in tegenspraak met de algemene hypothese dat de energie die verkregen wordt uit de vetzuurverbranding nodig is voor de nieuwvorming van glucose. Wat bleek is dat een infectie in deze muizen de opname van glucose door andere weefsels dan de lever enorm verhoogd. In muizen die geen MCAD hebben, leidt dit tot een ernstig tekort aan energie. De bevinding dat een stoornis in de vetzuurverbranding niet per se leidt tot verminderde nieuwvorming van glucose tijdens vasten of een infectie bevestigde resultaten uit eerdere studies in ons laboratorium waarin de glucosehuishouding in andere muismodellen voor verstoorde vetzuurverbranding werd bekeken. In Hoofdstuk 6 hebben we de glucosehuishouding van de lever bestudeerd in muizen die het eiwit LCAD missen. LCAD speelt, net als MCAD, een belangrijke rol bij de afbraak van vetzuren in het mitochondrion. Afwezigheid van dit eiwit leidt, net als afwezigheid van MCAD, tot incomplete verbranding van een bepaalde groep vetzuren waardoor de energie productie in sommige situaties niet toereikend is. In deze muizen werd de energiebehoefte vergroot door deze te vasten. Ook in dit muismodel vonden we dat de nieuwvorming van glucose door de lever niet was verminderd. Wel was in dit muismodel de opname van glucose door andere weefsels dan de lever verhoogd vergeleken met muizen die wel LCAD hebben. We stellen in dit hoofdstuk dat de verhoogde energie behoefte na vasten niet gecompenseerd kan worden door de vetzuurverbranding in muizen die geen LCAD hebben. Als gevolg hiervan neemt het gebruik en dus de opname van glucose uit de bloedbaan toe wat leidt tot een verlaging van de bloedsuikerspiegel. In vervolg experimenten zal 183

9 Chapter worden gekeken welke weefsels met name verantwoordelijk zijn voor een verhoogd verbruik van glucose. Ruimtelijke regulatie van stofwisseling in de lever De lever wordt van bloed voorzien door de poortader en de leverslagader die bloed vanuit de darm en de circulatie aanvoeren. Op microscopisch niveau is de lever gestructureerd opgebouwd uit zogenaamde hepatonen. In een hepaton zijn levercellen georganiseerd in celplaten waartussen ruimte zit. Aan de buitenzijde van een hepaton bevinden zich aftakkingen van de poortader en de leverslagader. Vanuit deze aftakkingen stroomt bloed door de ruimte tussen de celplaten naar het midden van een hepaton. Hier liggen centrale adertjes die uiteindelijk in de leverader bijeenkomen. Bloed wordt gefilterd terwijl het door deze ruimte stroomt. Het is belangrijk te realiseren dat de cellen in een hepaton, en dus levercellen in zijn algemeenheid, niet allemaal dezelfde functie hebben. Cellen die meer aan de buitenkant van een hapaton liggen (portale gebieden) zijn vooral verantwoordelijk voor de verbranding van vetzuren, de nieuwvorming van glucose en cholesterol en de opname van galzouten. Cellen die meer aan de binnenkant van een hepaton liggen (centrale gebieden) zijn vooral verantwoordelijk voor de afbraak van glucose en de productie van vetzuren en galzouten. Deze ruimtelijke scheiding van onder andere het glucose-, vetzuur- en galzoutmetabolisme in de lever wordt metabole zonatie van de lever genoemd.omdat het technisch erg moeilijk is om de stofwisseling in portale en centrale levercellen ìn een organisme te bestuderen, wordt vaak aan dit concept voorbij gegaan. Er kunnen echter veel nieuwe inzichten behaald worden als stofwisseling specifiek in portale en centrale levercellen bestudeerd wordt. Een van de hypothesen die in het kader van dit proefschrift aandacht verdient, is dat portale en centrale levercellen een verschillende gevoeligheid voor insuline hebben. Hierin zou een verklaring gevonden kunnen worden voor een aantal, deels onbegrepen, symptomen van diabetes. Hoofdstuk 7 is een technisch hoofdstuk waarin we met een aantal technieken hebben geprobeerd om deze ruimtelijke regulatie van leverstofwiseling te bestuderen. We hebben coupes (plakjes) van muizenlevers gemaakt en hierin specifieke eiwitten aangekleurd. Met deze kleuring kan de locatie van eiwitten in de levercoupe bekeken worden. Ook hebben we portale en centrale cellen uit muizen kunnen isoleren. Hierin hebben we de aanwezigheid van eiwitten die betrokken zijn bij de glucosehuishouding gemeten. We hebben muizen gevast wat hun energiebehoefte verhoogd. Hierdoor wordt de nieuwvorming van glucose door de lever verhoogd wat bepalend is voor het wel of niet vóórkomen van eiwitten die betrokken zijn bij dit proces. De resultaten die in dit hoofdstuk beschreven staan dienen als basis voor vervolgonderzoek naar ruimtelijke regulatie van leverstofwisseling in het laboratorium kindergeneeskunde. 184

10 Voor niet-ingewijden TENSLOTTE Het is in dit stadium onduidelijk of het effect van behandeling met de galzoutbinder op het vetzuurmetabolisme, de verhoogde nieuwvorming van vetzuren, op de lange termijn schadelijk zijn. Dit zal in vervolgstudies bekeken moeten worden. De verminderde toestroom van galzouten naar de lever lijkt specifieke veranderingen in regulatie van de vetzuurstofwisseling in portale cellen te hebben. Deze bevinding schijnt nieuwe licht op de ruimtelijke regulatie van metabolisme in de lever en kan, in toekomstig onderzoek, veel inzicht verschaffen in het concept van metabole zonatie van de lever. De verlaging van de bloedsuikerspiegel van diabetische muizen die behandeld zijn met de galzoutbinder, is een gunstige bijwerking van deze behandeling. We hebben geleerd dat de verlaging van de bloedsuikerspiegel toe te schrijven is aan een verhoogde opname van glucose in andere weefsels dan de lever. Deze bevinding schijnt interessant nieuw licht op een rol voor galzouten in regulatie van stofwisseling in de spier of vetweefsel. Dextrose blijkt een grote invloed te hebben op de regulatie van de nieuwvorming van galzouten. Gezien de rol van galzouten als signaalmoleculen, kan dextrose via galzouten mogelijk de stofwisseling van bijvoorbeeld glucose en vetzuren beïnvloeden. Dit zou een rol kunnen spelen bij de ontwikkeling van dieet-gerelateerde stoornissen zoals vette lever en type 2 diabetes. Het is van belang te realiseren dat het dextrose dieet meerdere veranderingen in de stofwisseling veroorzaakt waardoor dextrose niet per se de enige kandidaat is voor de effecten op de gelzouthuishouding. Tot op heden is het exacte mechanisme achter de gevaarlijk lage bloedsuikerspiegel die kan ontstaan in patiënten met erfelijke afwijking in de vetzuurverbranding niet bekend. Het wordt nog steeds algemeen aangenomen dat een verminderde verbranding van vetzuren de nieuwvorming van glucose belemmerd. We hebben in twee muismodellen voor verstoorde vetzuurverbranding laten zien de nieuwvorming van glucose niet ernstig is aangedaan. Een verhoogde opname van glucose door andere weefsels dan de lever ligt waarschijnlijk ten grondslag ligt aan lage bloedsuikerspiegels tijdens vasten of ziekte. De stofwisseling van andere eiwitten en laktaat kunnen ook bijdragen aan de nieuwvorming van glucose. Deze stofwisseling is niet bestudeerd tijdens dit promotieonderzoek maar spelen mogelijk een belangrijke rol in het in stand houden van de nieuwvorming van glucose bij stoornissen in de vetzuurverbranding. Het is technisch moeilijk om het concept van metabole zonatie van de lever ìn een organisme te bestuderen. In dit proefschrift is een basis gelegd voor vervolgonderzoek naar dit concept in het laboratorium Kindergeneeskunde. Het ontwikkelen van muizen die eiwitten missen in portale of centrale levercellen, zal veel inzicht verschaffen in het functioneren van deze cellen in stofwisselingsstoornissen. 185