Zusammenfassung
1. Versuche an Ratten haben ergeben, daß der Anstieg unveresterter Fettsäuren (UFS) im Plasma nach subcutaner Injektion von Tyramin bzw. Metaraminol durch Freisetzung von Noradrenalin im Fettgewebe zustande kommt. Diese Wirkung ließ sich durch Vorbehandlung mit Cocain fast vollständig verhindern. Die lipolytische Wirkung injizierten Noradrenalins wurde jedoch durch Cocain verstärkt.
2. Der Noradrenalingehalt des Fettgewebes war von entscheidender Bedeutung für das Ausmaß der durch Tyramin bzw. Metaraminol verursachten UFS-Mobilisierung: Verarmung des Fettgewebes an Noradrenalin durch Vorbehandlung der Tiere mit dem Reserpinanalogen Syrosingopin verhinderte die durch Tyramin bzw. Metaraminol ausgelöste UFS-Mobilisierung; Erhöhung des Noradrenalingehaltes im Fettgewebe durch Blockierung der Monoaminoxydase mit Nialamid oder Pargylin verstärkte die lipolytische Wirkung von Metaraminol, ohne diejenige injizierten Noradrenalins zu beeinflussen.
3. Durch Vorbehandlung der Tiere mit α-Methyl-Dopa bzw. α-Methyl-m-Tyrosin ließ sich das Fettgewebe ebenfalls an Noradrenalin verarmen; Metabolite dieser Aminosäuren, α-Methyl-Noradrenalin (Corbasil) bzw. α-Methyl-β-Hydroxy-m-Tyramin (Metaraminol), konnten im Fettgewebe nachgewiesen werden. Die lipolytische Wirkung des Tyramins wurde durch Vorbehandlung mit α-Methyl-m-Tyrosin aufgehoben, blieb jedoch nach Vorbehandlung mit α-Methyl-Dopa unbeeinflußt. Behandelte man die Tiere zuerst mit α-Methyl-m-Tyrosin und dann mit α-Methyl-Dopa, so wurde Tyramin wieder wirksam. An Ratten, die mit α-Methyl-Dopa vorbehandelt worden waren, verhinderten erst 10–20fach höhere Dosen von Syrosingopin die lipolytische Wirkung des Tyramins.
In vitro war das aus α-Methyl-Dopa entstehende α-Methyl-Noradrenalin genauso stark lipolytisch wirksam wie Noradrenalin; α-Methyldopamin war wirksamer als Dopamin. Demgegenüber war das aus α-Methyl-m-Tyrosin entstehende Metaraminol mehr als 1000mal schwächer wirksam als Noradrenalin. α-Methyl-m-Tyramin und Tyramin waren in vitro unwirksam. — Offenbar ist α-Methyl-Noradrenalin, im Gegensatz zu Metaraminol, nicht nur ein materieller, sondern auch ein funktioneller Ersatz des verdrängten Noradrenalins im Fettgewebe.
4. Der durch mehrstündige Kälteeinwirkung verursachte Anstieg der UFS im Plasma ist zum überwiegenden Teil nerval-noradrenergisch bedingt: er ließ sich durch Erhöhung des Noradrenalingehaltes im Fettgewebe (Nialamid, Pargylin) verstärken und durch Verarmung des Fettgewebes an Noradrenalin (Syrosingopin) stark abschwächen. Operative Entfernung des Nebennierenmarks (Demedullierung) verhinderte den UFS-Anstieg bei Kälte nicht. Demgegenüber ist die hyperglykämische Wirkung der Kälte überwiegend hormonal-adrenergisch bedingt, denn sie ließ sich durch Vorbehandlung mit Syrosingopin nicht verhindern, aber durch Demedullierung aufheben.
Summary
1. Experiments in rats disclosed that the increase of plasma free fatty acis (FFA) following the injection of tyramine and metaraminol resp. is predominantly mediated by the liberation of endogenous norepinephrine in adipose tissue since it was markedly reduced by pretreatment with cocaine and abolished after depletion of stored norepinephrine by syrosingopine. On the other hand, pretreatment with monoamine oxidase inhibitors (nialamid, pargyline) which increased the norepinephrine content of adipose tissue by nearly 100% enhanced the lipolytic action of metaraminol without affecting that of injected norepinephrine.
2. The norepinephrine content of adipose tissue was also reduced after pretreatment with α-methyl-dopa and α-methyl-tyrosine resp. In these animals α-methyl-norepinephrine (Corbasil) and α-methyl-β-hydroxy-m-tyramine (metaraminol) resp. were shown to be present in adipose tissue. However, the tyramine induced increase of plasma FFA was not affected by pretreatment with α-methyl-dopa but was abolished by α-methyl-m-tyrosine. In α-methyl-m-tyrosine treated animals the lipolytic response to tyramine was restored by additional treatment with α-methyl-dopa. In syrosingopine treated animals the injection of α-methyl-dopa also restored the lipolytic response to tyramine. In α-methyl-dopa treated animals 10–20 fold higher doses of syrosingopine were necessary to prevent the tyramine induced lipolysis.
3. The lipolytic activities of various sympathomimetic amines were studied in isolated epididymal fat pads. Epinephrine, α-methyl-epinephrine and α-methyl-norepinephrine had the same or slightly less potency of norepinephrine. α-methyl-dopamine and octopamine were approximately 100 timesless potent, dopamine and metaraminol more than 1000 times less potent than norepinephrine. Tyramine and α-methyl-m-tyramine were ineffective. — It is concluded that after pretreatment with α-methyl-dopa α-methyl-norepinephrine serves as a false but rather efficient transmitter substance in adipose tissue.
4. The mobilization of FFA during cold exposure is mediated predominantly by an increased activity of sympathetic nerves since the effect was enhanced by pretreatment with monoamine oxidase inhibitors (nialamid, pargyline) and markedly reduced by pretreatment with the reserpine analogue syrosingopine or ganglionic blockade (chlorisondamine). Adrenal demedullation did not prevent the increase of plasma FFA during cold exposure. In contrast, hyperglycemia in cold exposed rats is predominantly mediated by hypersecretion of epinephrine from the adrenal medulla since it was not affected by pretreatment with syrosingopine but abolished by adrenal demedullation.
Literatur
Bernsmeier, A., u. W. Rudolph: Myokardstoffwechsel. Verh. dtsch. Ges. Kreisl.-Forsch. 27. Tagung, 59 (1961).
Bing, R. J., A. Siegel, I. Ungar, and M. Gilbert: Metabolism of the human heart. II. Studies on fat, ketone and amino acid metabolism. Amer. J. Med. 16, 504 (1954).
Birk, Y., and C. H. Li: Isolation and properties of a new, biologically active peptide from sheep pituitary glands. J. biol. Chem. 239, 1048 (1964).
Bogdonoff, M. D., A. M. Weissler, F. L. Merritt Jr., W. R. Harlan, and E. H. Estes Jr.: The role of the autonomic nervous system in human lipid metabolism. J. clin. Invest. 38, 989 (1959).
Cannon, W. B.: Bodily changes in pain, hunger, fear, and rage. New York: Appleton-Century Crofts 1929.
Carlsson, A., and M. Lindqvist: In-vivo decarboxylation of α-methyldopa and α-methyl meta-tyrosine. Acta physiol. scand. 54, 87 (1962).
Chalmers, T. M., G. L. S. Pawan, and A. Kekwick: Fat-mobilising and ketogenic activity in urine extracts: relation to corticotrophin and growth hormone. Lancet 1960 II, 6.
Dekanski, J. B., and M. I. Harvie: The quantitative assay of corticotrophin using rats treated with hydrocortisone acetate. Brit. J. Pharmacol. 15, 95 (1960).
Dole, V. P.: A relation between non-esterified fatty acids in plasma and the metabolism of glucose. J. clin. Invest. 35, 150 (1956).
Ehringer, H., O. Hornykiewicz u. K. Lechner: Die Wirkung von Methylenblau auf die Monoaminoxydase und den Katecholamin- und 5-Hydroxytryptaminstoffwechsel des Gehirns. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 241, 568 (1961).
Euler, U. S. von, and I. Orwén: Preparation of extracts of urine and organs for estimation of free and conjugated noradrenaline and adrenaline. Acta physiol. scand. 33, Suppl. 118, 1 (1955).
Evans, G.: The adrenal cortex and endogenous carbohydrate formation. Amer. J. Physiol. 114, 297 (1936).
Ewald, W., u. H. J. Hübener: Bestimmung der Tyrosin-α-ketoglutarattransaminase. Naturwissenschaften 48, 720 (1961).
Fleckenstein, A.: Über Neurosympathicomimetica. Verh. dtsch. Ges. inn. Med. 1953, 17.
Frederickson, D. S., and R. S. Gordon: Transport of fatty acids. Physiol. Rev. 38, 585 (1958).
Freinkel, N.: Extrathyroidal actions of pituitary thyrotropin: Effects on the carbohydrate, lipid and respiratory metabolism of rat adipose tissue. J. clin. Invest. 40, 476 (1961).
Fritz, I. B.: Factors influencing the rates of long-chain fatty acid oxidation and synthesis in mammalian systems. Physiol. Rev. 41, 52 (1961).
Gilgen, A., R. P. Maickel, O. Nikodijević, and B. B. Brodie: Essential role of catecholamines in the mobilization of free fatty acids and glucose after exposure to cold. Life Sci. 1962, 709.
Goodman, D. S.: The interaction of human serum albumin with long chain fatty acid anions. J. Amer. chem. Soc. 80, 3892 (1958).
Gordon, R. S.: Unesterified fatty acid in human blood plasma. II. The transport function of unesterified fatty acid. J. clin. Invest. 36, 810 (1957).
—, and A. Cherkes: Unesterified fatty acids in human blood plasma. J. clin. Invest. 35, 206 (1956).
Guillemin, R., G. W. Clayton, H. S. Lipscomb, and J. D. Smith: Fluorometric measurement of rat plasma and adrenal corticosterone concentration; a note on technical details. J. Lab. clin. Med. 53, 830 (1959).
Hagen, J. H., and P. B. Hagen: Actions of adrenalin and noradrenalin on metabolic systems. In: Actions of hormones on molecular processes. G. Litwack and D. Kritchevsky, Eds. New York: Wiley and Sons 1964.
Hamlin III, J. T., R. B. Hickler, and R. G. Hoskins: Free fatty acid mobilization by neuroadrenergic stimulation in man. J. clin. Invest. 39, 606 (1960).
Havel, R. J.: In: Lipid Pharmacology, p. 367. R. Paoletti, Ed., New York: Academic Press 1964.
Hess, S. M., R. H. Connamacher, M. Ozaki, and S. Udenfriend: The effects of α-methyldopa and α-methyl-meta-tyrosine on the metabolism of norepinephrine and serotonin in vivo. J. Pharmacol. exp. Ther. 134, 129 (1961).
Hoff, F.: Klinische Physiologie und Pathologie, 6. Aufl. Stuttgart: G. Thieme 1962.
Hollenberg, C. H., M. S. Raben, and E. B. Astwood: The lipolytic response to corticotropin. Endocrinology 68, 589 (1961).
Horita, A., and W. R. McGrath: The interaction between reversible and irreversible monoamine oxidase inhibitors. Biochem. Pharmacol. 3, 206 (1959).
Hugget, A. St. G., and D. A. Nixon: Enzymic determination of blood glucose. Biochem. J. 66, 12P (1957).
Jeanrenaud, B.: Dynamic aspects of lipid metabolism: a review. Metabolism 10, 535 (1961).
Kakimoto, Y., and M. D. Armstrong: On the identification of octopamine in mammals. J. biol. Chem. 237, 422 (1962).
Keul, J., E. Doll, H. Steim, U. Fleer u. H. Reindell: Über den Stoffwechsel des menschlichen Herzens. III. Der oxydative Stoffwechsel des menschlichen Herzens unter verschiedenen Arbeitsbedingungen. Pflügers Arch. ges. Physiol. 282, 43 (1965).
Knox, W. E.: Two mechanisms which increase in vivo the liver tryptophane peroxidase activity: specific enzyme adaption and stimulation of the pituitary adrenal system. Brit. J. exp. Path. 32, 462 (1951).
Kopin, I. J., J. E. Fischer, J. Musacchio, and W. D. Horst: Evidence for a false neurochemical transmitter as a mechanism for the hypotensive effect of monoamine oxidase inhibitors. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 52, 716 (1964).
Laurell, S.: Turnover rate of unesterified fatty acids in human plasma. Acta physiol. scand. 41, 158 (1957).
Leduc, J.: Catecholamine production and release in exposure and acclimation to cold. Acta physiol. scand., Suppl. 183 (1961).
Maickel, R. P.: A rapid procedure for the determination of adrenal ascorbic acid. Application of the Sullivan and Clarke method to tissues. Analyt. Biochem. 1, 498 (1960).
Maître, L., and M. Staehelin: Effect of α-methyldopa on myocardial catecholamines. Experientia (Basel) 19, 573 (1963).
Mallov, S., and P. N. Witt: Effect of stress and tranquillization on plasma free fatty acid levels in the rat. J. Pharmacol. exp. Ther. 132, 126 (1961).
Muscholl, E.: Biosynthese (aus α-Methyldopa), Aufnahme und Freisetzung von α-Methyladrenalin. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 251, 162 (1965).
—, and L. Maître: Release by sympathetic stimulation of α-methylnoradrenaline stored in the heart after administration of α-methyl-dopa. Experientia (Basel) 19, 658 (1963).
Orlans, F. B. H., K. F. Finger, and B. B. Brodie: Pharmacological consequences of the selective release of peripheral norepinephrine by syrosingopine (Su 3118). J. Pharmacol. exp. Ther. 128, 131 (1960).
Paoletti, R., R. L. Smith, R. P. Maickel, and B. B. Brodie: Identification and physiological role of norepinephrine in adipose tissue. Biochem. biophys. Res. Commun. 5, 424 (1961).
Pfeiffer, E. F., W. E. Vaubel, K. Retienne, D. Berg u. H. Ditschuneit: ACTH-Bestimmung mittels Messung des Plasma-Corticosterons der mit Dexamethason Hypophysenblockierten Ratte. Klin. Wschr. 38, 980 (1960).
Pletscher, A., and H. Besendorf: Antagonism between harmaline and longacting monoamine oxidase inhibitors concerning the effect on 5-hydroxytryptamine and norepinephrine metabolism. Experientia (Basel) 15, 25 (1959).
Raben, M. S., and C. H. Hollenberg: Effect of growth hormone on plasma free fatty acids. J. clin. Invest. 38, 484 (1959).
Rizack, M. A.: An epinephrine-sensitive lipolytic activity in adipose tissue. J. biol. Chem. 236, 657 (1961).
Rodahl, K., and B. Issekutz: Fat as a Tissue. New York: McGraw-Hill 1964.
Rudman, D.: The adipokinetic action of polypeptide and amine hormones upon the adipose tissue of various animal species. J. Lipid Res. 4, 119 (1963).
— S. J. Brown, and M. F. Malkin: Adipokinetic actions of adrenocorticotropin, thyroid-stimulation hormone, vasopressin, α- and β-melanocyte-stimulating hormones, fraction H, epinephrine and norepinephrine in the rabbit, guinea pig, hamster, rat, pig and dog. Endocrinology 72, 527 (1963).
Schümann, H. J., u. H. Grobecker: Nachweis und Lokalisation von α-Methyl-Noradrenalin in Meerschweinchenorganen nach Vorbehandlung mit α-Methyl-Dopa. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 247, 297 (1964).
— u. K. Schmidt: Über die Wirkung von α-Methyl-Dopa auf den Brenzcatechinamingehalt von Meerschweinchenorganen. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 251, 48 (1965).
Schümann, H. J., u. E. Weigmann: Über den Angriffspunkt der indirekten Wirkung sympathicomimetischer Amine. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 240, 275 (1960).
Selye, H.: Stress. Montreal: Acta Inc. 1950.
Shore, P. A., and H. S. Alpers: Fluorometric estimation of metaraminol and related compounds. Life Sci. 3, 551 (1964).
— D. Busfield, and H. S. Alpers: Binding and release of metaraminol: mechanism of norepinephrine depletion by α-methyl-m-tyrosine and related agents. J. Pharmacol. exp. Ther. 146, 194 (1964).
—, and J. S. Olin: Identification and chemical assay of norepinephrine in brain and other tissues. J. Pharmacol. exp. Ther. 122, 295 (1958).
Sidman, R. L., M. Perkins, and N. Weiner: Noradrenaline and adrenaline content of adipose tissue. Nature (Lond.) 193, 36 (1962).
Steinberg, D.: In: Control of Lipid Metabolism, p. 111. J. K. Grant Ed. New York: Academic Press 1963.
Stock, K., u. E. Westermann: Über eine Wirkung von Monoaminoxydase-Hemmstoffen auf den Fettstoffwechsel der Ratte. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 243, 296 (1962a).
— Untersuchungen über den Mechanismus der narkoseverkürzenden Wirkung von Monoaminoxydase-Hemmstoffen. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 243, 44 (1962b).
— Biogene Amine im Fettgewebe. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 246, 15 (1963a).
— Concentration of norepinephrine, serotonin and histamine, and amine-metabolizing enzymes in mammalian adipose tissue. J. Lipid Res. 4, 297 (1963b).
— Effect of α-methyldopa and α-methyl-m-tyrosine on the mobilization of free fatty acids. Experientia (Basel) 20, 495 (1964).
— Über die lipolytische Wirkung von natürlichem und synthetischem adrenocorticotropem Hormon (ACTH). Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 251, 488 (1965).
Udenfriend, S., B. Witkop, B. G. Redfield, and H. Weissbach: Studies with reversible inhibitors of monoamine oxidase: harmaline and related compounds. Biochem. Pharmacol. 1, 160 (1958).
Vaughan, M., J. E. Berger, and D. Steinberg: Hormone sensitive lipase and monoglyceride lipase activities in adipose tissue. J. biol. Chem. 239, 401 (1964).
Weiner, N., M. Perkins, and R. L. Sidman: Effect of reserpine on noradrenaline content of innervated and denervated brown adipose tissue of the rat. Nature (Lond.) 193, 137 (1962).
Westermann, E.: Cumulative effects of reserpine on the pituitary-adrenocortical and sympathetic nervous system. Proc. 2. Int. Pharmacol. Meeting, Prag, 1963. Bd. 4; Drugs and Enzymes, p. 381. Oxford: Pergamon Press 1965.
— R. P. Maickel, and B. B. Brodie: On the mechanism of pituitary-adrenal stimulation by reserpine. J. Pharmacol. exp. Ther. 138, 208 (1962).
— u. K. Stock: Untersuchungen über die Bedeutung des Sympathicus für die Mobilisation freier Fettsäuren. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 245, 102 (1963).
— Wirkung von α-Methyldopa und α-Methyl-m-Tyrosin auf den Fettstoffwechsel der Ratte. Naunyn-Schmiedebergs Arch. exp. Path. Pharmak. 247, 299 (1964).
Wieland, O.: Eine enzymatische Methode zur Bestimmung von Glycerin. Biochem. Z. 329, 313 (1958).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Mit 4 Textabbildungen
Ausgeführt mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (We272). Über einen Teil der Ergebnisse wurde auf Tagungen der Deutschen Pharmakologischen Gesellschaft berichtet (Stock u. Westermann 1962a, 1963a; Westermann u. Stock 1963, 1964) sowie in einer kurzen Mitteilung (Stock u. Westermann 1964).
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Stock, K., Westermann, E. Über die Bedeutung des Noradrenalingehaltes im Fettgewebe für die Mobilisierung unveresterter Fettsäuren. Naunyn - Schmiedebergs Arch 251, 465–487 (1965). https://doi.org/10.1007/BF00246134
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00246134