The Role of Noradrenaline on the Lipid Metabolism of Water- and Air-Breathing Fish Species.

Leiden Repository

The Role of Noradrenaline on the Lipid Metabolism of Water- and Air-Breathing Fish Species.

Type: Doctoral Thesis
Title: The Role of Noradrenaline on the Lipid Metabolism of Water- and Air-Breathing Fish Species.
Author: Heeswijk, J.C.F. van
Publisher: Institute of Biology, Faculty of Mathematics & Natural Sciences, Leiden University
Issue Date: 2005-09-08
Keywords: Fish
Lipid
Metabolism
Catecholamines
Stress
Abstract: There is a fundamental difference between mammals and fish in how hypoxia affects the lipid metabolism by means of the stress hormone noradrenaline. In mammals, hypoxia induces an increase in lipid metabolism, which can eventually lead to tissue damage due to elevated plasma fatty acid levels, e.g. in case of a heart attack. However, hypoxia is not a normally occurring situation in healthy mammals as opposed to many fish species, because water is a relative poor source of oxygen. In hypoxic fish therefore, noradrenaline mediates a decrease in lipid metabolism, and we believe that this is a general protection mechanism in fish against lipid poisoning. There is a clear difference in the mode of breathing between mammals and fish, namely air- vs. water-breathing. Hence, we hypothesise that this difference is the cause for the opposing effects of noradrenaline. Therefore, we studied the effects of hypoxia on an air-breathing fish, the African catfish. However, physiologically this species reacted the same as other water-breathing fish, namely by means of a reduced lipid metabolism. Additionally, we demonstrated that, despite the opposing effects on the lipid metabolism, the transduction pathways in fish and mammals are very alike, and thus only a minor change has occurred in the course of evolution. This research has aided in a better understanding of the evolutionary changes in lipid metabolism.
Er is een fundamenteel verschil tussen zoogdieren en vissen in hoe het vetmetabolisme onder hypoxie (=zuurstoftekort) wordt veranderd door het stresshormoon noradrenaline. In zoogdieren leidt hypoxie tot een verhoogd vetmetabolisme, wat uiteindelijk zelfs weefselschade kan veroorzaken door te hoge vetzuurgehaltes, b.v. bij een hartaanval. Gezonde zoogdieren komen normaliter niet in zuurstofnood, in tegenstelling tot veel vissoorten, omdat water een relatief arme zuurstofbron is. In hypoxische vissen daalt dan ook het vetmetabolisme door noradrenaline, en wij denken dat dit een beschermingsmechanisme is tegen een vetzuurvergiftiging. Er is een duidelijk verschil in de manier van ademhalen van zoogdieren en vissen, respectievelijk lucht- en waterademhaling, en dit verschil ligt mogelijkerwijs ten grondslag aan deze verschillende effecten van noradrenaline; dit is de centrale hypothese van het onderzoek. Daarom is gekeken naar het effect van zuurstoftekort bij een luchtademhalende vissoort, de Afrikaanse meerval. Deze vis bleek echter fysiologisch hetzelfde te reageren als waterademhalende vissen, namelijk een verlaagd vetmetabolisme. Daarnaast is aangetoond dat, ondanks tegenovergestelde effecten op het vetmetabolisme, de aansturingmechanismen in vissen en zoogdieren vergelijkbaar zijn, en dat er dus maar een minimale verandering in de evolutie heeft plaatsgevonden. Dit onderzoek heeft bijgedragen tot een beter begrip van de evolutionaire veranderingen in het vetmetabolisme.
Description: Promotor: M.K. Richardson. Co-Promotor: G.E.E.J.M. van den Thillart.
With summary in Dutch.
Faculty: Faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen
Citation: van Heeswijk, J.C.F., 2005. Doctoral thesis, Leiden University
Handle: http://hdl.handle.net/1887/3019
 

Files in this item

Description Size View
application/pdf Full text 2.191Mb Under embargo
application/pdf Curriculum vitae, acknowledgements 82.10Kb View/Open
application/pdf References 414.7Kb View/Open
application/pdf Summary in Dutch 164.2Kb View/Open
application/pdf Summary 143.4Kb View/Open
application/pdf Chapter 7 919.1Kb View/Open
application/pdf Chapter 6 420.8Kb View/Open
application/pdf Chapter 5 495.1Kb Under embargo
application/pdf Chapter 4 1.018Mb View/Open
application/pdf Chapter 3 635.5Kb View/Open
application/pdf Chapter 2 620.1Kb View/Open
application/pdf Introduction 742.6Kb View/Open
application/pdf Title pages and Table of Contents 65.60Kb View/Open
application/pdf Cover 71.63Kb View/Open
application/pdf Propositions 33.11Kb View/Open
text/html Links to published articles 13.93Kb View/Open

This item appears in the following Collection(s)