Eman Da'as Awad

• Diabetes mellitus is a global health problem, where the risk of diabetes increases rapidly due to the lifestyle changes. Patients with type II diabetes have many complications with increased risk of morbidity and mortality. High levels of insulin may lead to DNA oxidation and damage. Several studies proposed that hyperinsulinemia may be an important risk factor for various types of cancer. To investigate insulin signaling pathway inducing oxidative stress and genomic damage, pharmaceutical and natural compounds which can interfere withDiabetes mellitus is a global health problem, where the risk of diabetes increases rapidly due to the lifestyle changes. Patients with type II diabetes have many complications with increased risk of morbidity and mortality. High levels of insulin may lead to DNA oxidation and damage. Several studies proposed that hyperinsulinemia may be an important risk factor for various types of cancer. To investigate insulin signaling pathway inducing oxidative stress and genomic damage, pharmaceutical and natural compounds which can interfere with the insulin pathway including PI3K inhibitors, resveratrol, lovastatin, and RAD-001 were selected due to their beneficial effects against metabolic disorder. Thus, the anti-genotoxic potential of these compounds regarding insulin-mediated oxidative stress were investigated in normal rat kidney cells in vitro. Our compounds showed protective effect against genotoxic damage and significantly decreased reactive oxygen specious after treatment of cells with insulin with different mechanisms of protection between the compounds. Thus, these compounds may be attractive candidates for future support of diabetes mellitus therapy. Next, we explored the link between gestational diabetes mellitus and genomic damage in cells derived from human blood. Moreover, we investigated the influence of estradiol, progesterone, adrenaline and triiodothyronine on insulin-induced genomic damage in vitro. First, we studied the effect of these hormones in human promyelocytic leukemia cells and next ex vivo with non-stimulated and stimulated peripheral blood mononuclear cells. In parallel, we also measured the basal genomic damage using three conditions (whole blood, non-stimulated and stimulated peripheral blood mononuclear cells) in a small patient study including non-pregnant controls with/without hormonal contraceptives, with a subgroup of obese women, pregnant women, and gestational diabetes affected women. A second-time point after delivery was also applied for analysis of the blood samples. Our results showed that GDM subjects and obese individuals exhibited higher basal DNA damage compared to lower weight nonpregnant or healthy pregnant women in stimulated peripheral blood mononuclear cells in both comet and micronucleus assays. On the other hand, the DNA damage in GDM women had decreased at two months after birth. Moreover, the applied hormones also showed an influence in vitro in the enhancement of the genomic damage in cells of the control and pregnant groups but this damage did not exceed the damage which existed in obese and gestational diabetes mellitus patients with high level of genomic damage. In conclusion, insulin can induce genomic damage in cultured cells, which can be modulated by pharmaceutical and naturals substances. This may be for future use in the protection of diabetic patients, who suffer from hyperinsulinemia during certain disease stages. A particular form of diabetes, GDM, was shown to lead to elevated DNA damage in affected women, which is reduced again after delivery. Cells of affected women do not show an enhanced, but rather a reduced sensitivity for further DNA damage induction by hormonal treatment in vitro. A potential reason may be an existence of a maximally inducible damage by hormonal influences.…
• Diabetes mellitus stellt eine globales Gesundheitsproblem dar, das aufgrund der sich ändernden Lebensführung rapide ansteigt. Bei Patienten mit Diabetes Typ II kommt es verstärkt zu Komplikationen, was eine erhöhte Morbidität und Mortalität zur Folge hat. Ein hoher Insulinspiegel kann zur DNA-Oxidation und damit zu DNA-Schäden führen. Diverse Studien postulieren, dass Hyperinsulinämie ein entscheidender Risikofaktor für verschiedene Krebserkrankungen darstellt. Zur Untersuchung des Insulin- Signaltransduktionsweg, über den oxidativerDiabetes mellitus stellt eine globales Gesundheitsproblem dar, das aufgrund der sich ändernden Lebensführung rapide ansteigt. Bei Patienten mit Diabetes Typ II kommt es verstärkt zu Komplikationen, was eine erhöhte Morbidität und Mortalität zur Folge hat. Ein hoher Insulinspiegel kann zur DNA-Oxidation und damit zu DNA-Schäden führen. Diverse Studien postulieren, dass Hyperinsulinämie ein entscheidender Risikofaktor für verschiedene Krebserkrankungen darstellt. Zur Untersuchung des Insulin- Signaltransduktionsweg, über den oxidativer Stress und daraus resultierender Genomschäden induziert werden, wurden aus diversen Pharmazeutika und Naturstoffen, welche den Insulin-Signalweg beeinträchtigen, PI3K Inhibitoren, Resveratrol, Lovastatin und RAD-001 aufgrund ihrer positiven Effekte bei Stoffwechselerkrankungen, ausgewählt. Mit diesen Verbindungen wurde die anti-Genotoxizität (Schutzwirkung) hinsichtlich des durch Insulin induzierten oxidativen Stresses und Genomschadens in einer primären Nierenzelllinie der Ratte in vitro untersucht. Unsere Ergebnisse zeigten protektive Effekte der ausgewählten Substanzen hinsichtlich genotoxischer Schäden sowie einen signifikanten Rückgang reaktiver Sauerstoffspezies bei insulinbehandelten Zellen, wobei der Wirkmechanismus zwischen den Substanzen jedoch unterschiedlich war. Somit handelt es sich bei den untersuchten Stoffen um äußerst interessante Verbindungen, die in der Zukunft Diabetes mellitus Therapien unterstützen könnten. Außerdem untersuchten wir den Zusammenhang zwischen Schwangerschaftsdiabetes und Genomschäden in humanen Blutzellen. Dafür verwendeten wir neben humanen HL-60 Zellen nicht stimulierte sowie mit Hilfe von Phytohemagglutinin (PHA) zur Aufnahme des Zellzyklus stimulierte periphere mononukleäre Blutzellen von gesunden sowie von Gestationsdiabetes betroffenen Probandinnen. Wir analysierten zunächst den Einfluss von Östradiol, Progesteron, Adrenalin und Triiodthyronin auf den Genomschaden dieser Zellen in vitro.. Parallel dazu bestimmten wir in die basalen Genomschäden im Vollblut, in nicht stimulierten sowie in PHA-stimulierten peripheren mononukleären Blutzellen. Diese Studie schloss nicht-schwangere Frauen mit bzw. ohne Einnahme hormoneller Kontrazeptiva sowie je eine Subgruppen mit übergewichtigen Frauen, gesunden schwangeren Frauen und Frauen mit Schwangerschaftsdiabetes ein. Bei Schwangeren wurde einige Zeit nach der Entbindung eine zweite Blutuntersuchung durchgeführt. Wir konnten zeigen, dass Frauen mit Schwangerschaftsdiabetes sowie übergewichtige Frauen im Vergleich zu normalgewichtigen, nicht-schwangeren Frauen sowie gesunden schwangeren Frauen mehr basale DNA-Schäden sowohl im Comet-Assay als auch im Mikrokern-Test in stimulierten peripheren mononuklearen Zellen aufweisen. Des Weiteren sanken die DNA-Schäden bei Frauen mit Schwangerschaftsdiabetes zwei Monate nach der Geburt. Darüber hinaus verstärkten die verwendeten Hormone in vitro die zellulären Genomschäden, jedoch überstiegen sie nicht die größere Menge an DNA-Schäden, welche bei übergewichtigen Frauen bzw. Frauen mit Schwangerschaftsdiabetes nachgewiesenen wurden. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass Insulin Zellschäden in vitro induzieren kann, die jedoch durch Pharmazeutika und Naturstoffen reguliert werden können. Diese Erkenntnis könnte zukünftig Diabetespatienten helfen, die an Hyperinsulinämie leiden. Schwangerschaftsdiabetes, eine besondere Form des Diabetes, führt zu erhöhten DNASchäden bei betroffenen Frauen, die sich nach der Geburt jedoch wieder verringern. Die Zellen betroffener Frauen zeigen keine erhöhte, sondern vielmehr eine verminderte Sensitivität für weiteren DNA-Schäden durch hormonelle Behandlung in vitro. Eine mögliche Erklärung dafür könnte sein, dass eine maximal induzierbare Zahl an DNASchäden, die durch hormonelle Einflüsse bzw. daraus resultierenden Aktivierungen von Signalkaskaden hervorgerufen werden können, existiert.…