Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Störungen im Fettstoffwechsel beeinflussen die Produktion von Blutplättchen
- Blutplättchen sind im menschlichen Körper für die Blutgerinnung entscheidend und verhindern übermäßige Blutungen.
Bei ihrer Produktion kommt Lipiden in ihrer Funktion als "Bausteinen der Zellmembran" eine wichtige Bedeutung zu.
In einer aktuellen Studie, veröffentlicht in "Nature Cardiovascular Research", untersuchten der Chemiker Robert Ahrends von der Universität Wien und der Kardiologe Oliver Borst von der Universität Tübingen die komplexe Rolle von Lipiden bei der Bildung lebenswichtiger Blutbestandteile.
Sie fanden heraus, dass sich Störungen des Lipidstoffwechsels wie etwa bei Fettleibigkeit auf die Blutplättchen-Produktion und damit auf Herz und Gefäße allgemein auswirken könnten.
- Blutplättchen sind winzige scheibenförmige kernlose Zellen in unserem Blutkreislauf.
- Der Prozess der Plättchen-Bildung, bekannt als Thrombopoese, beginnt mit der Differenzierung mehrkerniger Zellen im Knochenmark, den Megakaryozyten.
- Diese Megakaryozyten durchlaufen eine Reihe von Verwandlungen, die schließlich zur Entstehung Tausender von Blutplättchen, abgeschnürt in die Gefäße des Knochenmarks, aus einem Megakaryozyten führen.
Trotz ihrer klinischen Bedeutung gibt es bislang keine "Landkarte" des Lipidstoffwechsels von Megakaryozyten.
Die Erforschung der Differenzierung von Megakaryozyten und der Produktion von Blutplättchen konzentrierte sich ausschließlich auf Enzyme, die mit dem Stoffwechsel von Sphingolipiden, den wichtigsten Bestandteilen der Zellmembran, in Zusammenhang stehen.
Die genaue Art der beteiligten Lipidspezies sowie ihrer verstoffwechselnden Enzyme und ihre Auswirkungen auf den Prozess waren weitgehend unbekannt.
Mithilfe modernster
Massenspektrometrie-basierter Multiomic untersuchte das Forschungsteam
die Mechanismen der Lipidom-Modulation von Megakaryozyten während ihrer
Reifung und Bildung zu Blutplättchen.
Lipidgesteuerte Transformation der Zellmembranen
- Während der Differenzierung der Megakaryozyten veränderte sich die Zusammensetzung der Lipidmembran erheblich, was das Team als "anionischen Membran-Phänotyp" bezeichnet.
"Wir stellten fest, dass
diese Veränderung direkt mit der Regulierung wichtiger Proteine und
Kinasen zusammenhängt, die unmittelbar an der Bildung von Blutplättchen
beteiligt sind", erklärt Robert Ahrends.
Die Studie betonte auch die Rolle der Fettsäuren – der Bausteine der
Lipide – in diesem Prozess.
- Die Forscher fanden heraus, dass die Aufnahme von Fettsäuren während der Reifung der Megakaryozyten deutlich zunahm, während gleichzeitig die Fettsäuresynthese gesteigert wurde.
MaAB-CAVE: Wenn sie diese Prozesse manipulierten, führte dies zu einer ausgeprägten Thrombozytopenie, einem Zustand, der durch eine abnorm niedrige Zahl von Blutplättchen gekennzeichnet ist.
Bedeutung für die kardiovaskuläre Fitness
- Die neue Studie bietet eine bemerkenswerte neue Perspektive auf die Differenzierung von Megakaryozyten und die Produktion von Blutplättchen, indem sie das Zusammenspiel von Lipiden und Proteinen bei der Transformation der Zellmembranen hervorhebt.
"Unsere Studie legt den Grundstein für die Erforschung der Frage, wie sich Störungen des Lipidstoffwechsels, die bei Erkrankungen wie Fettleibigkeit auftreten, auf die Blutplättchen-Produktion und die Entstehung kardiovaskulärer Ereignisse auswirken könnten", sagt der Kardiologe Oliver Borst.
Jenseits wissenschaftlicher Erkenntnisse verspricht diese Entdeckung auch die Perspektive für neue Wege zur Bewältigung der Herausforderungen bei Herz- und Gefäßerkrankungen.
Prof. Dr. Robert Ahrends
Institut für Analytische Chemie
Universität Wien
1090 - Wien, Währinger Straße 38
+43-1-4277-52304
robert.ahrends@univie.ac.at
https://lipidomics.at/
Alexandra Frey Universität Wien
Universitätsring 1
1010 Wien
Österreich
Wien
Veronika Schallhart
Universität Wien, Forschung und Lehre
Telefon: 0043 / 1 / 4277 - 175 30
Fax: 0043 / 1 / 4277 - 9175
E-Mail-Adresse: veronika.schallhart@univie.ac.at
Cornelia Blum
Telefon: 0043 / 1 / 4277 - 100 12
Fax: 0043 / 1 / 4277 - 9100
E-Mail-Adresse: cornelia.blum@univie.ac.at
Originalpublikation:
Publikation in “Nature Cardiovascular Research”:
Critical shifts in lipid metabolism promote megakaryocyte
differentiation and proplatelet formation; Bianca de Jonckheere,
Ferdinand Kollotzek, Patrick Münzer, Vanessa Göb, Melina Fischer,
Kristina Mott, Cristina Coman, Nina Nicole Troppmair, Mailin-Christin
Manke, Monika Zdanyte, Tobias Harm, Manuel Sigle, Dominik Kopczynski,
Andrea Bileck, Christopher Gerner, Nils Hoffmann, David Heinzmann, Alice
Assinger, Meinrad Gawaz, David Stegner, Harald Schulze, Oliver Borst,
Robert Ahrends, in Nature Cardiovascular Research 2023,
DOI: 10.1038/s44161-023-00325-8
https://www.nature.com/articles/s44161-023-00325-8
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