Medizin am Abend Fazit: Forscher der Universität Jena klären bisher unbekannten Regulationsmechanismus in Zellen auf
Fette haben nicht den besten Ruf: Wer zu viel davon zu sich nimmt,
riskiert auf Dauer nicht nur Übergewicht, sondern auch zahlreiche
Folgeerkrankungen. Und so versucht in der gerade begonnenen Fastenzeit
vermutlich so mancher durch bewusste Ernährung auf fettreiches Essen zu
verzichten. Dabei sind Fette – Fachleute sprechen auch von Lipiden – für
unseren Organismus essenziell und das nicht nur als Energiespeicher. Ohne
Lipide wäre keine Zelle unseres Körpers lebensfähig: denn die
Zellmembranen bestehen zum größten Teil aus Lipiden.
Eine zentrale Rolle bei der Regulation von Aufbau und Funktion von
Membranen im Inneren von Körperzellen spielt das Enzym „Stearoyl-CoA
Desaturase 1” – kurz SCD-1. Das Enzym katalysiert die Umwandlung von
gesättigten Fettsäuren in einfach ungesättigte Fettsäuren und scheint
darüber hinaus auch an der Entstehung von Stoffwechselerkrankungen, wie
Adipositas oder Diabetes, sowie Krebs beteiligt zu sein. „Daher wird an
Wirkstoffen geforscht, die die SCD-1 als Angriffsziel nutzen und so
möglicherweise als Medikamente zur Behandlung dieser Erkrankungen infrage
kommen“, weiß Dr. Andreas Koeberle von der Friedrich-Schiller-Universität
Jena. Doch bislang war gar nicht klar, über welche Signalwege die SCD-1
zelluläre Reaktionen überhaupt vermittelt und welche Stoffwechselprodukte
dafür verantwortlich sind, sagt der Biochemiker vom Institut für
Pharmazie.
Dr. Koeberle und weiteren Forschern der Uni Jena ist es jetzt gemeinsam
mit Kollegen aus Tübingen und Tokio gelungen, hier entscheidende Einblicke
zu geben: Wie das Team in der gerade online erschienenen Ausgabe des
renommierten FASEB Journals schreibt, konnte es einen der zentralen
Mechanismen aufklären, der in der Zelle ausgelöst wird, wenn ein Wirkstoff
die SCD-1 hemmt (DOI:10.1096/fj.14-268474).
Demnach führt die Blockade von SCD-1 zu dramatischen Änderungen im Gehalt
bestimmter Lipide, in deren Folge ein „p38-MAPK“ genanntes Enzym aktiviert
wird, das wiederum eine Kaskade von Reaktionen auslöst, die die betroffene
Zelle bis hin zum „Selbstmord“ treiben kann. „Betroffen sind insbesondere
Zellen, die für ihre Membranbildung massiv auf SCD-1 angewiesen sind, was
etwa auf sich schnell teilende Krebszellen zutrifft“, erläutert Koeberle.
Zugleich, so betont der Biochemiker, haben er und seine Kollegen mit der
vorliegenden Studie den Nachweis erbracht, dass die Signalweiterleitung
durch SCD-1 keine unspezifische Reaktion auf Stresssignale ist, sondern
dass es sich um einen genau regulierten Mechanismus handelt. Erst seit
kurzem haben die Forscher Membranlipide überhaupt als zelluläre Signal-
und Regulationssubstanzen im Blick. „Mit unserer Arbeit tragen wir zu
einem besseren Verständnis dieser Prozesse bei“, resümiert Dr. Koeberle.
Und er und seine Kollegen stellen die bisherigen Untersuchungen von
Arzneistoffen, die an der SCD-1 angreifen, auf eine fundierte und
rationale Basis.
Original-Publikation:
Koeberle A et al. Role of p38 mitogen-activated protein kinase in linking
stearoyl-CoA desaturase-1 activity with endoplasmic reticulum homeostasis,
The FASEB Journal 2015, DOI:10.1096/fj.14-268474
Medizin am Abend DirektKontakt
Dr. Andreas Koeberle
Institut für Pharmazie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Philosophenweg 14, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 949815
E-Mail: andreas.koeberle[at]uni-jena.de
Friedrich-Schiller-Universität Jena, Dr. Ute Schönfelder,
Fette haben nicht den besten Ruf: Wer zu viel davon zu sich nimmt,
riskiert auf Dauer nicht nur Übergewicht, sondern auch zahlreiche
Folgeerkrankungen. Und so versucht in der gerade begonnenen Fastenzeit
vermutlich so mancher durch bewusste Ernährung auf fettreiches Essen zu
verzichten. Dabei sind Fette – Fachleute sprechen auch von Lipiden – für
unseren Organismus essenziell und das nicht nur als Energiespeicher. Ohne
Lipide wäre keine Zelle unseres Körpers lebensfähig: denn die
Zellmembranen bestehen zum größten Teil aus Lipiden.
Eine zentrale Rolle bei der Regulation von Aufbau und Funktion von
Membranen im Inneren von Körperzellen spielt das Enzym „Stearoyl-CoA
Desaturase 1” – kurz SCD-1. Das Enzym katalysiert die Umwandlung von
gesättigten Fettsäuren in einfach ungesättigte Fettsäuren und scheint
darüber hinaus auch an der Entstehung von Stoffwechselerkrankungen, wie
Adipositas oder Diabetes, sowie Krebs beteiligt zu sein. „Daher wird an
Wirkstoffen geforscht, die die SCD-1 als Angriffsziel nutzen und so
möglicherweise als Medikamente zur Behandlung dieser Erkrankungen infrage
kommen“, weiß Dr. Andreas Koeberle von der Friedrich-Schiller-Universität
Jena. Doch bislang war gar nicht klar, über welche Signalwege die SCD-1
zelluläre Reaktionen überhaupt vermittelt und welche Stoffwechselprodukte
dafür verantwortlich sind, sagt der Biochemiker vom Institut für
Pharmazie.
Dr. Koeberle und weiteren Forschern der Uni Jena ist es jetzt gemeinsam
mit Kollegen aus Tübingen und Tokio gelungen, hier entscheidende Einblicke
zu geben: Wie das Team in der gerade online erschienenen Ausgabe des
renommierten FASEB Journals schreibt, konnte es einen der zentralen
Mechanismen aufklären, der in der Zelle ausgelöst wird, wenn ein Wirkstoff
die SCD-1 hemmt (DOI:10.1096/fj.14-268474).
Demnach führt die Blockade von SCD-1 zu dramatischen Änderungen im Gehalt
bestimmter Lipide, in deren Folge ein „p38-MAPK“ genanntes Enzym aktiviert
wird, das wiederum eine Kaskade von Reaktionen auslöst, die die betroffene
Zelle bis hin zum „Selbstmord“ treiben kann. „Betroffen sind insbesondere
Zellen, die für ihre Membranbildung massiv auf SCD-1 angewiesen sind, was
etwa auf sich schnell teilende Krebszellen zutrifft“, erläutert Koeberle.
Zugleich, so betont der Biochemiker, haben er und seine Kollegen mit der
vorliegenden Studie den Nachweis erbracht, dass die Signalweiterleitung
durch SCD-1 keine unspezifische Reaktion auf Stresssignale ist, sondern
dass es sich um einen genau regulierten Mechanismus handelt. Erst seit
kurzem haben die Forscher Membranlipide überhaupt als zelluläre Signal-
und Regulationssubstanzen im Blick. „Mit unserer Arbeit tragen wir zu
einem besseren Verständnis dieser Prozesse bei“, resümiert Dr. Koeberle.
Und er und seine Kollegen stellen die bisherigen Untersuchungen von
Arzneistoffen, die an der SCD-1 angreifen, auf eine fundierte und
rationale Basis.
Original-Publikation:
Koeberle A et al. Role of p38 mitogen-activated protein kinase in linking
stearoyl-CoA desaturase-1 activity with endoplasmic reticulum homeostasis,
The FASEB Journal 2015, DOI:10.1096/fj.14-268474
Medizin am Abend DirektKontakt
Dr. Andreas Koeberle
Institut für Pharmazie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Philosophenweg 14, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 949815
E-Mail: andreas.koeberle[at]uni-jena.de
Friedrich-Schiller-Universität Jena, Dr. Ute Schönfelder,
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