Stoffwechsel: Höhere Blutfettwerte können Zellen schädigen

Bei PatientInnen mit Stoffwechselkrankheiten verursachen erhöhte Blutfettwerte Stress in den Muskelzellen – eine Reaktion auf Veränderungen außerhalb der Zelle. Ein internationales Forschungsteam unter Federführung der University of Leeds und mit Beteiligung der Universität Bonn zeigte, dass diese gestressten Zellen ein Signal aussenden, das an andere Zellen weitergegeben werden kann.

Die Signalmoleküle aus der Gruppe der Ceramide können kurzfristig einen schützenden Effekt haben, da sie Teil eines Mechanismus sind, der den Stress in der Zelle verringern soll. Bei langfristig auftretenden Stoffwechselkrankheiten können diese Ceramid-Signale jedoch die Zellen abtöten, die Symptome und die Krankheit verschlimmern.
Das Forschungsteam replizierte im Labor die bei Menschen mit Stoffwechselkrankheiten beobachteten Blutfettwerte, indem es Skelettmuskelzellen der Fettsäure Palmitinsäure aussetzte. Die Zellen begannen, die Palmitinsäure in Ceramid umzusetzen und als Ceramid-Signal zu übertragen. Wurden diese Zellen mit anderen gemischt, die zuvor nicht mit Fetten in Berührung gekommen waren, stellten die Forschenden fest: Die Zellen kommunizierten miteinander und transportierten das Ceramid-Signal in sog. extrazellulären Vesikeln. Das Experiment wurde an Freiwilligen mit Stoffwechselkrankheiten wiederholt und ergab vergleichbare Ergebnisse.
Die Forschungsgruppe arbeitet mit einem Mausmodell, bei dem das Ceramid-Signal aufgrund einer Mutation stark reduziert ist. Wurden die Skelettmuskelzellen der Mäuse mit der Palmitinsäure gestresst, konnte das Ceramid-Signal nicht mehr entstehen und in Nachbarzellen transportiert werden. So konnten die Forschenden Daten aus den zellbasierten sowie humanen Studien kombinieren und verifizieren.
„Die Studie zeigt uns eine neue Perspektive, wie sich Stress in den Zellen von Menschen mit Fettleibigkeit entwickelt, und bietet neue Wege, die für die Entwicklung neuartiger Behandlungen von Stoffwechselkrankheiten in Betracht gezogen werden können“, sagt Lea Hänschke, Doktorandin am LIMES-Institut (Life and Medical Sciences) der Universität Bonn.

Literatur
1. McNally BD et al.: Long-chain ceramides are cell non-autonomous signals linking lipotoxicity to endoplasmic reticulum stress in skeletal muscle. Nature Communications 2022; 13: 1748.

Quelle: Universität Bonn, Pressemeldung vom 01.04.2022


Diesen Artikel finden Sie auch in ERNÄHRUNGS UMSCHAU 6/2022 auf Seite M296.

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