Wenn die Adipozyten nicht richtig arbeiten, können Stoffwechselerkrankungen die Folge sein. Eine Studie hat deshalb die Entstehung der fettspeichernden Zellen untersucht. Ein Protein fiel dabei besonders auf.
Wenn Adipozyten nicht richtig funktionieren, kann es zu Stoffwechselstörungen kommen. Speichern Adipozyten Fett nicht effizient, sammelt es sich in anderen Teilen des Körpers an, was z. B. zu Typ-2-Diabetes und Fettleber führen kann. Die zellulären Mechanismen hinter der Fettspeicherung zu verstehen, eröffnet Möglichkeiten zur Identifizierung neuer pharmakologischer Ziele für die Regulierung der Adipozyten-Funktion und birgt Potenzial für die Entwicklung innovativer Therapien.
Adipozyten entstehen aus Vorläuferzellen im Fettgewebe durch den Prozess der Adipogenese. Die Umwandlung dieser Zellen – besonders wie sie ihre Architektur verändern, um ihre Lipidspeicherfähigkeiten zu maximieren – war bisher unbekannt. Unter der Leitung von Helmholtz Munich und in Zusammenarbeit mit dem Karolinska-Institut in Stockholm und dem Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD), haben Wissenschaftler eine Methode entwickelt, die Proteomik mit maschinellem Lernen kombiniert, um zeitlich aufgelöste zelluläre Karten der Adipogenese zu erstellen. Ihre Ergebnisse wurden im Fachjournal Nature Metabolism veröffentlicht. Durch diesen Ansatz konnten die Wissenschaftler Schnappschüsse der Zellen während ihres Entwicklungsprozesses erstellen und die dynamischen Veränderungen in der Proteinlokalisation im Verlauf dieses Prozesses verfolgen.
Menschlicher Adipozyt mit magentafarben markierten Lipidtröpfchen und grünem regulatorischem Protein. Credit: Helmholtz Munich/Felix Klingelhuber
„Wir konnten bisher ungesehene Veränderungen der zellulären Architektur in Fettzellen während ihrer Spezialisierung für die Fettspeicherung kartieren, indem wir Momentaufnahmen der Zellen während ihrer Entwicklung mit Hilfe proteomischer Techniken erstellten. Dies ermöglichte es uns, neue Regulatoren der Fettlagerung und -mobilisierung zu identifizieren“, sagt Studienleiterin Dr. Natalie Krahmer.
Das Team entdeckte, dass 20 Prozent aller Proteine ihre Lokalisation verändern, was die entscheidende Rolle der Proteinlokalisierung bei der Zellspezialisierung betont. Mit ihrer Methode haben sie die synchronisierte Regulierung von Proteinspiegeln und -lokalisierung aufgedeckt und damit die Grundlage für eine effiziente Lipidspeicherung. Darüber hinaus haben die Forscher neue Regulatoren der Lipidspeicherung identifiziert, indem sie bisher unbekannte Proteine entdeckten, die mit Lipidtröpfchen assoziiert sind – essenzielle Strukturen, die die Lipidspeicherung in Zellen ermöglichen. Interessanterweise behindert das Fehlen eines solchen Proteins die Mobilisierung gespeicherter Lipide in den Zellen, was zu einer übermäßigen Anhäufung von Lipiden führt.
Von besonderer Bedeutung ist, dass eine Analyse von Patientendaten einen Zusammenhang zwischen verminderten Spiegeln dieses Proteins im Fettgewebe und Adipositas aufgezeigt hat. Diese Entdeckung unterstreicht die klinische Relevanz des Proteins und deutet darauf hin, dass es ein wichtiger Akteur für die Fähigkeit der Fettzellen sein könnte, gespeichertes Fett zu mobilisieren. Es könnte somit ein vielversprechendes Ziel für die Entwicklung von Adipositas-Therapien darstellen.
Dieser Artikel basiert auf einer Pressemitteilung der Universität Augsburg. Die Originalpublikation haben wir euch hier und im Text verlinkt.
Bildquelle: Sharon Pittaway, Unsplash
