Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Gen, das dick macht

17.04.2014

Max-Planck-Forscher entdecken Gen, das den Fettstoffwechsel kontrolliert

Zuviel energie- und fettreiche Ernährung führt auf Dauer zu Übergewicht. Hinter diesem trivialen Satz versteckt sich ein äußerst komplex regulierter Fettstoffwechsel. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim haben nun zusammen mit Kollegen aus Japan entdeckt, dass das Gen Sirt7 eine zentrale Funktion bei der Energieaufnahme hat. Genetisch veränderte Mäuse, denen das Gen fehlt, halten trotz fettreicher Ernährung ihr Normalgewicht.


Lebergewebe von Kontrolltieren (links) und Mäusen, denen das Gen für SIRT7 fehlt (rechts).

MPI f. Herz- und Lungenforschung

Nicht immer stand Nahrung in einem solchen Übermaß zur Verfügung, wie es heute in den westlichen Gesellschaften der Fall ist. Im Gegenteil, der Stoffwechsel wurde evolutionär auf optimale Energieausbeute getrimmt, weil der Mensch über Jahrtausende mit seinen Kalorien haushalten musste. So ist der Auf- und Abbau von Fettdepots als Energiespeicher komplex reguliert. Eine ganze Reihe von Regulatoren ist am Fettstoffwechsel in der Leber beteiligt mit dem Ziel, überschüssige Energie zu speichern und bei Bedarf wieder zur Verfügung zu stellen.

Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim haben nun zusammen mit Kollegen von den Universitäten Sendai und Kumamoto in Japan ein Protein aus der Gruppe der Sirtuine identifiziert, das maßgeblich an der Energieverwertung im Rahmen einer fettreichen Diät beteiligt und für den Aufbau von Fettdepots verantwortlich ist. Sirtuine sind bekannt als Gruppe von Proteinen mit vielfältigen biologischen Funktionen.

Ihre Untersuchungen führten die Forscher an Mäusen durch, denen das Gen für ein als SIRT7 bezeichnetes Sirtuin fehlte. Diese Sirt7-knockout Mäuse sowie genetisch nicht veränderte Tiere wurden über mehrere Monate hinweg mit besonders fettreichen Pellets gefüttert. „Wir stellten fest, dass Sirt7-knockout Mäuse deutlich weniger an Gewicht zunahmen als die Kontrollgruppe. Im Gegenteil, sie hielten ihr Normalgewicht“, sagte Eva Bober, Wissenschaftlerin am MPI. Zudem zeigten diese Tiere niedrigere Triglyzerid- und Cholesterinspiegel in der Leber und im Vergleich zu den genetisch unveränderten Tieren normale Insulinspiegel. „Alles deutete darauf hin, dass die Tiere, denen SIRT7 fehlt, das Überangebot an Energie im Futter besser verarbeitet und keine krankhaft Fettdepots aufgebaut haben“, so Bober weiter.

Um den molekularen Prozessen dieser Beobachtung auf die Spur zu kommen, untersuchten die Wissenschaftler die Genaktivitäten der Leberzellen. Dabei stellte sich heraus, dass SIRT7 die Expression eine Vielzahl von Genen für den Fettstoffwechsel aktiviert. In den Leberzellen aus Mäusen ohne SIRT7 bleibt die Aktivierung dieser Gene weitestgehend aus. Das führt dann dazu, dass weniger Fettdepots angelegt werden.

„Wir haben aber noch einen zweiten Mechanismus entdeckt“, so Bober. „SIRT7 hemmt auch den Abbau bestimmter Proteine. Dadurch, dass diese dann länger aktiv sind, leisten diese Eiweiße auch einen größeren Beitrag zur Energiespeicherung als eigentlich vorgesehen ist.“ Fehlt SIRT7, werden diese Proteine hingegen abgebaut und so die Anlage von Fettdepots vermindert.

Die Forscher hoffen, dass ihre Studie die Grundlage für neue therapeutische Ansätze legt. „Als nächstes möchten wir Substanzen untersuchen, mit denen sich die Funktion von SIRT7 gezielt hemmen lässt. Wir wollen untersuchen, ob sich damit dieselben Effekte einstellen wie bei den Mäusen, denen das Sirt7-Gen fehlt“, so Bober. Fernziel ist die Entwicklung eines Medikaments, das die Effizienz des Fettstoffwechsels verringert. Dadurch könnte sich dann Übergewicht vermeiden lassen.

Originalpublikation:
Tatsuya Yoshizawa, Md. Fazlul Karim, Yoshifumi Sato, Takafumi Senokuchi, Keishi Miyata, Takaichi Fukuda, Chisa Go, Masayoshi Tasaki, Kohei Uchimura,Tsuyoshi Kadomatsu, Zhe Tian, Christian Smolka, Tomohiro Sawa, Motohiro Takeya, Kazuhito Tomizawa, Yukio Ando, Eiichi Araki, Takaaki Akaike, Thomas Braun, Yuichi Oike, Eva Bober, Kazuya Yamagata
SIRT7 Controls Hepatic Lipid Metabolism by Regulating the Ubiquitin-Proteasome Pathway.
Cell Metabolism, April 2014

Ansprechpartner:
Dr. Matthias Heil
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim
Telefon: +49 6032 705-1705
Fax: +49 6032 705-1704
E-Mail:matthias.heil@mpi-bn.mpg.de

Dr Harald Rösch | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der Suche nach Universal-Grippeimpfstoffen – Neuraminidase unterschätzt?
21.06.2018 | Paul-Ehrlich-Institut - Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel

nachricht Organische Kristalle mit Twist und Selbstreparatur
21.06.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der “Stein von Rosetta” für aktive Galaxienkerne entschlüsselt

21.06.2018 | Physik Astronomie

Schneller und sicherer Fliegen

21.06.2018 | Informationstechnologie

Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

21.06.2018 | Innovative Produkte

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics