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Fettsäuren vermehren blutbildende Stammzellen

Die Transplantation von Stammzellen aus dem Knochenmark ist eine im klinischen Alltag fest etablierte Therapie, die ein breites Anwendungsspektrum besitzt. Oftmals sind aber nicht genügend Stammzellen für eine erfolgreiche Therapie vorhanden. Ein Ausweg besteht darin, die Stammzellen des Spenders in einer Zellkultur zu vermehren, bevor sie dem Empfänger transplantiert werden.

Wissenschaftler der Goethe Universität haben nun gemeinsam mit Kollegen des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim und der University of California Davis herausgefunden, dass vor allem ein bestimmter Omega-6 Fettsäure-Metabolit das Wachstum von Blut bildenden Stammzellen fördert.

Wie die Forscher des Excellenzclusters „Herz-Lungen-System“ kürzlich in den Proceedings der National Academy of Sciences berichteten, ermittelten sie, wie bestimmte Fettsäuren und deren Metabolite die Funktion von Knochenmark-Stammzellen beeinflussen, indem sie die Zusammensetzung dieser Zellen bei Mäusen mit dem Massenspektrometer untersuchten. Hierbei identifizierten sie einen Omega-6-Fettsäure-Metabolit, der sich von der Linolsäure ableitet.

Diese muss als essentielle Fettsäure mit der Nahrung aufgenommen werden, weil der Körper sie selbst nicht herstellen kann. Die biologische Relevanz dieses Metaboliten als Signalmolekül war bisher wenig untersucht. Er ist ein Produkt der löslichen Epoxidhydrolase, eines Enzyms, das evolutionär über die verschiedensten Spezies konserviert ist und sich unter anderem auch im Zebrafisch finden lässt.

Der Zebrafisch erwies sich für die weiteren Untersuchungen als geeignet, weil er sich schnell entwickelt und man die blutbildenden Stammzellen mithilfe transgener Techniken leicht sichtbar machen kann. Wurde die Aktivität der löslichen Epoxidhydrolase in einem solchen Zebrafischmodell gehemmt, war ein nahezu kompletter Verlust der blutbildenden Stammzellen die Folge. Durch erneute Zugabe des enzymatischen Produktes der Epoxidhydrolase wurden die blutbildenden Stammzellen dagegen wieder hergestellt.

Versuche in einem Maus-Transplantationsmodel stützten die zuvor gewonnenen Erkenntnisse aus dem Zebrafisch. Fehlte die lösliche Epoxidhydrolase, war die Transplantation der Knochenmarkszellen von Maus zu Maus weniger erfolgreich, während die Behandlung mit dem speziellen Omega-6-Fettsäure-Metaboliten in der Zellkultur wiederum das Ergebnis der Transplantation verbesserte. Die aus der Studie gewonnen Daten weisen erstmals eine wichtige Bedeutung dieses Omega-6-Fettsäure-Metaboliten nach und könnten möglicherweise dazu beitragen, die Behandlung mit Stammzellen zu optimieren.

Publikation:
Timo Frömel et al.: Soluble epoxide hydrolase regulates hematopoetic progenitor cell function via variation of fatty acid diols, in: PNAS Early edition
www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1206493109

Informationen: Prof. Ingrid Fleming, Institut für Vascular Signalling und Excellenzcluster „Herz-Lungen-System“, Campus Niederrad, Tel.: (069) 6301-6972, - 6052; fleming@em.uni-frankfurt.de.

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