Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kortisol steuert Gallensäure-Recycling: Mäuse ohne Kortisolrezeptor nehmen ab und haben Gallensteine

06.07.2011
An Mäusen, deren Leberzellen keine Kortisolsignale wahrnehmen können, entdeckten Wissenschaftler im Deutschen Krebsforschungszentrum: Das Hormon ist verantwortlich dafür, dass die Leber Gallensäuren aus dem Blut zurückgewinnt.

Ist dieses Recycling gestört, leiden die Tiere unter Gallensteinen und verlieren Gewicht, da sie keine Nahrungsfette mehr verwerten können. Außerdem verbrauchen sie mehr Energie zur Wärmeproduktion. Die Forscher vermuten, dass die Regulation des Recyclings dazu dient, in Mangelzeiten effizient Energie zu erhalten.


Dreidimensionale Darstellung einer Leber mit Blutgefäßen (rot und blau) sowie Gallengängen und Gallenblase (grün). Bildquelle: Prof. Dr. Hans-Peter Meinzer, Deutsches Krebsforschungszentrum

Die Natur sorgt dafür, dass uns nicht im wahrsten Sinne des Wortes „die Galle überläuft“: Ein fein austariertes Regelsystem stellt sicher, dass immer genau die erforderliche Menge Gallenflüssigkeit in der Gallenblase vorrätig ist. Bei Hunger schüttet der Körper das Hormon Kortisol aus, umgangssprachlich auch als Kortison bezeichnet. Leberzellen nehmen das Hormonsignal über ihre Kortisolrezeptoren (Glukokortikoidrezeptoren) wahr und reagieren, indem sie die Gallenblase mit Gallenflüssigkeit füllen und so die bevorstehende Nahrungsaufnahme vorbereiten. Direkt beim Essen wird die Galle in den Darm ausgeschüttet.

Die in der Gallenflüssigkeit enthaltenen Gallensäuren sind unerlässlich für die Fettverdauung. Sie emulgieren die Fette zu feinsten Tröpfchen, die abgebaut werden können. 95 Prozent der Gallensäuren gewinnt der Köper aus dem Darminhalt zurück: Sie werden von Zellen der Darmschleimhaut aufgenommen und über das Blut zurück in die Leber transportiert.

„Wir haben jetzt herausgefunden, dass dieses Recycling unter der Kontrolle des Hormons Kortisol steht“, erklärt Dr. Stephan Herzig. Herzig leitet die gemeinsame Forschungsabteilung Molekulare Stoffwechselkontrolle des Deutschen Krebsforschungszentrums, des Zentrums für Molekulare Biologie (ZMBH) der Universität Heidelberg und des Universitätsklinikums Heidelberg. Die beteiligten Forscher publizierten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Cell Metabolism. Um die Schlüsselrolle von Kortisol für das Gallensäuren-Recycling zu beweisen, benutzten sie Mäuse, denen der Kortisolrezeptor spezifisch in den Leberzellen fehlt. Das bedeutet, dass die Hormonsignale in der Leber gleichsam ins Leere laufen. Im Hungerzustand enthielt die Gallenflüssigkeit der veränderten Tiere deutlich weniger Gallensäuren als die ihrer normalen Artgenossen. Dadurch verringerte sich gleichzeitig die Löslichkeit des Cholesterins in der Galle, so dass sich vermehrt Gallensteine bildeten. Im Vergleich zu ihren Artgenossen mit intaktem Kortisolrezeptor nahmen die genveränderten Mäuse an Gewicht ab, da sie Fette aus der Nahrung unverdaut und ungenutzt ausschieden.

Die Forscher fanden auch die Ursache für die verringerte Säurekonzentration in der Galle: Bei den veränderten Tieren ist die Leistungsfähigkeit der Transportproteine eingeschränkt, mit denen Leberzellen Gallensäuren aus dem Blut aufnehmen. Als Folge bleiben bei diesen Mäusen die Gallensäuren im Blut zurück. Im Blut jedoch wirken die Gallensäuren hormonähnlich auf verschiedene Gewebe. Unter anderem regen sie das braune Fettgewebe zur gesteigerten Wärmebildung an.

Um herauszufinden, ob sich Kortisolsignale auch beim Menschen auf das Gallensäuren-Recycling auswirken, untersuchten die Heidelberger Wissenschaftler Blutproben von Patienten, die an der seltenen Addison’schen Krankheit leiden. Bei dieser Erkrankung zerstört das Immunsystem die Nebenniere, die das Kortisol produziert. Die Patienten leiden daher unter Kortisolmangel. In Blutproben, die den Patienten vor und nach den Mahlzeiten abgenommen wurden, entdeckten die Forscher, dass auch beim Menschen ohne Kortisol das Gallensäuren-Recycling in der Leber gestört ist.

Stephan Herzig hat eine Vermutung, welchen biologischen Sinn die präzise Regulation des Gallensäuren-Recyclings haben könnte: „Der Rücktransport von Gallensäuren im Hungerzustand ist sinnvoll, um den Körper in Zeiten des Mangels vor Energieverschwendung zu schützen: Sinkt unter Kortisoleinfluss der Gallensäurespiegel im Blut, produziert das braune Fettgewebe weniger Wärme – der Körper spart seine Energiereserven für lebenswichtige Funktionen. Gleichzeitig verhindert dieser Mechanismus die Ausbildung von Gallensteinen und sorgt für eine effiziente Energieaufnahme im Darm.“

Die Arbeit wurde im Rahmen der DKFZ-ZMBH-Allianz, der strategischen Zusammenarbeit des DKFZ und des ZMBH als Teil des „Zukunftskonzepts“ der Universität Heidelberg in der Exzellenzinitiative, durchgeführt.

Adam J. Rose, Mauricio Berriel Díaz, Anja Reimann, Johanna Klement, Tessa Walcher, Anja Krones-Herzig, Oliver Strobel, Jens Werner, Achim Peters, Anna Kleyman, Jan P. Tuckermann, Alexandros Vegiopoulos und Stephan Herzig: Molecular control of systemic bile acid homeostasis by the liver glucocorticoid receptor. Cell Metabolism, 2011, DOI 10.1016/j.cmet.2011.04.010

Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) ist mit mehr als 2.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte biomedizinische Forschungseinrichtung in Deutschland. Über 1000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen im DKFZ, wie Krebs entsteht, erfassen Krebsrisikofaktoren und suchen nach neuen Strategien, die verhindern, dass Menschen an Krebs erkranken. Sie entwickeln neue Ansätze, mit denen Tumoren präziser diagnostiziert und Krebspatienten erfolgreicher behandelt werden können. Daneben klären die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Krebsinformationsdienstes (KID) Betroffene, Angehörige und interessierte Bürger über die Volkskrankheit Krebs auf. Das Zentrum wird zu 90 Prozent vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 Prozent vom Land Baden-Württemberg finanziert und ist Mitglied in der Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren.

Dr. Stefanie Seltmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.dkfz.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht
18.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Pflanzen können drei Eltern haben
18.10.2017 | Universität Bremen

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: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mobilität 4.0: Konferenz an der Jacobs University

18.10.2017 | Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

18.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Biokunststoffe könnten auch in Traktoren die Richtung angeben

18.10.2017 | Messenachrichten

»ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern

18.10.2017 | Energie und Elektrotechnik