Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Cellular stress causes fatty liver disease in mice

09.12.2008
Study in mice shows direct link between disrupted protein folding and abnormal fat metabolism in the liver

Anzeige

A University of Iowa researcher and colleagues at the University of Michigan have discovered a direct link between disruption of a critical cellular housekeeping process and fatty liver disease, a condition that causes fat to accumulate in the liver.


The findings, published in the Dec. 9 issue of the journal Developmental Cell, might open new avenues for understanding and perhaps treating fatty liver disease, which is the most common form of liver disease in the Western world and may affect as many as one in three American adults. Although fatty liver itself does not necessarily cause illness, it is associated with serious conditions like diabetes, metabolic syndrome, cirrhosis of the liver and liver failure.

The study, led by Tom Rutkowski, Ph.D., assistant professor of anatomy and cell biology at the UI Roy J. and Lucille A. Carver College of Medicine, and Randal Kaufman, Ph.D., professor of biological chemistry and internal medicine at the University of Michigan Medical School, shows that disrupted protein folding causes fatty liver in mice. The finding is the first to demonstrate a direct link between this form of cellular stress and abnormal fat metabolism.

Protein folding, which occurs in a cellular compartment called the endoplasmic reticulum (ER), is a vital cellular process because proteins must be correctly folded into defined three-dimensional shapes in order to function. Unfolded or misfolded proteins are a sign of cellular stress and can cause serious problems -- misfolded proteins cause amyloid plaques found in Alzheimer's disease. Cells rely on a very sensitive system known as the unfolded protein response (UPR) to guard against the cellular stress caused by protein folding problems.

To investigate how cells adapt to stress, the researchers created mice that were missing one component of the UPR. Under normal conditions, mice with the genetic mutation looked and behaved normally. However, the mutated mice were much less able to cope with cellular stress caused by disrupted protein folding than wild-type mice. In addition, the team found that protein misfolding caused fatty liver in mice with the mutation.

"We did not set out to understand fatty liver disease," said Rutkowski, who was a postdoctoral researcher in Kaufman's University of Michigan lab when the study was done. "We were really trying to understand the basic biology of how cells respond to stress, and through our approach to that fundamental question we were able to identify a connection to a condition that is of enormous importance to human health.

"When we realized that our experiments to investigate protein folding abnormalities were producing fatty liver disease as a consequence, it tied in with previous circumstantial evidence suggesting that ER stress might be involved in the liver's role in fat metabolism," he added.

The researchers followed up on the result and found that mice also developed fatty liver if their ability to fold proteins in the ER was genetically impaired, even when the UPR was functionally intact. This result suggested that the UPR is able to protect the liver against ER stress to a certain degree, but that fatty liver will result when the stress is too severe.

Further analysis of the mice models identified some of the genes that connect prolonged ER stress with faulty fat metabolism in the liver. In particular, the team found that unresolved ER stress leads to persistent expression of a gene called CHOP and that leads to changes in expression of fat metabolism genes. Mice with no CHOP were partially protected from fatty liver.

The results suggest that it is not disruption of a specific protein that caused fatty liver, but rather anything that perturbs the ER's ability to fold proteins correctly that is important. If this finding holds true for fatty liver disease in humans, therapies aimed at improving protein folding in the ER, or inhibiting CHOP, could help treat the condition.

"Our study does prove that perturbing protein folding can lead to fatty liver," Rutkowski said. "The next step is to investigate whether real physiological stresses like chronic alcohol consumption, obesity and viral infection also lead to fatty liver disease through protein folding problems in the ER."

Jennifer Brown | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.uiowa.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mütterliche Antikörper behindern Impfschutz bei jungen Katzen
22.05.2012 | Paul-Ehrlich-Institut - Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel

nachricht Der nukleare GAU ist wahrscheinlicher als gedacht
22.05.2012 | Max-Planck-Institut für Chemie

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: Meilenstein in der Nanopartikel-Forschung: Nanopartikel-Testhandbuch setzt Standards


Unter Federführung der Empa erscheint ein neues Standardwerk, das die europäische Forschung an Nanopartikeln vereinheitlichen soll.

Exakte Laborvorschriften zur Herstellung definierter Nanopartikel und zu deren Analytik stellen die Arbeiten auf diesem Gebiet auf eine neue Grundlage und machen sie erstmals vergleichbar. Herausgeber ist Harald Krug, Leiter des Empa-Departements «Materials meet Life».

Das neue Standardwerk soll Schluss machen mit dem «babylonischen Sprachgewirr», das derzeit noch in der Nanoforschung ...

Im Focus: Frühdiagnostik bei Rheuma: SPECT zeigt Knochenveränderungen schon im Frühstadium


Bei rheumatischen Erkrankungen erlauben moderne bildgebende Verfahren weit mehr als nur die Darstellung der knöchernen Gelenkstrukturen.

Mit funktionellen Untersuchungsmethoden wie der hochauflösenden Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) können pathologische Knochenumbauvorgänge bereits sehr früh nachgewiesen werden, mitunter schon zu einem Zeitpunkt, zu dem selbst die MRT-Diagnostik noch unauffällig ist. Eine Studie der Universitätsradiologie Düsseldorf, die jetzt auf dem 93. Deutschen Röntgenkongress vorgestellt wurde.

In der Rheumatologie hat sich in den letzten ...

Im Focus: Rizinusöl wirkt über einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor


Wirkmechanismus eines der ältesten Arzneimittel der Menschheit aufgeklärt

Rizinusöl ist vor allem als effektives Abführmittel bekannt, wurde aber auch bereits in der Antike bei Schwangeren zur Förderung der Wehentätigkeit eingesetzt.

Erst jetzt ist es Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung gelungen, die entscheidenden Details des Wirkmechanismus zu entschlüsseln. Verantwortlich ist demnach ein Rezeptor mit dem Namen EP3 auf ...

Im Focus: Gelenkige Schildkröte - Zwei neue Arten der Landschildkröte Kinixys in Afrika entdeckt


Pünktlich zum morgigen Weltschildkrötentag wird die Artenliste der Panzerträger um zwei Namen reicher.

Wissenschaftler des Senckenberg Forschungsinstitutes in Dresden haben gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam zwei neue Arten der afrikanischen Gelenkschildkröte identifiziert. Die zugehörige Studie ist kürzlich im Fachjournal „Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research“ erschienen.

Gelenkschildkröten sind die Bewegungskünstler unter den landlebenden Schildkröten. Aufgrund eines Scharniers im Rückenpanzer können die in Afrika ...

Im Focus: Wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese nachgewiesen


Eine Forschungsgruppe der Universität Ulm hat einen neuartigen molekularen Schalter im Gehirn identifiziert, der eine wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese im Gyrus dentatus spielt, der Unterregion im Hippocampus, in der lebenslang Nervenzellen aus neuralen Stammzellen gebildet werden.

„Unsere Untersuchungen beschreiben erstmals einen neuen und letztlich unerwarteten Signalweg bei der Regulation der Neurogenese im Hippocampus“, sagt Professor Stefan Britsch, Direktor des Instituts für Molekulare und Zelluläre Anatomie, der die Arbeit dieser Tage gemeinsam mit Dr. Ruth Simon im international renommierten Fachblatt EMBO-Journal veröffentlicht. An dem von der Deutschen ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

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

Mütterliche Antikörper behindern Impfschutz bei jungen Katzen

22.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

Researchers Improve Fast-Moving Mobile Networks

22.05.2012 | Kommunikation Medien

New microscope uses rainbow of light to image the flow of individual blood cells

22.05.2012 | Medizintechnik

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Bericht zum Lachsmanagement: Die BLE auf der NASCO-Jahrestagung

22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Plagiate und wissenschaftliches Fehlverhalten

22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Der IdeenPark weckt Begeisterung für Technik

22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp