Wissenschaftler der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben ein Enzym identifiziert, das die Verwertung von Glukose in Leberzellen maßgeblich beeinflusst. Das Enzym Retinol-Saturase unterstützt die Zellen dabei, sich an variierende Zuckerkonzentrationen anzupassen.
Ist die Glukosemenge jedoch dauerhaft zu hoch, scheint Retinol-Saturase eine zellschädigende Wirkung zu entfalten. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Zellen besitzen die überlebenswichtige Eigenschaft, ihre Stoffwechselaktivität an die Verfügbarkeit verschiedener Energieträger wie beispielsweise Glucose anzupassen. Das erlaubt ihnen einerseits eine effiziente Aufnahme und Verwertung dieser Stoffe und schützt sie andererseits vor den negativen Effekten einer Überladung. Allerdings kann eine chronisch erhöhte Glucose-Exposition zu einer zellschädigenden und krankheitsbegünstigenden Anpassung führen.
Die Wissenschaftler um Prof. Dr. Michael Schupp, Leiter der Arbeitsgruppe Molekulare Pharmakologie und Metabolismus am Institut für Pharmakologie der Charité, konnten jetzt in Leberzellen nachweisen, dass das Enzym Retinol-Saturase in diesen Anpassungsmechanismus involviert ist. Sie untersuchten die vorhandene Menge des Enzyms in der Leber von schlanken und adipösen Studienteilnehmern und stellten fest, dass die Konzentration des Enzyms mit zunehmendem Körpergewicht ansteigt. Darüber hinaus analysierten die Forscher die Stoffwechselwege und die Glukoseadaptation in Leberzellen, in denen das Enzym Retinol-Saturase gehemmt wurde. In diesen Zellen waren die negativen Stoffwechseleffekte einer übersteigerten Glucoseexposition deutlich geringer.
"Die Aktivität des Enzyms Retinol-Saturase zu hemmen, könnte künftig ein neuer therapeutischer Ansatz bei metabolischen Lebererkrankungen sein und die damit verbundenen Störungen wie Leberverfettung und Dyslipidämien korrigieren", folgert Prof. Schupp aus den Ergebnissen der Studie. Im nächsten Schritt wollen die Wissenschaftler nun die zugrundeliegenden Mechanismen aufklären und testen, ob das Enzym auch in anderen Zelltypen für die Glukoseadaption benötigt wird.
Quelle: Heidenreich S, Witte N, Weber P, Goehring I, Tolkachov A, von Loeffelholz C, Döcke S, Bauer M, Stockmann M, Pfeiffer AFH, Birkenfeld AL, Pietzke M, Kempa S, Muenzner M, Schupp M. Retinol saturase coordinates liver metabolism by regulating ChREBP activity. Nat Commun. 2017 Aug 30;8(1):384. doi: 10.1038/s41467-017-00430-w. PubMed PMID: 28855500; PubMed Central PMCID: PMC5577314.