Diabetes-Forschung: Molekül hemmt Fettabbau

9. Oktober 2013
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Wissenschaftler haben ein Molekül entwickelt, das das fettabbauende Enzym ATGL hemmt. Ein wichtiger Fortschritt besonders im Hinblick auf die mögliche Prävention und Therapie von Diabetes Typ 2, aber auch für Krebspatienten, die unter Kachexie leiden.

Fettabbau ist nicht immer wünschenswert: So schützt die Speicherung von Fett im Fettgewebe den Körper vor hohen Blutfetten und Fettablagerungen in anderen Organen. Wenn sich zu viele freie Fettsäuren im Blut befinden, dann führt das häufig zu einer Insulinresistenz und in der Folge zu Diabetes Typ 2, auch Altersdiabetes genannt. Gefährlich ist zu starker Fettabbau ebenso im Zusammenhang mit Krebs, da eine krankhafte Abmagerung, in der Fachsprache als Kachexie bezeichnet, die Überlebenschancen verringert. 
Seit der Entdeckung des für den Fettabbau verantwortlichen Enzyms ATGL durch Forscher der Karl-Franzens-Universität und der TU Graz im Jahr 2004 haben nähere Untersuchungen gezeigt: Eine genetische Hemmung von ATGL senkt Fettsäuren und Triglyzeride im Blut und fördert den Abbau von Glukose. Diese Hemmung schützt daher vor Diabetes Typ 2 und auch vor unerwünschtem Fettabbau bei tumorinduzierter Kachexie.

Der lange Weg zu Atglistatin

Basierend auf diesen Erkenntnissen hat ein Team rund um Assoz. Prof. Dr. Robert Zimmermann von der Karl-Franzens-Universität Graz und Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Rolf Breinbauer von der TU Graz in jahrelanger Detailarbeit erstmals ein molekulares Werkzeug entwickelt, das ATGL und damit den Fettabbau gezielt hemmt. Sein Name: Atglistatin. „Ein solches Molekül könnte in Zukunft sowohl eine Erkrankung an Diabetes Typ 2 als auch Kachexie verhindern“, erklären Zimmermann und Breinbauer. „Das ist insofern interessant, als Diabetes zu den großen Volkskrankheiten gehört, mit steigender Tendenz. Auch für Kachexie gibt es derzeit keine zufriedenstellende Behandlung.“

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Das Molekül Atglistatin hemmt das Enzym ATGL beim Abbau von Fett – von Triglyzeriden zu Diglyzeriden zu Monoglyzeriden und Glyzerin. Dabei entstehen auch freie Fettsäuren (FA – Fatty Acids). © IMB/Uni Graz

Forscher tasteten sich langsam voran

Die Entwicklung von Atglistatin war sowohl für die Synthesechemiker vom Institut für Organische Chemie der TU Graz als auch für die Biowissenschaftler der Karl-Franzens-Universität herausfordernd: Von ATGL gibt es keine dreidimensionale Proteinstruktur, die man für moderne computerunterstützte Modellierungsansätze nützen könnte. „Uns ist nichts anderes übriggeblieben als der klassische Ansatz im ‚trial-and-error‘-Prinzip“, schildert Rolf Breinbauer. Konkret hieß das für die Forscher der TU Graz: Moleküle synthetisieren, diese von den Kollegen der Karl-Franzens-Universität auf ihre Wirksamkeit testen lassen und aus den gewonnenen Daten neue Moleküle entwickeln. Das „Vorantasten“ der Forscher dauerte über vier Jahre und brauchte mehr als 300 entwickelte Moleküle, bis schließlich eines die gewünschten ATGL-hemmenden Eigenschaften besaß.

Originalpublikation:


Development of small-molecule inhibitors targeting adipose triglyceride lipase
Nicole Mayer et al.; Nature Chemical Biology, doi:10.1038/nchembio.1359; 2013

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1 Kommentar:

Ärztin

Zitat:
Wenn sich zu viele freie Fettsäuren im Blut befinden, dann führt das häufig zu einer Insulinresistenz und in der Folge zu Diabetes Typ 2, auch Altersdiabetes genannt. Gefährlich ist zu starker Fettabbau ebenso im Zusammenhang mit Krebs, da eine krankhafte Abmagerung, in der Fachsprache als Kachexie bezeichnet, die Überlebenschancen verringert.-
Na wenn das mal gut geht.
Meine Literaturrecherchen haben ergebn, dass die Insulinrezeptoren herunterreguliert werden, wenn die Zelle mit Metaboliten aus unvollständiger Glucoseverwertung voll ist. Eine weitere Aufnahme von Glucose bei fehlender Möglichkeit des Metabolisierens wäre ja auch nicht sinnvoll. Der Fettabbau und daraus resultierend der Anstieg von Metaboliten des Fettabbaus im Blut stellt für den Körper den “Plan B” für die Energiebereitstellung dar.
Der gleichzeitig vorhandene permanent erhöhte Insulinspiegel bei Diabetikern führt sowieso eher zum erschwerten Fettabbau bzw eher zur Fettbildung, ebenfalls als “Plan B” bezüglich der Verwertung des überschüssigen Zuckers im Blut.
Fettbildung und Fettabbau sollten also beim Diabetiker als Prozesse nebeneinander stattfinden wobei beim Typ I Diabetiker der Fettabbau (Insulinmangel) und beim Typ II Diabetilker der Fettaufbau (Anabole Wirkung von Insulin bei Insulinüberschuss) überwiegt.
Bei tumorkachektischen Patienten ist der Stoffwechsel massiv gesteigert. Vom Tumor freigesetzte Metaboliten hemmen den Fetteinbau und begünstigen den Fettabbau. Der Tumor “lebt” von der zugeführten Glucose während der vorwiegend Körper aus den Fettreserven gespeist wird. Tumorwachstum kann angeblich durch Glucoserestriktion gebremst werden. Doch wovon soll der Körper dann leben, wenn der Fettabbau zusätzlich medikamentös gehemmt wird?
Ich sehe ein Medikament das den Fettabbau hemmt kritisch und könnte mir als Folge einer derartigen Therapie plötzliche Todesfälle und/oder Versagen des Immunsystemes mit infausten Verläufen vermeintlich harmloser Infektionen vorstellen. Weder Diabetes oder Krebs noch erhöhte Blutfettwerte können damit adäquat therapiert werden.

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