SCD-1: Blockade stößt Reaktionskaskade an

2. März 2015
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Das Lipid-Regulationsenyzm SCD-1 steht im Verdacht, an der Entstehung von Stoffwechselerkrankungen sowie Krebs beteiligt zu sein. Eine Blockade von SCD-1 löst eine Reaktionskaskade aus, die bis zum Zelltod führen kann, was neue Therapiemöglichkeiten in Aussicht stellt.

Ohne Lipide wäre keine Zelle unseres Körpers lebensfähig: denn die Zellmembranen bestehen zum größten Teil aus Lipiden. Eine zentrale Rolle bei der Regulation von Aufbau und Funktion von Membranen im Inneren von Körperzellen spielt das Enzym „Stearoyl-CoA Desaturase 1” – kurz SCD-1. Das Enzym katalysiert die Umwandlung von gesättigten Fettsäuren in einfach ungesättigte Fettsäuren und scheint darüber hinaus auch an der Entstehung von Stoffwechselerkrankungen, wie Adipositas oder Diabetes, sowie Krebs beteiligt zu sein. „Daher wird an Wirkstoffen geforscht, die die SCD-1 als Angriffsziel nutzen und so möglicherweise als Medikamente zur Behandlung dieser Erkrankungen infrage kommen“, weiß Dr. Andreas Koeberle von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Doch bislang war gar nicht klar, über welche Signalwege die SCD-1 zelluläre Reaktionen überhaupt vermittelt und welche Stoffwechselprodukte dafür verantwortlich sind, sagt der Biochemiker vom Institut für Pharmazie.

Blockade von SCD-1 kann zum Zelltod führen

Dr. Koeberle und weiteren Forschern der Uni Jena ist es jetzt gemeinsam mit Kollegen aus Tübingen und Tokio gelungen, hier entscheidende Einblicke zu geben: Wie das Team schreibt, konnte es einen der zentralen Mechanismen aufklären, der in der Zelle ausgelöst wird, wenn ein Wirkstoff die SCD-1 hemmt.

 Demnach führt die Blockade von SCD-1 zu dramatischen Änderungen im Gehalt bestimmter Lipide, in deren Folge ein „p38-MAPK“ genanntes Enzym aktiviert wird, das wiederum eine Kaskade von Reaktionen auslöst, die die betroffene Zelle bis hin zum „Selbstmord“ treiben kann. „Betroffen sind insbesondere Zellen, die für ihre Membranbildung massiv auf SCD-1 angewiesen sind, was etwa auf sich schnell teilende Krebszellen zutrifft“, erläutert Koeberle.

Zugleich, so betont der Biochemiker, haben er und seine Kollegen mit der vorliegenden Studie den Nachweis erbracht, dass die Signalweiterleitung durch SCD-1 keine unspezifische Reaktion auf Stresssignale ist, sondern dass es sich um einen genau regulierten Mechanismus handelt. Erst seit kurzem haben die Forscher Membranlipide überhaupt als zelluläre Signal- und Regulationssubstanzen im Blick. „Mit unserer Arbeit tragen wir zu einem besseren Verständnis dieser Prozesse bei“, resümiert Dr. Koeberle. Und er und seine Kollegen stellen die bisherigen Untersuchungen von Arzneistoffen, die an der SCD-1 angreifen, auf eine fundierte und rationale Basis.

Originalpublikation:

Role of p38 mitogen-activated protein kinase in linking stearoyl-CoA desaturase-1 activity with endoplasmic reticulum homeostasis
Andreas Koeberle et al.; The FASEB Journal, doi: 10.1096/fj.14-268474; 2015

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