Wissenschaftler der Medizinischen Universitätsklinik Heidelberg widerlegen Lehrbuchmodell zur Fettaufnahme im Darm / Veröffentlichung im „Journal of Cell Science“. Neues Verständnis von Fettsucht und Diabetes. Forscher weisen Protein zur Fettaufnahme in Zellen nach.
Darmzellen unter dem hochauflösenden Mikroskop: Die Oberfläche ist rot markiert, die Zellkerne sind blau angefärbt. Das Transportprotein FATP4 ist grün angefärbt und liegt eindeutig im Zellinneren.
(muh/ehj) Heidelberg – Wissenschaftler der Medizinischen Universitätsklinik Heidelberg haben entdeckt, dass die Aufnahme von Nahrungsfetten im Darm völlig anders funktioniert, als bisher angenommen und in Lehrbüchern verbreitet wurde: Ein für die Fettaufnahme entscheidendes Protein, das „Fatty Acid Transport Protein 4“ (FATP4), befindet sich nicht auf der Oberfläche der Darmschleimhautzellen und kann deshalb auch keine Fettsäuren ins Zellinnere transportieren. FATP4 befindet sich vielmehr in den Zellen und sorgt als Enzym dafür, dass die Fettsäuren für eine Weitergabe an den Blutkreislauf aufbereitet werden.
Die bahnbrechende Arbeit der Heidelberger Wissenschaftler aus der Abteilung Gastroenterologie der Medizinischen Universitätsklinik Heidelberg (Ärztlicher Direktor: Professor Dr. Wolfgang Stremmel) hat maßgeblichen Einfluss auf die Entwicklung neuer Behandlungskonzepte, bei denen eine übermäßige Aufnahme von Nahrungsfetten verhindert werden soll, etwa bei Fettsucht und Diabetes. Die Ergebnisse sind jetzt online in der renommierten Zeitschrift „Journal of Cell Science“ veröffentlicht worden.
„Nach den Ergebnissen unserer Arbeit müssen nun die Lehrbücher umgeschrieben werden“, erklärt Privatdozent Dr. Joachim Füllekrug, der die Arbeitsgruppe Molekulare Zellbiologie in der Heidelberger Klinik leitet. Dass sich das FATP4 Transportprotein auf der Oberfläche der Zelle befindet, hatte 1999 eine amerikanische Arbeitsgruppe in der Zeitschrift „Molecular Cell“ veröffentlicht.
Hochauflösende Mikroskopie lieferte den Beweis
Wissenschaftliche Neugier, wie der molekulare Mechanismus der Fettsäureaufnahme im Darm funktioniert, war der Ausgangspunkt der Heidelberger Arbeiten. Die entscheidenden Hinweise für die Funktion des FATP4 Proteins lieferten hochauflösende mikroskopische Aufnahmen, mit denen die Wissenschaftler die Fettaufnahme von einzelnen Zellen untersuchen konnten. Wesentliche Beiträge zu diesem überraschenden Ergebnis leistete die Nachwuchswissenschaftlerin Katrin Milger im Rahmen ihrer medizinischen Dissertation.
Die Heidelberger Wissenschaftler untersuchten zwar überwiegend FATP im Darm, gehen aber davon aus, dass sich die Proteine auch in anderen Organen und Gewebe wie der Leber und dem Fettgewebe innerhalb der Zellen und nicht auf ihrer Oberfläche befinden. „Dies bedeutet, dass hier ein Umdenken einsetzen muss. Der Fettgehalt im Blut wird also anders beeinflusst, als man sich bislang vorgestellt hat,“ sagt Dr. Füllekrug. Auch diese Erkenntnis aus der Grundlagenforschung hat weitreichende Folgen für die Entwicklung von neuen Medikamenten.
Literatur:
Milger, K., T. Herrmann, C. Becker, D. Gotthardt, J. Zickwolf, R. Ehehalt, P.A. Watkins, W. Stremmel, and J. Fullekrug. 2006. Cellular uptake of fatty acids driven by the ER-localized acyl-CoA synthetase FATP4. J Cell Sci. 119 (22): 4678-4688.
Stahl, A., D.J. Hirsch, R.E. Gimeno, S. Punreddy, P. Ge, N. Watson, S. Patel, M. Kotler, A. Raimondi, L.A. Tartaglia, and H.F. Lodish. 1999. Identification of the major intestinal fatty acid transport protein. Mol Cell. 4:299-308.
(Der Originalartikel kann bei der Pressestelle des Universitätsklinikums Heidelberg unter contact@med.uni-heidelberg.de angefordert werden)
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