Stoffwechselkrankheiten: Forschung an Adipozyten bietet neue Behandlungsansätze

Unter der Leitung von Helmholtz Munich hat ein Team von Wissenschaftlern einen innovativen Ansatz entwickelt, der Proteomik mit Maschinellem Lernen verbindet, um dynamische Veränderungen während der Adipogenese zu erfassen.

Ziel des von Forschenden des Helmholtz Munich, des Karolinska-Institutes in Stockholm (Schweden) und des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) entwickelten Verfahrens ist es, zeitlich aufgelöste zelluläre Karten der Adipogenese zu erstellen. Durch diesen Ansatz konnten die Wissenschaftlern Schnappschüsse der Zellen während ihres Entwicklungsprozesses erstellen und erstmals die dynamischen Veränderungen in der Proteinlokalisation im Verlauf dieses Prozesses verfolgen. Laut den Wissenschaftlern eröffnet die Methode neue Einsichten in die Proteinregulation und führt zur Identifikation potenzieller Behandlungsansätze für Stoffwechselkrankheiten.

„Wir konnten bisher ungesehene Veränderungen der zellulären Architektur in Fettzellen während ihrer Spezialisierung für die Fettspeicherung kartieren, indem wir Momentaufnahmen der Zellen während ihrer Entwicklung mit Hilfe proteomischer Techniken erstellten. Dies ermöglichte es uns, neue Regulatoren der Fettlagerung und -mobilisierung zu identifizieren“, kommentiert Studienleiterin Dr. Natalie Krahmer.

Schlüsselproteine mit Potenzial zur Behandlung von Adipositas

Bemerkenswerterweise entdeckten sie, dass 20 Prozent aller Proteine ihre Lokalisation verändern, was die entscheidende Rolle der Proteinlokalisierung bei der Zellspezialisierung betont. Mit ihrer Methode haben sie die synchronisierte Regulierung von Proteinspiegeln und -lokalisierung aufgedeckt und damit die Grundlage für eine effiziente Lipidspeicherung. Darüber hinaus haben die Forschenden neue Regulatoren der Lipidspeicherung identifiziert, indem sie bisher unbekannte Proteine entdeckten, die mit Lipidtröpfchen assoziiert sind – essenzielle Strukturen, die die Lipidspeicherung in Zellen ermöglichen. Interessanterweise behindert das Fehlen eines solchen Proteins die Mobilisierung gespeicherter Lipide in den Zellen, was zu einer übermäßigen Anhäufung von Lipiden führt.

Von besonderer Bedeutung ist, dass die Analyse von Patientendaten einen Zusammenhang zwischen verminderten Spiegeln dieses Proteins im Fettgewebe und Adipositas aufgezeigt hat. Diese wichtige Entdeckung unterstreicht die klinische Relevanz des Proteins und deutet darauf hin, dass es ein wichtiger Akteur für die Fähigkeit der Fettzellen ist, gespeichertes Fett zu mobilisieren, und somit ein vielversprechendes Ziel für die Entwicklung von Adipositas-Therapien darstellt.