Die Entdeckung von 100 Fettsäuren eröffnet neue Forschungswege

Fettsäuren sind die molekularen Bausteine, die die lebenswichtigen Lipide bilden. Während einige Lipide Zellmembranen bilden, kommen andere natürlicherweise als Triglyceride im Körperfett und in den Wachsen auf unseren Haaren und unserer Haut vor.

QUT-Forscher haben 103 neue ungesättigte Fettsäuren in menschlichen Proben entdeckt. Diese Erkenntnisse haben die Anzahl dieser Grundbausteine ​​des Lebens verdoppelt, über die zuvor im menschlichen Blutplasma berichtet wurde.

In ihrem Artikel veröffentlicht in NaturkommunikationQUT-Forscher und ihre Kollegen in Adelaide und Prag haben ihre Ergebnisse und die neue Analysetechnik beschrieben, die diese Entdeckungen ermöglichte.

Professor Stephen Blanksby vom QUT Center for Materials Science sagte, dass der menschliche Körper seine eigenen Fettsäuren herstellt, aber auch Fettsäuren aus der Nahrung aufnimmt, die dann modifiziert werden, um sie zweckdienlich zu machen.

„Lipide spielen viele Rollen im Körper – einige bilden Zellmembranen, andere sind Vorläufer von Signalmolekülen, die regulieren, wie der Körper mit Entzündungen umgeht und die Entzündung abklingen lässt“, sagte Professor Blanksby.

„Das bedeutet, dass Veränderungen der Fettsäuren und anderer Lipide (komplexe Fette aus Fettsäuren) im Körper wichtige Hinweise auf Gesundheit und Krankheit liefern können.“

„Wir wissen, dass Bluttests Lipide wie Cholesterin und Triglyceride anzeigen, die mit unserem Gesundheitszustand zusammenhängen, und mit weiterer Forschung könnten diese neuen Moleküle wichtige Informationen über die Reaktionen unseres Körpers auf Ernährung oder Krankheiten liefern.“

Professor Blanksby sagte, QUT-Forscher hätten fortschrittliche Analysetechnologie entwickelt, um das menschliche Lipidom (alle Lipide in einer Zelle) tiefer zu untersuchen, als dies bisher möglich war.

„Die Entdeckung neuer Lipide und eines neuen Lipidstoffwechsels mit diesem Ansatz ebnet den Weg für empfindlichere und selektivere diagnostische Tests“, sagte er.

Dr. Jan Philipp Menzel, Postdoktorand an der QUT School of Chemistry and Physics, sagte, dass die Entdeckungen durch eine Kombination aus Flüssigkeitschromatographie und einem Massenspektrometer ermöglicht wurden, das so modifiziert wurde, dass es eine Gasphasenreaktion mit Ozon ermöglichte, die den Kohlenstoff-Kohlenstoff aufspaltete Doppelbindungen in ungesättigten Fettsäuren.

Dr. Menzel entwickelte eine maßgeschneiderte Software, um die komplexen Datensätze zu durchsuchen, die das Team zur Identifizierung der neuartigen Lipide erhalten hatte.

„Es war ein innovativer Ansatz, der es uns ermöglichte, die Struktur ungesättigter Fettsäuren zu charakterisieren“, sagte Dr. Menzel. „Mit diesem Verfahren untersuchten wir menschliches Blutplasma, Krebszellen und Vernix caseosa, eine weiße Schicht, die Neugeborene bedeckt, und fanden in jedem neue und unterschiedliche Fettsäuren.

„Einige der neu gefundenen Fettsäuren stammen möglicherweise nicht aus dem menschlichen Stoffwechsel, sind aber wahrscheinlich im Blutplasma vorhanden, beispielsweise nach dem Verzehr mit der Nahrung, während die meisten in Vernix caseosa gefundenen Fettsäuren wahrscheinlich ein Produkt des menschlichen Stoffwechsels sind.“

„Unsere Untersuchung von Krebszelllinien umfasste die Zugabe eines Enzyminhibitors zu einer Zelllinie, der dabei half, zuzuordnen, welche Fettsäuren unter Laborbedingungen in erhöhten Mengen gebildet wurden. Einige unserer Ergebnisse zeigen die gleichen Trends, die in mehreren neueren Veröffentlichungen festgestellt wurden, und ergänzen diese.“ Es gibt zahlreiche Beweise dafür, dass der Fettsäurestoffwechsel ein wichtiger Aspekt des Stoffwechsels von Krebszellen ist.

„Es bedarf einer konzertierten Anstrengung vieler Wissenschaftler auf der ganzen Welt, um die volle biologische Bedeutung aller in dieser Studie identifizierten Fettsäuren zu entschlüsseln. Beispielsweise weisen einige neue Omega-3-Fettsäuren, die in Vernix Caseosa gefunden wurden, ungewöhnliche Doppelmuster auf Fesseln.

„Fisch und Meeresfrüchte, Walnüsse und Leinsamen sind bekannt für essentielle Fettsäuren (mehrfach ungesättigte Omega-3-Fettsäuren) und ihre gesundheitlichen Vorteile. Allerdings wissen wir derzeit nur sehr wenig über die neuen Omega-3-Fettsäuren, die wir auf der Haut von Neugeborenen entdeckt haben.“ .

„Die genaue Struktur eines Biomoleküls bestimmt seine biologische Funktion, ein Prinzip, das in der Biochemie und biomedizinischen Forschung häufig genutzt wird. Die Suche nach Biomolekülen mit neuen Strukturen (hier Unterschiede in der Position von Doppelbindungen entlang einer Fettsäurekette) könnte ein erster Schritt in Richtung Forschung sein.“ „Wir können neue Stoffwechselwege erschließen oder sogar diagnostische Methoden oder Behandlungen entwickeln“, sagte Menzel.