Sowohl die Menge an Nahrungszucker als auch die Verabreichung von Lithium beeinflussen die Lebensdauer der Fruchtfliege Drosophila melanogaster. Bemerkenswert ist, dass Lithium eine insulinähnliche Wirkung zugeschrieben wird, da es die Proteinkinase B/Akt stimuliert und die Aktivität der Glykogensynthase-Kinase-3 (GSK-3) unterdrückt. Seine Wechselwirkung mit Nahrungszucker ist jedoch weitgehend unerforscht geblieben.
In einer neuen Studie untersuchten die Forscher Katharina Jans, Kai Lüersen, Jakob von Frieling, Thomas Roeder und Gerald Rimbach von der Universität Kiel die Auswirkungen einer Lithium-Supplementierung auf bekannte lithiumsensitive Parameter bei Fruchtfliegen wie Lebensdauer, Körperzusammensetzung, GSK-3-Phosphorylierung und das Transkriptom bei unterschiedlichen Zuckerkonzentrationen in der Nahrung.
Die Forschungsarbeit „Dietary saccharose determines the regulation activity of lithium on gene expression and lifespan in Drosophila melanogaster“ ist veröffentlicht im Journal Altern.
„Aufgrund dieser vermuteten Überschneidung der Bioaktivität von Nahrungszucker und Lithium bei weiblichen Fruchtfliegen haben wir uns entschlossen, das Ausmaß dieser Ähnlichkeiten zu untersuchen und herauszufinden, ob ihnen ein gemeinsamer Mechanismus zugrunde liegt.“
Bei all diesen Parametern stellten die Forscher fest, dass die Wirksamkeit von Lithium maßgeblich vom Saccharosegehalt in der Ernährung beeinflusst wurde. Insgesamt stellten sie fest, dass Lithium die Lebenserwartung am besten steigerte und die Körperzusammensetzung veränderte, wenn es einer saccharosearmen Ernährung hinzugefügt wurde.
Durch Ganzkörper-RNA-Sequenzierung wurde eine bemerkenswert ähnliche transkriptionelle Reaktion bei der Erhöhung des Saccharoseanteils in der Nahrung von 1 % auf 10 % oder bei der Zugabe von 1 mM LiCl zu einer 1 %igen Saccharose-Diät festgestellt. Diese Reaktion ist durch eine erhebliche Überlappung von fast 500 unterschiedlich exprimierten Genen gekennzeichnet.
„Daher wird angenommen, dass die Aufnahme von Zucker über die Nahrung ein Schlüsselfaktor zum Verständnis der Bioaktivität von Lithium ist, was für seine therapeutische Anwendung relevant sein könnte.“
Mehr Informationen:
Katharina Jans et al., Nahrungssaccharose bestimmt die regulatorische Aktivität von Lithium auf die Genexpression und Lebensdauer bei Drosophila melanogaster, Altern (2024). DOI: 10.18632/aging.205933
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