Veränderungen im Fettstoffwechsel wirken sich darauf aus, wie Zellen auf Stress reagieren: Studie

Eine neue Studie von Forschern des USC und der UC Berkeley gibt Aufschluss darüber, wie sich Veränderungen im Lipidstoffwechsel auf die Gesundheit von Zellen auswirken können, wenn diese altern und auf Stress reagieren. Die Studie „Lipidhomöostase ist für eine maximale ER-Stressreaktion unerlässlich“ wurde in veröffentlicht eLife am 25. Juli 2023.

Die Studie konzentriert sich auf das endoplasmatische Retikulum (ER), eine Struktur innerhalb von Zellen, die für die Produktion von Proteinen sowie Lipiden verantwortlich ist, also Fettverbindungen, die im Körper verschiedene Rollen spielen. Ein ordnungsgemäß funktionierendes ER, manchmal auch „Fabrik“ der Zelle genannt, sei für die Aufrechterhaltung der Qualität von Proteinen und Lipiden in den Zellen unerlässlich, sagte Erstautor Gilberto Garcia, Postdoktorand an der USC Leonard Davis School of Gerontology.

Garcia und Kollegen identifizierten ein Gen in der Wurmart C. elegans, let-767, das eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Qualität der vom ER produzierten Lipide und Proteine ​​spielt. Durch die Unterdrückung des let-767-Gens verringerten sich die Lipidspeicher in den Zellen der Würmer. Die Struktur des ER war verändert, was seine Fähigkeit verringerte, auf proteinbedingten Stress zu reagieren, und die betroffenen Würmer waren kleiner und lebten kürzer.

„let-767 kodiert für ein Enzym, das giftige Lipide beseitigt und sie dann in gute Lipide umwandelt“, sagte Ryo Sanabria, Assistenzprofessor für Gerontologie an der USC Leonard Davis School und Mitautor der Studie. „Wenn man es also loswird, dann zerstört es wirklich die Gesundheit der Notaufnahme auf zwei verschiedene Arten: Es sammelt das giftige Produkt an, das es loswerden soll, und dann hat man auch nicht das gute Zeug, das es umwandeln soll.“ hinein.“

Die Unterdrückung von let-767 und der daraus resultierende Abbau von Lipiden blockierten die Induktion der Unfolded Protein Response des ER (UPRER), ein Prozess, der typischerweise durch die Überakkumulation von ungefalteten oder fehlgefalteten Proteinen ausgelöst wird. Normalerweise dient die UPR dazu, das Überangebot an falsch gefalteten Proteinen neu zu falten oder zu beseitigen.

Die Blockierung dieser Reaktion könnte eine wichtige Rolle bei neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit, der Parkinson-Krankheit, der Huntington-Krankheit und der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) spielen, sagte Sanabria. Diese Erkrankungen sind Beispiele für proteopathische Erkrankungen, die durch die Ansammlung abnormaler Proteine ​​gekennzeichnet sind.

„Dieser Befund zeigt, dass Veränderungen in den Lipidwegen die Fähigkeit einer Zelle, auf Proteinstress zu reagieren, erheblich beeinflussen können, und bringt ans Licht, wie ein Lipid-Ungleichgewicht das Fortschreiten proteopathischer Erkrankungen beschleunigen könnte“, sagten sie.