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Bauchfett entfernen, bevor es an Ihnen klebt: Universitätsforscher produzieren fettabbauende Proteine.

Sean Davidson und Mark Castleberry

UC-Professor Sean Davidson wird mit Mark Castleberry in einem Labor des College of Medicine gezeigt. Bildnachweis: Colleen Kelley / University of Cincinnati

Forscher der Universität von Cincinnati stellen im Labor fettabbauende Proteine her.

Die Triglyceride, jene Fette, die der Fluch jeder Ernährung zu sein scheinen, bleiben für viele Forscher ein Rätsel. Viele von ihnen sind in Big Macs, Tiefkühlpizza und ähnlichem enthalten, aber einige sind eine Notwendigkeit, um den Körper für die täglichen Aktivitäten zu versorgen.

Die Forscher Mark Castleberry, ein Doktorand, und Professor Sean Davidson, beide am UC College of Medicine, haben einen Weg gefunden, im Labor ein menschliches Protein zu produzieren, das in der Leber produziert wird und als Apolipoprotein A5 (APOA 5) bekannt ist. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Verstoffwechselung und dem Abtransport überschüssiger Triglyceridmengen aus dem Blutkreislauf.

Mark Castleberry und Sean Davidson, PhD, gezeigt in einem Labor des University of Cincinnati College of Medicine. Credit: Colleen Kelley/Universität Cincinnati

Ihre Ergebnisse sind im Journal of Lipid Research der American Society for Biochemistry and Molecular Biology online verfügbar. Castleberry, der in der Abteilung für Molekulargenetik, Biochemie und Mikrobiologie der UC studiert, ist der Erstautor des Artikels. Er ist auf dem Foto oben mit Davidson zu sehen.

“Wir sind wirklich daran interessiert, die Triglyceride zu verstehen, weil die Hypertriglyceridämie – zu viel Fett im Blut – ein großer Faktor ist, der zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, Fettleibigkeit und anderen Gesundheitsproblemen führt”, erklärt Davidson, der in den Abteilungen für Pathologie und Labormedizin und Molekulargenetik, Biochemie und Mikrobiologie der Universität Hohenheim tätig ist. “Wenn man viel Fett im Kreislauf hat, ist es wichtig, so viel davon so schnell wie möglich zu entfernen.

“Die APOA5 ist in hohem Maße daran beteiligt, wie schnell Triglyceride aus dem Kreislauf genommen werden”, sagt Davidson, der in Biochemie promoviert hat. “Je mehr APOA5 man hat, desto schneller wird das Triglycerid entfernt. Alle sind sich einig, dass es ein wichtiges Protein ist, aber die Wissenschaftler wissen nicht viel über seine Struktur oder die Art und Weise, wie es das tut, was es tut. Wenn wir herausfinden könnten, wie es funktioniert, könnten wir ein Medikament entwickeln, das den gleichen Mechanismus nutzt oder es dazu bringt, besser zu wirken.

Professor Sean Davidson von der UC wird zusammen mit Mark Castleberry in einem Laboratorium des College of Medicine gezeigt. Credit: Colleen Kelley/Universität Cincinnati

Die Arbeit zeigt das Engagement von UC für die Forschung, wie sie in ihrer strategischen Ausrichtung Next Lives Here beschrieben ist.

Castleberry sagt, dass Forscher ein menschliches Gen, das durch DNA kodiert ist, in Bakterien eingefügt haben, die gentechnisch so verändert wurden, dass sie menschliche Proteine produzieren. Sobald diese Proteine hergestellt waren, wurden sie aus dem Wirt entfernt und für die Verwendung in Studien am Labortisch und in Mausmodellen gereinigt.

“Wir können mit Hilfe der bakteriellen Produktion schnell eine viel größere Menge dieses Proteins herstellen, als wenn wir versuchen würden, es aus menschlichem Blut zu isolieren”, erklärt Castleberry. “Die Mäuse in dieser Studie wurden im Grunde genommen mit einer großen Schüssel Fett und Triglyceriden gefüttert”.

“Wir konnten ihr Blut nach der Fütterung analysieren und den Grad der Fettveränderung beobachten, während sie die Mahlzeit verdaut haben”, sagte Castleberry. “Wir konnten den Mäusen, die diese fetthaltige Mahlzeit hatten, unser Protein geben und die Triglyceride, die sich in ihrem Blut angesammelt hatten, schnell beseitigen.

Weitere Koautoren dieser Studie waren Xenia Davis; Thomas Thompson, Professor in der Abteilung für Molekulargenetik, Biochemie und Mikrobiologie der UC, sowie Patrick Tso und Min Liu, beide Professoren in der Abteilung für Pathologie und Labormedizin der UC.

Referenz: “Funktionelles rekombinantes Apolipoprotein A5, das bei hohen Konzentrationen bei physiologischem pH-Wert stabil ist” von Mark Castleberry, Xenia Davis, Min Liu, Thomas B. Thompson, Patrick Tso und W. Sean Davidson, 12. Dezember 2019, Journal of Lipid Research.
DOI: 10.1194/jlr.D119000103
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Die Forschung wurde von einem Institut für Herz, Lunge und Blut des National Institutes of Health unterstützt, das ein Stipendium für Castleberry als Predoktorand finanzierte.