Neuer Behandlungsansatz bei Fettleber?

by | Jun 14, 2024

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Ein Team der Heinrich-Heine-Universität hat einen neuen Ansatz im Kampf gegen die weitverbreitete Fettleber gefunden. Der Schlüssel ist das Signalmolekül SEMA3A.

Die sogenannte Fettleber, die metabolische Dysfunktion-assoziierte SLD (MASLD), betrifft weltweit bereits rund ein Drittel aller Menschen. Das tückische: Sie hat gerade im Anfangsstadium kaum krankhafte Auswirkungen. Dennoch ist sie langfristig hoch gefährlich. Entsprechend ist die Forschung bemüht, Lösungen für diese neue Volkskrankheit zu finden, was einem Team unter Leitung des Instituts für Stoffwechselphysiologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) nun gelungen sein könnte. In Zusammenarbeit mit dem Deutschen Diabetes-Zentrum (DDZ) und anderen Partnern haben die Forscher herausgefunden, dass eine bestimmte gesättigte Fettsäure in Blutgefäßen zur Produktion des Signalmoleküls SEMA3A führt, weswegen die „Fenster“ in den Blutgefäßen verschlossen werden. Dies behindert den Fetttransport in Richtung Fettgewebe. In der Fachzeitschrift Nature Cardiovascular Research berichten die Forscher aktuell, dass sich die Fenster wieder öffnen und sich das Fett in der Leber verringert, wenn SEMA3A gehemmt wird.

Mögliche Erklärung für MASLD

Mit diesem Ansatz haben die Forscher eine mögliche Erklärung für die Entstehung von MASLD gefunden, deren molekularen Ursachen bisher nicht vollständig bekannt waren. Die Hauptrolle spielen dabei die sogenannten Fenster in den Blutgefäßzellen, über die Stoffe zwischen Leberzellen und Blut ausgetauscht werden. Über sie gibt die Leber überschüssige Fettpartikel über den Blutstrom ans Fettgewebe ab. Die Forscher fanden heraus, dass diese Fenster durch einen Mechanismus geschlossen werden, bei dem das Signalmolekül SEMA3A (Semaphorin-3A) die zentrale Rolle spielt. Dieses Molekül wiederum wird in Blutgefäßen produziert, wenn sie verstärkt der gesättigten Fettsäure Palmitinsäure ausgesetzt sind.

Sydney Balkenhol vom Institut für Stoffwechselphysiologie der HHU und vom DDZ, Erstautorin der jetzt in Nature Cardiovascular Research erschienenen Studie, weist auf eine Entdeckung des Teams hin, die mithilfe der Rasterelektronenmikroskopie gemacht wurde: „Auch in einem speziellen Mausmodell für Fettleber und Typ-2 Diabetes mellitus waren die ‚Fenster‘ in den kleinsten Blutgefäßen der Leber verschlossen.“ Der Clou: Die Forscher konnten diesen Effekt auch umkehren. Wird das Signalmolekül gehemmt, konnte sich die Leber entfetten und so ihre Funktion wieder verbessern.

Der Korrespondenzautor Prof. Dr. Eckhard Lammert, Leiter des Instituts für Stoffwechselphysiologie an der HHU und des Instituts für Vaskular- und Inselzellbiologie am DDZ, erhofft sich aus den Entdeckungen langfristig einen therapeutischen Ansatz auch für den Menschen: „Möglicherweise kann das von uns identifizierte Signalmolekül SEMA3A genutzt werden, um die MASLD und ihre Folgen frühzeitig zu verhindern. Doch müssen wir zunächst die Prozesse auch beim Menschen näher untersuchen.“

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Gemüsekohl für die Gesundheit

Forscher des Leibniz-Instituts für Gemüse- und Zierpflanzenbau haben jene Kohlsorten identifiziert, die besonders wertvolle Pflanzenstoffe für den Menschen beinhalten. Wie die sich auf die Gesundheit auswirken, wird nun in einer Interventionsstudie untersucht.

Grün und vielfältig sollte sie sein, unsere Ernährung. Und einem Gemüse kommt dabei eine besondere Bedeutung zu: Gemüsekohl. Am Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) gibt es mit dem Projekt SharpGreens sogar ein eigenes Forschungsprojekt, das jetzt in die zweite Phase startet. Die wissenschaftliche Fragestellung: Wie beeinflusst eine vielfältige Ernährung reich an Gemüsekohl die Gesundheit? Die humane Interventionsstudie wird gemeinsam mit dem Universitätsklinikum Freiburg umgesetzt. Erforscht werden sollen vor allem die Auswirkungen auf die Immunfunktionen und das Darmmikrobiom.
Der Interventionsstudie ist eine intensive erste Projektphase vorangegangen, für die am IGZ in den vergangenen 30 Jahre eine umfassende Analytikplattform für sekundäre Pflanzenstoffe und ihre Abbauprodukte entwickelt wurde. Im Fall des Gemüsekohls geht es um die sogenannten Glucosinolate, die beim Verzehr enzymatisch zu gesundheitsfördernden Abbauprodukten, den Isothiocyanaten, umgewandelt werden können. Diese Substanzen haben entzündungshemmende, antikanzerogene und antimikrobielle Eigenschaften. Bisher wurden mehr als 100 verschiedene Glucosinolate in Pflanzen identifiziert, wobei die Wirksamkeit ihrer Abbauprodukte stark variieren kann.
Über 300 Kohlsorten kultiviert
Im Rahmen des Projekts SharpGreens kultivierte das Team von Projektleiterin Dr. Katja Witzel im letzten Jahr 300 Genbank- und 17 kommerzielle Kohlsorten am IGZ und analysierte die Glucosinolat-Gehalte und Abbauprodukte. Dabei wurden 24 Kohlsorten mit verbesserten Glucosinolat-Gehalten und gewünschten -Abbauprofilen identifiziert. Diese stammen aus verschiedenen Regionen, darunter Kohlrabi aus der ehemaligen DDR, Blumenkohl-Sorten aus Italien, Weißkohl aus Japan und Spanien, Grünkohl aus Schweden und bulgarischer Rotkohl. Zur weiteren Aufklärung des enzymatischen Glucosinolat-Abbaus wurde das Proteom aller Kohlsorten am IGZ analysiert und ergänzend dazu eine genomweite Assoziationsstudie vom Projektpartner Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) durchgeführt.
In der nun gestarteten zweiten Projektphase werden die ausgewählten Kohlsorten in der Interventionsstudie am Universitätsklinikum Freiburg unter der Leitung von Prof. Dr. Evelyn Lamy eingesetzt. Es wird untersucht, ob der Verzehr einer vielfältigeren Gemüsekohl-Diät die Gesundheit beeinflusst und ob diese Effekte auf den hohen Gehalt an gesundheitsfördernden Inhaltsstoffen oder die Pflanzenvielfalt zurückzuführen sind. Die Probanden erhalten dafür in einem randomisierten Crossover-Versuch vier verschiedene Gemüsekohl-Diäten, die aus gefriergetrockneten Kohlpflanzen am IGZ hergestellt werden und definierte Mengen an bioaktiven Substanzen enthalten. Außerdem wird der Einfluss der Vielfalt an Gemüsekohl in der Ernährung auf die Zusammensetzung des Darmmikrobioms untersucht.
Bewusstsein für Vielfalt fördern
Die Forschungsergebnisse sollen anschließend über verschiedene Formate wie Kochevents, Feldführungen und Ausstellungen an die Öffentlichkeit kommuniziert werden. Ziel ist es, das Bewusstsein für den Erhalt der Artenvielfalt in der Landwirtschafft sowie eine vielfältige pflanzenbasierte Ernährung zu fördern. Unterstützt werden die Forscher dabei von proWissen Potsdam e.V. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert SharpGreens im Rahmen der Forschungsinitiative zum Erhalt der Artenvielfalt (FEdA) und der Richtlinie zur Erforschung der Zusammenhänge zwischen Biodiversität und menschlicher Gesundheit (BiodivGesundheit2) mit 1,1 Millionen Euro für einen Zeitraum von drei Jahren.

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