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Sonntag, 22. Oktober 2017
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Stoffwechselstörung Morbus Gaucher ist entschlüsselt

 Stoffwechselstörung Morbus Gaucher ist entschlüsseltSphingosin wurde vor über 100 Jahren von einem deutschen Forscher entdeckt.

Aktivität des Enzyms GBA2 wird durch giftiges Sphingosin gebremst. Experten des Bonner Forschungszentrums caesar haben einige der komplexen Regulierungsmechanismen der genetisch bedingten Stoffwechselstörung Morbus Gaucher entschlüsselt. Laut den im “Journal of Biological Chemistry” veröffentlichten Ergebnissen ist die Gensequenz GBA1 für die Produktion des Enzyms GBA1 zuständig, das eine wichtige Rolle beim Abbau komplexer Fett-Zuckerverbindungen spielt. Hierbei kommt die giftige Substanz Sphingosin zum Tragen.

Solche auch als Glycosphingolipide bezeichneten Fett-Zuckerverbindungen sind Bausteine von Zellmembranen. In der Zelle werden alte Membranbausteine ständig abgebaut und durch neue ersetzt. Diesen Abbau übernehmen die Lysosomen, also Zellorganellen, die in menschlichen und tierischen Zellen die Aufgaben einer Müllverwertungsanlage erfüllen. In den Lysosomen wird das Enzym GBA1 aktiv und spaltet die Glycosphingolipide in kleinere Bruchstücke.

Gendefekte bei GBA1

Bei Menschen, die unter Morbus Gaucher leiden, funktioniert das Enzym GBA1 nicht richtig. Dies hat zur Folge, dass die Lysosomen anschwellen und schließlich wie ein Mülleimer überquellen: Fett-Zuckerverbindungen schwappen aus den Lysosomen heraus und schwimmen in der Zelle herum. Nun tritt ein erster Notfallplan in Kraft: Das Enzym GBA2 übernimmt und spaltet die Fett-Zuckerverbindungen außerhalb der Lysosomen.

Bei diesem Abbauprozess entsteht unter anderem Sphingosin. Sphingosin wurde vor über 100 Jahren von einem deutschen Forscher entdeckt, der die rätselhafte Substanz in Anlehnung an eine ägyptische Sphinx benannte. Leider ist Sphingosin für die Zellen giftig. Um die Vergiftung der Zelle zu verhindern, reguliert ein zweiter Notfallplan die Aktivität des Enzyms GBA2.

Neue Therapien als Ziel

Die Forscher haben ermittelt, dass die Aktivität des Enzyms GBA2 durch Sphingosin gebremst wird. Je höher die Sphingosin-Konzentration in der Zelle ist, desto weniger aktiv ist GBA2. Die Experten fanden auch heraus, welcher Mechanismus dahinter steckt. Sphingosin bindet an GBA2 und vermindert so die Aktivität des Enzyms. Dieser Effekt ist umkehrbar – sobald die Sphingosin-Konzentration abnimmt, findet das Enzym GBA2 zu alter Form zurück.

Die von den caesar-Wissenschaftlern ausführlich entschlüsselten Regulationsmechanismen könnten zukünftig dazu beitragen, wirksame Therapien für Morbus-Gaucher-Patienten zu entwickeln. Es bleiben jedoch noch Fragen offen: Warum bedingen gleiche Gendefekte und biochemische Befunde so unterschiedliche Krankheitsbilder? Oder: Welchen Einfluss hat das Enzym GBA2 auf das Wachstum und die Funktion von Nervenzellen?

 

Foto: pixelio.de, Gabi Schoenemann

pte

 

 

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