Was Würmer wieder zum Wachsen bringt

Forscher entdecken eine neue Lipidklasse

Forscher des Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) in Dresden haben eine neue Klasse von Lipiden entdeckt. Im Fadenwurm konnten sie zeigen, dass dieses Lipid am Cholesterintransport beteiligt ist und für Lipide ungewöhnlich hydrophil ist. Den Stoff konnten sie mit Hilfe von Kollegen der TU Dresden mittlerweile synthetisieren.

Bekommt der Fadenwurm Caenorhabditis elegans nicht ausreichend Cholesterin, gerät seine Entwicklung ins Stocken, das Überleben des Wurmes kann sogar gefährdet werden. Das Labor von Prof. Teymuras Kurzchalia am MPI-CBG hat nun ein Signalmolekül entdeckt, das einer solchen durch Cholesterinmangel ausgelösten Entwicklungshemmung entgegenwirkt und die Würmer wieder zum Wachsen bringt. Es ist ein bisher unbekanntes Lipid, das sich durch seine zuckerartige Kopfgruppe mit Doppelladung von bisher bekannten Lipiden deutlich unterscheidet. „Das macht es wirklich ganz anders, es ist fast wasserlöslich, was bei Lipiden sonst nicht der Fall ist,“ so Kurzchalia.

Die Forscher konnten außerdem zeigen, dass dieses Lipid den Cholesterintransport in Zellen reguliert und daher essenziell wichtig für eine gesunde Entwicklung bei Fadenwürmern ist. Sind Gene defekt, die den Cholesterintransport steuern, kann das schwerwiegende Folgen haben. Bei der Niemann-Pick-Krankheit Typ C etwa ist genau das der Fall: Es kommt zu einem Cholesterinstau. Dieses Problem konnte durch Zugabe des Lipids in Würmern behoben werden, die auch mutierte Niemann-Pick-C-Gene haben. In einem nächsten Projekt will das Team nun mit Partnern in Großbritannien Zellen von Patienten mit dieser Krankheit mit dem Stoff behandeln und sehen, wie sich das auf den Cholesterintransport auswirkt.

Die neuen Erkenntnisse sind das Ergebnis von beinahe fünf Jahren Arbeit. Alleine eineinhalb Jahre hat es gedauert, das neu entdeckte Lipid von Null auf zu synthetisieren. „Andere hätten da längst aufgegeben, unser Kooperationspartner Hans-Joachim Knölker hingegen hat die Herausforderung gerade gereizt,“ so Studienleiter Kurzchalia vom MPI-CBG.

Originalveröffentlichung

Sebastian Boland, Ulrike Schmidt, Vyacheslav Zagoriy, Julio L Sampaio, Raphael F Fritsche, Regina Czerwonka, Tilo Lübken, Jakob Reimann, Sider Penkov, Hans-Joachim Knölker & Teymuras V Kurzchalia:
Phosphorylated glycosphingolipids essential for cholesterol mobilization in Caenorhabditis elegans
http://www.nature.com/nchembio/journal/vaop/ncurrent/full/nchembio.2347.htmlNature Chemical Biology, 3 April 2017 (Advance Online Publication)