Artikel zur Langlebigkeit

Nutzen von Omega-3-Fettsäuren im Zusammenhang mit der Stammzellkontrolle

fettzellen, Fettgewebe
  • Eine hochempfindliche Zellantenne, das sogenannte primäre Cilium, kann Omega-3-Fette in der Nahrung erkennen und beeinflussen, wie sich Stammzellen teilen und in Fettzellen verwandeln.

  • Wenn Omega-3-Fettsäuren an einen Rezeptor auf den Flimmerhärchen von Fettstammzellen binden, entstehen mehr Fettzellen – das ist besser, als zu viel Fett in vorhandenen Zellen zu speichern.

  • Wenn Menschen einen Defekt im Cilium haben, sind sie immer hungrig und werden fettleibig.

Dieser Artikel wurde im Stanford Medicine News Center veröffentlicht.

Seit Jahren wissen Forscher, dass Defekte in einer alten Zellantenne, dem sogenannten primären Zilium, mit Fettleibigkeit und Insulinresistenz zusammenhängen. Nun haben Forscher der Stanford University School of Medicine herausgefunden, dass das seltsame kleine Zellanhängsel Omega-3-Fettsäuren in der Nahrung wahrnimmt und dass dieses Signal direkten Einfluss darauf hat, wie sich Stammzellen im Fettgewebe teilen und in Fettzellen verwandeln.

Der Befund stellt ein fehlendes Bindeglied zwischen zwei Welten dar – der der Ernährungswissenschaft und der der Molekular- und Zellbiologie. Ernährungsstudien haben seit langem gezeigt, dass der Verzehr von Omega-3-Fettsäuren, essentiellen Fettsäuren, die in Fisch und Nüssen vorkommen, mit einem geringeren Risiko für Herzerkrankungen, Schlaganfall, Arthritis und sogar Depressionen verbunden ist.

Ein Artikel, der die Forschung beschreibt, wird am 21. November online in Cell veröffentlicht. Der leitende Autor ist Peter Jackson, PhD, Professor für Mikrobiologie und Immunologie sowie für Pathologie. Der Hauptautor ist die Postdoktorandin Keren Hilgendorf, PhD.

Forscher in Jacksons Labor suchten nicht nach Omega-3-Fettsäuren, als sie mit ihrer Forschung begannen. Sie suchten nur nach dem Signalmolekül, das Fettstammzellen wahrnahmen. Das Molekül könnte alles sein: Signalwege in der Zellbiologie beinhalten oft esoterische Moleküle, von denen nur wenige Menschen gehört haben. Sie wussten nur, dass Menschen bei seltenen Krankheiten, die mit einem Defekt des primären Ziliums einhergehen, ständig hungrig sind, nicht mit dem Essen aufhören können und fettleibig und insulinresistent werden. Daher waren sie überrascht, als sich herausstellte, dass es sich bei dem Signal um Omega-3-Fettsäuren handelte.

„Als wir sahen, dass die Zelle auf Omega-3-Fettsäuren reagierte, wurde uns klar, dass sich dies von einer rein molekularbiologischen Geschichte zu einer Geschichte gewandelt hatte, die die molekularbiologische Art und Weise zeigt, wie die Ernährung Stammzellen kontrolliert“, sagte Jackson.

Die Zellen spüren das Vorhandensein von Omega-3-Fettsäuren über ein winziges, haarartiges Fortsatz, das sogenannte primäre Cilium, eine uralte Struktur, die von den vielen Geißeln abgeleitet ist, die Algenzellen vor fast einer Milliarde Jahren zum ersten Mal nutzten, um sich durch die Ozeane zu bewegen und ihre Energie zu spüren Umfeld. Im Laufe der Zeit, als sich einzellige Organismen zu mehrzelligen Lebewesen entwickelten, die zunächst durch die Ozeane schwammen und dann an Land krochen, warfen die Zellen die meisten ihrer Geißeln ab. Aber die meisten Zellen hatten ein einzelnes Flagellum, das primäre Cilium, das als hochempfindliche Antenne diente; Es kann äußerst subtile Signale über die Welt außerhalb der Zelle erfassen und dabei helfen, die Funktion und das Schicksal der Zelle zu regulieren.

Jackson und seine Kollegen fanden heraus, dass die Bindung von Omega-3-Fettsäuren an einen Rezeptor namens FFAR4 auf den Zilien von Fettstammzellen dazu führt, dass sich die Fettstammzellen teilen, was zur Bildung weiterer Fettzellen führt. Dadurch erhält der Körper mehr Fettzellen, in denen er Energie speichern kann, was gesünder ist, als zu viel Fett in vorhandenen Fettzellen zu speichern. „Was Sie wollen, sind mehr kleine Fettzellen statt weniger großer Fettzellen“, sagte Jackson. „Eine große Fettzelle ist keine gesunde Fettzelle. Das Zentrum ist weiter von einer Sauerstoffversorgung entfernt, es sendet schlechte Signale aus und kann platzen und giftige Inhalte freisetzen.“ Große Fettzellen seien mit Insulinresistenz, Diabetes und Entzündungen verbunden, fügte er hinzu.

Darüber hinaus fanden die Forscher heraus, dass das Vorhandensein gesättigter Fette oder die Blockierung der Ziliensignalisierung des FFAR4-Rezeptors nicht zu einer verstärkten Bildung neuer Fettzellen aus Stammzellen führt, sondern vielmehr zur Anlagerung von Fett an bestehende Zellen. „Anstatt zu untersuchen, wie Ernährung mit Gesundheit zusammenhängt, sind wir vom Molekül über den Rezeptor bis zur Zelle gegangen, um zu dokumentieren, warum ‚gesunde Fette‘ nützlich sind und ‚ungesunde Fette‘ zu Krankheiten beitragen“, sagte Hilgendorf. „Wir haben einen Mechanismus bereitgestellt, der erklärt, warum Omega-3-Fettsäuren für die Aufrechterhaltung eines gesunden Fettgleichgewichts von entscheidender Bedeutung sind und gesättigte Fette begrenzt werden sollten.“

Die Forschung könnte auch das wissenschaftliche Verständnis darüber verändern, wie der Körper die Fettspeicherung bei einem gesunden Menschen verwaltet. „Forscher sprechen oft über die Bewegung von Fett in und aus Zellen, aber was wir zeigen, ist die Bedeutung der Stammzellaktivität bei der Bildung neuer Fettzellen als entscheidend für das Energiemanagement des Körpers“, sagte Carl Johnson, ein Doktorand in das Programm für Stammzellbiologie und regenerative Medizin und Mitautor des Artikels.

Die Studie wurde veröffentlicht in Zelle im November 2019.



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