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Graz (universität) - Ein Grazer Forschungsteam könnte einem direkten Zusammenhang zwischen Ernährung
und Gesundheit auf die Schliche gekommen sein. Univ.-Prof. Dr. Frank Madeo und Dr. Tobias Eisenberg vom Institut
für Molekulare Biowissenschaften der Karl-Franzens-Universität haben entdeckt, dass das Molekül
„Acetyl-Coenzym A“ (kurz Acetyl-CoA) einen wichtigen Schutzprozess der Zelle, die Autophagie, entweder hemmen oder
in Gang setzen kann. Die spektakulären Ergebnisse wurden in zwei parallel erscheinenden Artikeln in renommierten
Fachmagazinen der „Cell Press“ veröffentlicht.
Starkes Übergewicht verkürzt das Leben und erhöht gleichzeitig das Risiko von Herz-Kreislauf- sowie
Krebserkrankungen oder Schlaganfällen dramatisch. Ein vorbeugendes Mittel ist das Fasten, bestätigt Madeo:
„Weltweit haben zahlreiche Forschungsgruppen bewiesen, dass gelegentliche oder permanente Kalorienreduktion die
Lebensspanne von verschiedenen Organismen verlängert und ihre Gesundheit stärkt.“ Ausgelöst wird
dieser Effekt vermutlich durch die Autophagie, einem Selbstverdauungsprogramm, das die Zellen reinigt und entgiftet.
Madeo und Eisenberg haben einen direkten Zusammenhang zwischen dieser „zellulären Müllabfuhr“ und dem
Molekül Acetyl-CoA entdeckt: „Wenn der Organismus über einen geringen Acetyl-CoA-Spiegel verfügt,
zum Beispiel durch Fasten, wird die Autophagie angekurbelt. Sind viele energiereiche Moleküle, wie Fette oder
Zucker vorhanden, könnte Acetyl-CoA aber auch den ‚falschen Weg‘ einschlagen und den wichtigen Zellreinigungsprozess
zu lange unterdrücken“, so die Forscher. Diese Gewissheit bedeutet im Umkehrschluss, dass die metabolischen
Folgen von Nahrungsüberangebot durch eine Manipulation dieses Moleküls eingedämmt werden könnten.
In verschiedenen Tests fütterten die Forscher Hefezellen mit hohen Zuckermengen, die als Folge einer genetischen
Mutation eine erhöhte Acetyl-CoA-Produktion aufwiesen und dramatisch schnell alterten. Umgekehrt konnten Madeo
und Eisenberg die Langlebigkeit wiederherstellen, indem sie – blei gleichbleibender Zuckerzufuhr – die Acetyl-CoA-Produktion
gezielt hemmten und der Zelle damit eine Art Fastenzustand vortäuschten. Fruchtfliegen, in deren Gehirn die
Acetyl-CoA-Menge durch einen genetischen Trick gesenkt wurde, lebten nach diesen Tests länger und waren allgemein
gesünder, obwohl sie einen beliebigen Zugang zu Futter besaßen. Außerdem konnten die Forscher
gemeinsam mit Guido Kroemer, M.D., PhD. PU-PH, von der Universität Paris Descartes in weiteren Untersuchungen
den unkontrollierten Selbstmord von humanen Zellen, wie er bei der bis dato unheilbaren neurodegenerativen Erkrankung
Morbus Huntington passiert, durch eine Veränderung des Acetyl-CoA-Spiegels verhindern.
Diese Ergebnisse stimmen die Forscher hinsichtlich einer medizinischen Nutzung der vielseitigen Funktion des Moleküls
positiv. Einen Vorgeschmack gaben Eisenberg und Madeo wiederum im Rahmen der Kollaboration mit Guido Kroemer: Die
Forscher veränderten die zelluläre Acetyl-CoA- Produktion so, dass Herzschädigungen an Modellorganismen,
die durch hohen Blutdruck ausgelöst wurden, geheilt werden konnten. In Zukunft könnte der Weg für
verschiedene therapeutische Anwendungen offen sein: „Mit Acetyl-CoA haben wir einen molekularen Schalter entdeckt,
der die Autophagie lenken und somit die verschiedene Auswirkungen von Ernährungsweisen auf den Körper
steuern kann. In Zukunft können wir auf eine pharmakologische Manipulation von Acetyl-CoA hoffen – und zwar
unabhängig vom Ernährungsverhalten“, meint Frank Madeo.
Publikationen
Nucleocytosolic Depletion of the Energy Metabolite Acetyl-Coenzyme A Stimulates Autophagy and Prolongs Lifespan.
Eisenberg, T., Schroeder, S., Andryushkova, A., Pendl, P., Küttner, V., Bhukel, A., Mariño, G.,
Pietrocola F., Harger A., Zimmermann A., Moustafa. T., Sprenger, A., Jany, E., Büttner, S., Carmona-Gutierrez,
D., Ruckenstuhl, C., Ring, J., Reichelt, W., Schimmel, K., Leeb, T., Moser, C., Schatz, S., Kamolz. LP.,
Magnes C., Sinner F., Sedej, S., Fröhlich, KU., Juhasz, G., Pieber, TR., Dengjel, J., Sigrist, SJ., Kroemer,
G., and Madeo, F. Cell Metabolism (2014).
http://bit.ly/1jQxrye
Regulation of Autophagy by Cytosolic Acetyl-Coenzyme A. Mariño G, Pietrocola F, Eisenberg T, Kong Y, Malik
SA, Andryushkova A, Schroeder S, Pendl T, Harger A, Niso-Santano M, Zamzami N, Scoazec M, Durand S, Enot DP, Fernández
AF, Martins I, Kepp O, Senovilla L, Bauvy C, Morselli E, Vacchelli E, Bennetzen M, Magnes C, Sinner F, Pieber T,
López-Otín C, Maiuri MC, Codogno P, Andersen JS, Hill JA, Madeo F, Kroemer G. Mol Cell. 2014 Feb
18. pii: S1097-2765(14)00077-X. doi: 10.1016/j.molcel.2014.01.016. [Epub ahead of print] PMID: 24560926 [PubMed
- as supplied by publisher]
http://bit.ly/1kU5SE1
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