13.07.2020 - Washington State University

Studie findet Fettsäure, die Krebszellen tötet

Diese Entdeckung hat viele Implikationen, darunter einen Schritt in Richtung einer möglichen Behandlung von Krebs

Forscher haben gezeigt, dass eine Fettsäure namens Dihomogamma-Linolensäure, oder DGLA, menschliche Krebszellen abtöten kann.

Die Studie, die am 10. Juli in Developmental Cell veröffentlicht wurde, ergab, dass die DGLA Ferroptose in einem Tiermodell und in menschlichen Krebszellen induzieren kann. Ferroptose ist eine eisenabhängige Art des Zelltods, die in den letzten Jahren entdeckt wurde und zu einem Brennpunkt der Krankheitsforschung geworden ist, da sie eng mit vielen Krankheitsprozessen verbunden ist.

Jennifer Watts, außerordentliche Professorin an der Washington State University und korrespondierende Autorin der Arbeit, sagte, dass diese Entdeckung viele Implikationen hat, darunter auch einen Schritt in Richtung einer möglichen Behandlung von Krebs.

"Wenn man DGLA genau in eine Krebszelle einbringen könnte, könnte es die Ferroptose fördern und zum Absterben von Tumorzellen führen", sagte Watts. "Auch das Wissen, dass dieses Fett Ferroptose fördert, könnte sich auch darauf auswirken, wie wir über Krankheiten wie Nierenerkrankungen und Neurodegeneration denken, bei denen wir diese Art von Zelltod verhindern wollen.

DGLA ist eine mehrfach ungesättigte Fettsäure, die in geringen Mengen im menschlichen Körper, jedoch selten in der menschlichen Ernährung vorkommt. Im Vergleich zu anderen Fettsäuren, wie sie z.B. in Fischöl vorkommen, ist DGLA relativ wenig erforscht.

Watts erforscht seit fast zwanzig Jahren Nahrungsfette einschließlich DGLA, wobei er den Nematoden Caenorhabditis elegans als Tiermodell verwendet. Der mikroskopisch kleine Wurm C. elegans wird häufig in der molekularen Forschung eingesetzt, da er transparent ist und es Wissenschaftlern ermöglicht, die Aktivität auf Zellniveau in einem ganzen Tier über seine relativ kurze Lebensdauer hinweg zu untersuchen. Ergebnisse, die in den C.-elegans-Zellen gefunden werden, sind oft auch auf menschliche Zellen übertragbar.

Watts' Forschungsteam entdeckte, dass die Fütterung von Fadenwürmern mit einer Diät aus DGLA-beladenen Bakterien alle Keimzellen in den Würmern sowie die Stammzellen, aus denen die Keimzellen bestehen, abtötete. Die Art und Weise, wie die Zellen abstarben, trug viele Anzeichen von Ferroptose in sich.

"Viele der Mechanismen, die wir bei den Nematoden sahen, stimmten mit den Merkmalen der Ferroptose in Säugetiersystemen überein, darunter das Vorhandensein von redox-aktivem Eisen und die Unfähigkeit, oxidierte Lipide zu reparieren, die wie molekulare Henker wirken", sagte Marcos Perez, ein WSU-Doktorand und Erstautor der Arbeit.

Um zu sehen, ob die Ergebnisse auf menschliche Zellen übertragbar sind, arbeiteten Watts und Perez mit Scott Dixon von der Stanford University zusammen, der sich seit vielen Jahren mit Ferroptose und ihrem Potenzial zur Krebsbekämpfung beschäftigt.

Mit dem, was sie aus der Arbeit mit den Fadenwürmern gelernt hatten, zeigten die Forscher, dass DGLA Ferroptose in menschlichen Krebszellen induzieren kann. Sie fanden auch eine Wechselwirkung mit einer anderen Fettsäureklasse, den sogenannten Etherlipiden, die eine schützende Wirkung gegen DGLA hatten. Als sie die Etherlipide herausnahmen, starben die Zellen in Gegenwart von DGLA schneller ab.

Zusätzlich zu diesen neuen Erkenntnissen zeigte die Studie auch, dass C. elegans ein nützliches Tierversuchsmodell für die Untersuchung der Ferroptose sein kann, ein Gebiet, das bisher hauptsächlich auf Zellkulturen angewiesen war.

Um diese Forschung weiter voranzutreiben, erhielt Watts' Team kürzlich einen Zuschuss in Höhe von 1,4 Millionen Dollar von den National Institutes of Health, um zu untersuchen, was die Nematodenkeimzellen so anfällig für DGLA macht, und um die Rolle der Mitochondrien, der Zellorganellen, die an der Fettverbrennung und der Regulierung des Stoffwechsels beteiligt sind, bei der Ferroptose zu erforschen.

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