Dem zellulären Stoffwechsel auf der Spur

Was wie ein Sonnensturm aussieht ist eine embryonale Stammzelle die sich in eine Nervenzelle differenziert. (Foto: Anne Rupprecht/Vetmeduni Vienna)

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Die Entkopplerproteine UCP2 und UCP4 sind in unterschiedliche zelluläre Stoffwechselarten involviert. Die Proteine geben also Auskunft über den Zustand einer Zelle. Veränderungen in diesem Stoffwechsel könnten Auskunft über Erkrankungen im Organismus geben. Die Forschungsarbeit von Anne Rupprecht und Elena Pohl wurde vor kurzem im Journal PLOS One veröffentlicht.

„Die Zusammensetzung der UCPs in den Zellen gibt Auskunft darüber, in welchem Zustand sich die Zellen befinden. UCP2 könnte deshalb schon im frühen Stadium anzeigen, ob sich eine Zelle auf dem Weg zur Krebszelle befindet. Auch eine Einstufung der Bösartigkeit von Tumoren wäre eventuell möglich. Ein gestörter Mechanismus in den Nervenzellen kann zu Funktionsstörungen und so etwa zu neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson führen“, erklärt Erstautorin Rupprecht.

UCP2 in Stammzellen und Krebszellen

Rupprecht zeigte bereits in früheren Studien an Immunzellen, dass UCP2 in einen erhöhten Stoffwechsel involviert sein könnte. Embryonale Stammzellen besitzen genau so einen erhöhten Stoffwechsel, da sie sich rasch und fortwährend teilen, genau wie Krebszellen. Rupprecht suchte also nach verschiedenen UCPs in embryonalen Stammzellen von Mäusen und fand lediglich UCP2. „Ein sehr hoher UCP2 Gehalt zeigte sogar einen besonders stark angekurbelten Stoffwechsel an. Auch in Krebszellen wurde UCP2 in anderen Studien bereits nachgewiesen“, so Rupprecht.

UCP4 in Nervenzellen

Im Gegensatz zu UCP2 kommt UCP4 nur in Nervenzellen vor. Nervenzellen haben einen ganz anderen Metabolismus. Sie teilen sich im Gegensatz zu Stammzellen und Krebszellen kaum. Das Forschungsteam um Prof. Elena Pohl ließ deshalb embryonale Stammzellen in der Petrischale zu Nervenzellen differenzieren. Anhand dieses Modelsystems zeigten die Forschenden, dass UCP2 in den sich schnell vermehrenden  Stammzellen noch vorhanden ist, ab dem Zeitpunkt der Differenzierung jedoch durch UCP4 ersetzt wird.

Mehr dazu in der Presseausseinformation. 2

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