Die Autoren einer neuen Studie haben einen Metaboliten gefunden, der weiße („schlechte“) Fettzellen in Zellen verwandelt
Häufig sind Stoffwechselerkrankungen die UrsacheUngleichgewicht der Energiehomöostase – wenn der Körper mehr Energie erhält, als er verbraucht. Aus diesem Grund konzentrieren sich einige Therapieansätze auf die Umwandlung weißer Fettzellen (sogenannte Adipozyten) in braune Fettzellen. Weiße Adipozyten speichern überschüssige Energie und führen letztlich zu Stoffwechselerkrankungen wie Fettleibigkeit. Und braune Adipozyten lösen angesammelte Energie in Wärme auf, was letztendlich den Energieverbrauch im Körper erhöht und dabei hilft, sein Gleichgewicht wiederherzustellen.
Im Rahmen der Studie verwendeten Wissenschaftler DatenReFRAME Calibr stellt Bibliotheken mit 14.000 bekannten Arzneimittelverbindungen wieder her, die von der FDA für die Behandlung anderer Krankheiten zugelassen wurden oder umfassend auf ihre Sicherheit beim Menschen getestet wurden. Mithilfe eines Hochdurchsatz-Screenings scannten die Wissenschaftler ReFRAME auf der Suche nach einem Medikament mit diesen spezifischen Fähigkeiten.
So entdeckten sie Zafirlukast, das von der FDA zugelassen ist.ein Medikament zur Behandlung von Asthma. Es stellte sich heraus, dass es Adipozyten-Vorläuferzellen (sogenannte Präadipozyten) in überwiegend braune Adipozyten und die weißen Adipozyten selbst in braune umwandeln kann.
Zafirlukast induziert die Bildung von BrauntönenAdipozytengewebe. Bei den mit Zafirlukast behandelten Preadipozyten (rechtes Bild) waren braune Adipozyten (rot dargestellt) häufiger anzutreffen als experimentell kultivierte Preadipozyten (linkes Bild). Mit freundlicher Genehmigung von Scripps Research und Calibr
Das Problem ist, dass es bei Einnahme giftig istHöhere Dosen und Wissenschaftler wussten nicht, wie Zafirlukast Fettzellen umwandelte. Biologen wandten sich dann hilfesuchend an Metabolitenexperten. Sie dekonstruierten die Chemikalien im Mechanismus von Zafirlukast und fanden einen Metaboliten, der die gleiche funktionelle Wirkung wie Zafirlukast ohne die Nebenwirkungen hatte.
Mithilfe der FlüssigkeitschromatographieMithilfe der Massenspektrometrie suchten Wissenschaftler nach Metaboliten im Fettgewebe, die zur Bildung brauner Adipozyten führen würden. Durch die Reduzierung von 30.000 Stoffwechselsignaturen auf 17 Metaboliten entdeckten sie Myristoylglycin, einen endogenen Metaboliten, der die Bildung brauner Adipozyten induziert, ohne die Zelle zu schädigen. Von den Tausenden von im Test gemessenen Stoffwechselsignaturen wies nur Myristoylglycin diese besondere Signatur auf, selbst unter Metaboliten, deren Struktur nahezu identisch war.
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Titelbild: jackie_niam