Es ist ein Enzym, das lange im Verborgenen gewirkt hat. Erst 2004 entdeckten Rudolf Zechner, Biochemiker an der Uni Graz, und sein Team, dass ATGL (kurz für Adipose Triglyceride Lipase) hauptverantwortlich für die Spaltung von Triglyzeriden („Fett“) im Fettgewebe ist. „Bis dahin war nicht klar, welches Enzym diese Spaltung steuert“, schildert Zechner.
Ein gestörter Fettabbau steht in direktem Zusammenhang mit vielen Stoffwechselerkrankungen, einigen seltenen Erbkrankheiten sowie Adipositas, Diabetes oder Kachexie, einer lebensbedrohlichen Abmagerung als Folge von Krebs. Die Erforschung des Enzyms, das den Fettabbau kontrolliert, ist daher für viele Bereiche wesentlich. Und je länger die Untersuchung der ATGL fortschreitet, desto mehr ihrer Wirkweisen kommen ans Licht.
Neue Behandlungswege für Typ II Diabetes
Die neueste Erkenntnis eines internationalen Forschungsteams fassen Monika Oberer und Peter Hofer vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Uni Graz zusammen: „ATGL spaltet Fett nicht nur, sie kann auch die Reaktionsprodukte wieder zusammenführen.“ Diese neu entdeckte, synthetische Funktion des Enzyms macht die ATGL zu einem möglichen Angriffspunkt bei der Behandlung von Typ II Diabetes oder anderen Erkrankungen, die mit Insulinresistenz zusammenhängen. Ein Forschungsteam um Barbara Kahn vom Beth Israel Deaconess Medical Center der Harvard Medical School hat jetzt in Zusammenarbeit mit den Grazer ForscherInnen die Ergebnisse im renommierten Journal „Nature“ publiziert.
Was sind FAHFAs?
In der Veröffentlichung zeigen die ForscherInnen, wie ATGL eine spezielle Lipidklasse synthetisiert, nämlich die so genannten FAHFAs (kurz für Fatty Acid Esters of Hydroxy Fatty Acids). Die physiologische Bedeutung dieser Lipide ist vielfältig und nur teilweise bekannt. Sie wurden erst 2014 von der Gruppe von Barbara Kahn an der Harvard University entdeckt und als wichtige Signalmoleküle im Energiestoffwechsel erkannt. Eine Reihe von Arbeiten zeigen, dass FAHFAs den Glukosestoffwechsel positiv beeinflussen und Entzündungsprozesse hemmen können. „Wenn sich diese positiven Effekte bestätigen, dann ist die ATGL wichtiges pharmakologisches ‚Target‘ zur Behandlung von Stoffwechselerkrankungen“, erklärt Peter Hofer.
Teamwork vor Ort, Teamwork weltweit
Das aktuelle Paper zeigt, wie wichtig fokussiertes langfristiges Arbeiten zu einem relevanten Forschungsthema ist, und wie viel Neues die Wissenschaft durch internationale Kooperationen entdecken kann. „Das Institut für Molekulare Biowissenschaften der Universität Graz ist international mit seiner Expertise im Fettstoffwechsel hoch anerkannt und damit als Kooperationspartner sehr gefragt“, freut sich Monika Oberer.
Spezialforschungsbereich Lipidhydrolyse
Die Fettstoffwechselforschung der Universität Graz ist in ein großes Forschungsnetzwerk im Rahmen des vom österreichischen Wissenschaftsfonds FWF geförderten Spezialforschungsbereich (SFB) Lipidhydrolyse integriert. In diesem kollaborieren WissenschafterInnen der Uni Graz, Med Uni Graz, Med Uni Wien und TU Wien, um die Struktur, Funktion und Bedeutung fettspaltender Enzyme besser zu verstehen und die Basis für neue Behandlungsstrategien verschiedener Stoffwechselerkrankungen zu legen. Derzeit steht eine mögliche Verlängerung des SFBs für weitere vier Jahre im Raum. An der Universität Graz sorgt das Exzellenzfeld BioHealth dafür, dass die WissenschafterInnen über die notwendige Infrastruktur verfügen, um ihre aufwendigen Forschungsarbeiten durchführen zu können.
Publikation: Patel R, Santoro A, Hofer P, Tan D, Oberer M, Nelson AT, Konduri S, Siegel D, Zechner R, Saghatelian A, Kahn BB. ATGL is a biosynthetic enzyme for fatty acid esters of hydroxy fatty acids. Nature. 2022 Jun 8. DOI: 10.1038/s41586-022-04787-x. https://www.nature.com/articles/s41586-022-04787-x