"Dicke" Fliegen ermöglichen Einblicke in die Regulation der Körperfettspeicherung

31. März 2003

Die Hauptenergiereserven tierischer Organismen bestehen aus Fetten. Eine fehlerhafte Regulation des Gleichgewichtes zwischen Fettsynthese und Fettverbrauch führt zu ernsthaften Stoffwechselerkrankungen wie Fettleibigkeit. Wie eine Gruppe um Dr. Ronald Kühnlein am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen in der Fachzeitschrift Current Biology berichtet, gibt es erste Hinweise darauf, dass Menschen und Taufliegen grundlegende Mechanismen der Regulation des Fettgleichgewichtes teilen. Nach den Ergebnissen der Wissenschaftler ist die Menge eines evolutionär konservierten Eiweissstoffes in der Lage, den Umfang der eingelagerten Fettreserve zu kontrollieren, so dass "dünne" oder "dicke" Fliegen entstehen. (Current Biology 13, 603-606, 1. April 2003)

Bild einer Taufliege Drosophila, deren Fettspeichergewebe durch die Expression von GFP (green fluorescent protein) grün angefärbt ist.

In der Taufliege Drosophila werden, ebenso wie in Säugetieren, Fette in Form von Fetttröpfchen in den Zellen spezieller Speichergewebe eingelagert. Diese Fetttröpfchen sind von einer Membran umschlossen. Studien an Säugetieren haben gezeigt, dass sich spezielle Eiweissstoffe an die Membran von Fetttröpfchen anlagern und so das Gleichgewicht zwischen Fetteinlagerung und Fettmobilisierung massgeblich beeinflussen. Mäuse, denen zum Beispiel der membran-assoziierte Eiweissstoff Perilipin fehlt, speichern selbst bei sehr fettreicher Ernährung nur wenig Fett. Ob ein vergleichbarer Mechanismus auch in einem genetisch gut zugänglichen, wirbellosen Tier wie der Taufliege Drosophila existiert, war bislang unbekannt.

Die Göttinger Forscher konnten nun zeigen, dass ein Lsd2 genannter Verwandter von Perilipin bei Drosophila ähnliche Effekte auslöst wie Perilipin bei der Maus. Das Lsd2-Eiweiss bindet an die Membran von Fetttröpfchen im Fettspeichergewebe der Fliege. Lsd2-mutante Fliegen, die kein Lsd2 bilden, lagern wenig Fette ein, ganz im Gegensatz zu ihre "dicken" Artgenossen, bei denen Lsd2 auf genetischem Wege überaktiviert wurde. Diese Daten lassen vermuten, dass die Regulationsmechanismen der Fettspeicherung auf der Ebene von Fetttröpfchen während der Evolution erhalten blieben.

Zukünftige Studien werden klären, wie austauschbar die Funktion von Lsd2 in Fliegen und Perilipin in Säugetieren tatsächlich ist und in welchem Umfang "dicke" Fliegen als Modellsystem für menschliche Fettstoffwechselerkrankungen dienen können. Wenn sich herausstellt, dass die Ähnlichkeit zwischen den Systemen tatsächlich so groß ist wie die aktuellen Befunde nahelegen, könnte man in Zukunft Therapien gegen Fettleibigkeit an der Fliege entwickeln und dort untersuchen.

Originalveröffentlichung

Sebastian Grönke, Mathias Beller, Sonja Fellert, Hariharasubramanian Ramakrishnan, Herbert Jäckle and Ronald P. Kühnlein: "Control of fat storage by a Drosophila PAT domain protein." Current Biology 13, 603-606 (2003).

Kontakt

Dr. Ronald Kühnlein
Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie
Abteilung Molekulare Entwicklungsbiologie
E-Mail: rkuehnl@gwdg.de

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