Die Reprogrammierung von Kupffer -Zellen in Embryonen erklärt Stoffwechselstörungen bei Nachkommen

Kinder, die von fettleibigen Müttern geboren wurden, haben ein höheres Risiko für die Entwicklung von Stoffwechselstörungen, auch wenn sie selbst eine gesunde Ernährung folgen. Eine neue Studie der University of Bonn bietet eine Erklärung für dieses Phänomen. Bei fettleibigen Mäusen werden bestimmte Zellen in der Leber des Embryos während der Schwangerschaft neu programmiert. Dies führt zu langfristigen Veränderungen im Stoffwechsel des Nachkommens. Die Forscher glauben, dass diese Ergebnisse auch für den Menschen relevant sein könnten. Die Studie wurde nun in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.

Das Team konzentrierte sich auf die sogenannten Kupffer-Zellen. Dies sind Makrophagen-sogenannte „große Esser“, die den Körper als Teil des angeborenen Immunsystems schützen. Während der embryonalen Entwicklung wandern sie in die Leber, wo sie einen dauerhaften Wohnsitz in Anspruch nehmen. Dort bekämpfen sie Krankheitserreger und brechen alternde oder beschädigte Zellen ab.

Diese Kupffer -Zellen wirken aber auch als Leiter. Sie unterweisen die umgebenden Leberzellen darüber, was zu tun ist. Auf diese Weise helfen sie sicherzustellen, dass die Leber als zentrales Stoffwechselorgan ihre vielen Aufgaben richtig ausführt. „

Prof. Dr. Elvira Messe vom Limes Institute an der Universität von Bonn

Ändern der Melodie: von Beethoven nach Vivaldi

Es scheint jedoch, dass diese leitende Funktion durch Fettleibigkeit verändert wird. Dies ist das, was Mausexperimente durch Masse in Zusammenarbeit mit anderen Forschungsgruppen der Universität von Bonn vorgenommen haben. „Wir konnten nachweisen, dass die Nachkommen fettleibiger Mütter kurz nach der Geburt häufig eine fette Leber entwickelten“, sagt Dr. Hao Huang aus Mass’s Labor. „Und das geschah auch, wenn die jungen Tiere eine völlig normale Ernährung erhielten.“

Die Ursache dieser Störung scheint eine Art „Neuprogrammierung“ der Kupffer -Zellen in den Nachkommen zu sein. Infolgedessen senden sie molekulare Signale aus, die die Leberzellen anweisen, mehr Fett aufzunehmen. Im übertragenen Sinne führen sie keine von Beethovens Symphonien mehr, sondern von Vivaldi.

Diese Verschiebung scheint bereits während der embryonalen Entwicklung aufzutreten und wird durch metabolische Produkte der Mutter ausgelöst. Diese aktivieren eine Art Stoffwechselschalter in den Kupffer -Zellen und verändern die Art und Weise, wie diese Zellen Leberzellen langfristig leiten. „Dieser Schalter ist ein sogenannter Transkriptionsfaktor“, sagt Mass. „Er steuert, welche Gene in Kupffer-Zellen aktiv sind.“

Keine Fettleber ohne molekulare Schalter

Als die Forscher diesen Wechsel in den Kupffer -Zellen während der Schwangerschaft genetisch beseitigten, entwickelte die Nachkommen keine Fettleber. Ob dieser Mechanismus auch mit Medikamenten angesprochen werden könnte, ist noch unklar. Die Teams planen nun, dies in Follow-up-Studien zu untersuchen.

Wenn sich daraus neuer Behandlungsansätze ergeben, wären dies eine gute Nachricht. Das veränderte Verhalten der Kupffer -Zellen hat wahrscheinlich viele negative Folgen. So wird beispielsweise die Fettansammlung in der Leber von starken Entzündungsreaktionen begleitet. Diese können dazu führen, dass eine zunehmende Anzahl von Leberzellen stirbt und durch Narbengewebe ersetzt wird. Das Ergebnis ist Fibrose, die die Leberfunktion allmählich beeinträchtigt. Gleichzeitig degeneriert das Risiko, dass Leberzellen degenerieren und Krebs werden.

„Es wird immer deutlicher, dass viele Krankheiten beim Menschen bereits in einem sehr frühen Entwicklungsstadium beginnen“, sagt Mass, der auch Sprecher des transdisziplinären Forschungsbereichs „Life & Health“ und Vorstandsmitglied der „Immunosensation2“ -Kluster der Exzellenz an der Universität von Bonn ist. „Unsere Studie ist eine der wenigen, die ausführlich erklären können, wie diese frühe Programmierung passieren kann.“

Teilnehmende Institute und Finanzierung:

Neben der Universität von Bonn waren das Deutsche Zentrum für neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), die Universität Wien (Österreich), die Gent University (Belgien) und die Shanghai University (China) an der Studie beteiligt. Die Forschung wurde von der Deutschen Forschungsstiftung (DFG, insbesondere SFB 1454 Metaflammation), dem Europäischen Forschungsrat (ERC), der Jürgen Manchot Foundation, dem Boehringer Ingelheim Fonds und der European Molekular Biology Organization (EMBO) unterstützt.

Quellen: