Python-Blutverbindung könnte zu neuen Therapien zur Gewichtsreduktion führen

Forscher der University of Colorado Boulder haben im Blut von Pythonschlangen eine appetitzügelnde Verbindung entdeckt, die den Schlangen dabei hilft, riesige Mengen an Mahlzeiten zu sich zu nehmen und monatelang ohne Nahrung auszukommen, dabei aber metabolisch gesund zu bleiben.

Die Forschung, eine Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Universitäten Stanford und Baylor, könnte neue Therapien zur Gewichtsreduktion liefern, die das Sättigungsgefühl fördern, ohne die Übelkeit und den Muskelschwund, die mit bestehenden Medikamenten einhergehen können.

Die Ergebnisse erscheinen am 19. März in der Zeitschrift Natural Metabolism.

„Dies ist ein perfektes Beispiel für von der Natur inspirierte Biologie“, sagte die leitende Autorin Leslie Leinwand, eine angesehene Professorin für Molekular-, Zell- und Entwicklungsbiologie, die in ihrem Labor seit zwei Jahrzehnten Pythons untersucht. „Man betrachtet außergewöhnliche Tiere, die Dinge tun können, die wir und andere Säugetiere nicht können, und wir versuchen, das für therapeutische Interventionen zu nutzen.“

Stoffwechsel-Superkräfte

Pythons können so groß werden wie ein Telefonmast, eine ganze Antilope verschlingen und Monate oder sogar Jahre ohne Nahrung auskommen – und das alles unter Beibehaltung eines gesunden Herzens und reichlich Muskelmasse. In den Stunden nach dem Essen dehnt sich laut Leinwands Forschung ihr Herz um 25 % aus und ihr Stoffwechsel beschleunigt sich um das 4.000-fache, um ihnen bei der Verdauung ihrer Mahlzeit zu helfen.

Um ein besseres Gefühl dafür zu bekommen, was diese Superkräfte möglich macht, tat sich Leinwand mit Jonathan Long zusammen, einem außerordentlichen Professor für Pathologie an der Stanford University, der Stoffwechselnebenprodukte im Blut oder Metaboliten untersucht, um herauszufinden, wie Säugetiere Energie aufnehmen und verbrauchen.

Longs Labor untersuchte kürzlich das Blut einer anderen neugierigen Kreatur – des Rennpferdes – um herauszufinden, wie die Tiere diese harten Sprints überstehen können.

„Wenn wir den Stoffwechsel wirklich verstehen wollen, müssen wir über die Betrachtung von Mäusen und Menschen hinausgehen und uns mit den größten Stoffwechselextremen befassen, die die Natur zu bieten hat“, sagte Long.

Für die neue Studie maß das Team Blutproben von Königspythons und Burmesischen Pythons, die alle 28 Tage unmittelbar nach dem Verzehr einer Mahlzeit gefüttert wurden.

Insgesamt fanden sie 208 Metaboliten, die nach dem Fressen der Pythons deutlich zunahmen. Ein Molekül namens Para-Tyramin-O-Sulfat (pTOS) stieg um das 1.000-fache.

Weitere Studien, die mit Forschern der Baylor University durchgeführt wurden, zeigten, dass pTOS, wenn sie fettleibigen oder mageren Mäusen hohe Dosen verabreichten, auf den Hypothalamus, das Appetitzentrum des Gehirns, wirkte und zu Gewichtsverlust führte, ohne Magen-Darm-Probleme, Muskelschwund oder Energieverluste zu verursachen.

Die Studie ergab, dass pTOS, das von den Darmbakterien der Schlange produziert wird, bei Mäusen auf natürliche Weise nicht vorhanden ist. Es ist im menschlichen Urin in geringen Mengen vorhanden und steigt nach einer Mahlzeit leicht an.

Da die meisten Forschungsarbeiten jedoch an Mäusen oder Ratten durchgeführt werden, wurde pTOS übersehen.

„Wir haben im Grunde einen Appetitzügler entdeckt, der bei Mäusen ohne einige der Nebenwirkungen wirkt, die GLP-1-Medikamente haben“, sagte Leinwand und bezog sich dabei auf Medikamente wie Ozempic und Wegovy, die auf das Hormon Glucagon-ähnliches Peptid-1 (GLP-1) wirken.

Von der Natur inspirierte Biologie

Leinwand bemerkte, dass diese neuen Medikamente von einem anderen Reptil inspiriert wurden, dem Gila-Monster. Das Gift des Gila-Monsters enthält ein dem menschlichen GLP-1 ähnliches Hormon.

Mittlerweile werden diese Medikamente von Millionen Menschen konsumiert, aber Studien zeigen, dass bis zu die Hälfte der Menschen, die sie konsumieren, innerhalb eines Jahres mit der Einnahme aufhören.

Wir glauben, dass es in diesem Markt noch Raum für therapeutisches Wachstum gibt.“

Leslie Leinwand, leitende Autorin

Sie, Long und ihre Kollegen von der CU Boulder haben ein Start-up namens Arkana Therapeutics gegründet, um an der Kommerzialisierung einiger der Lehren zu arbeiten, die sie aus Pythons ziehen.

Sie stellen sich einen Tag vor, an dem chemisch synthetisierte Analoga der seltenen Metaboliten, die in Pythons vorkommen, in Therapien umgewandelt werden könnten, um Menschen zu helfen.

Gewichtsverlust ist nicht das einzige therapeutische Ziel, das sie im Auge haben.

Der altersbedingte Muskelschwund, auch Sarkopenie genannt, betrifft fast jeden bis zu einem gewissen Grad, wenn er älter wird, und Menschen mit gesundheitlichen Problemen, die es ihm erschweren, Sport zu treiben, sind besonders hart betroffen. Bisher gibt es keine Therapien, um die Sarkopenie zu stoppen oder umzukehren.

Die Schlangen könnten auch Einblicke in die Vorgehensweise geben, sagte Leinwand.

In zukünftigen Forschungen hofft das Team zu untersuchen, wie pTOS bei Menschen wirkt, und die Funktion der anderen Metaboliten zu katalogisieren, die nach der Nahrungsaufnahme von Pythons zunehmen. Einige Metaboliten, die die Forscher in ihrer Studie identifizierten, steigen um 500 bis 800 %.

„Wir geben es nicht bei nur diesem einen Metaboliten auf“, sagte Leinwand. „Es gibt noch viel zu lernen.“

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