• Skip to main content
  • Skip to secondary menu
  • Skip to primary sidebar

Lebensmittel- & Biotechnologie

Das Fachportal für Lebensmittelindustrie und Biotechnologie

  • Abonnement
  • Impressum
  • Welkin Media Verlag
Startseite » Kleine Moleküle mit großer Wirkung

Kleine Moleküle mit großer Wirkung

11. Januar 2021 von Helmut Mitteregger

Die Zusammensetzung sogenannter Metaboliten und deren Zusammenspiel im Stoffwechsel ist von Mensch zu Mensch individuell verschieden und nicht nur von äußeren Einflüssen, wie etwa der Ernährung, abhängig, sondern auch von natürlichen Variationen im Erbgut. In einer internationalen Studie haben Wissenschaftler*innen des Berlin Institute of Health (BIH) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin sowie in Großbritannien, Australien und den USA Hunderte bisher unbekannte Variationen in Genen gefunden, die die Konzentration dieser kleinen Moleküle im Blut teils drastisch beeinflussen. Ihre Ergebnisse haben die Forscher*innen nun in der Zeitschrift Nature Genetics veröffentlicht.

Die Konzentration und Zusammensetzung von Metaboliten, kleine Moleküle im Blut oder in der Gewebsflüssigkeit, geben Auskunft über biologische Vorgänge im menschlichen Körper. Sie dienen deshalb als wichtige Biomarker in der klinischen Medizin, etwa in der Diagnostik von Krankheiten oder zur Kontrolle, ob eine Therapie anschlägt oder nicht. Interessanterweise unterscheidet sich die Zusammensetzung der Metaboliten von Mensch zu Mensch, unabhängig von äußeren Einflüssen wie Krankheit oder Ernährung. Denn auch die Baupläne für die Eiweiße, die die Metaboliten-Konzentration beeinflussen, etwa Enzyme oder Transportproteine, sind individuell verschieden. Oft sind es kleinste genetische Varianten, die bewirken, dass ein Stoffwechsel-Enzym aktiver oder weniger aktiv, dass ein Transportprotein mehr oder weniger leistungsfähig ist und damit die Konzentration von Stoffwechselprodukten höher oder niedriger ausfällt.

Daten von 85.000 Menschen ausgewertet

Das Team von Claudia Langenberg, BIH Professorin für Computational Medicine, untersuchte nun den Effekt von Genvarianten auf 174 verschiedene Metaboliten. „Dabei fanden wir erstaunlich viele Zusammenhänge zwischen bestimmten Genvarianten und Veränderungen in der Konzentration der kleinen Moleküle im Blut. Meist verursachen die Genvarianten Änderungen im Bauplan von zentralen Regulatoren des Stoffwechsels, wie etwa Enzymen oder Transportern,“ berichtet die Epidemiologin.
Um diese Zusammenhänge herauszufinden, benötigten die Wissenschaftler*innen um Claudia Langenberg riesige Datenmengen. „Für unsere Untersuchungen haben wir große Datenbanken genutzt, in denen die Blutwerte und Erbinformationen von insgesamt rund 85.000 Menschen gespeichert sind“, erklärt Maik Pietzner, der Erstautor der Studie und Wissenschaftler in Claudia Langenbergs Labor. „Dabei konnten wir eindrucksvoll zeigen, dass es möglich ist, Daten aus verschiedenen kleinen Einzelstudien auch über Technologiegrenzen hinweg gemeinsam auszuwerten.“

Genvarianten können zu Volkskrankheiten beitragen

Die Arbeit der Wissenschaftler*innen ist medizinisch hochrelevant, denn sie kann erklären, wie natürlich vorkommende Genvarianten, die den Stoffwechsel beeinflussen, zu Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus oder zu seltenen Erkrankungen beitragen. So scheinen hohe Spiegel der Aminosäure Serin im Blut vor einer seltenen Augenerkrankungen, der so genannten Makulären Teleangiektasie, zu schützen, was neue Optionen zur Therapie eröffnet. In einer weiteren Studie konnten die Autor*innen zudem zeigen, dass das persönliche genetische Risiko für einen veränderten Stoffwechsel von Serin die frühe Diagnose dieser schweren Augenerkrankung verbessert. Zudem haben sie einen neuen Mechanismus identifiziert, der erklärt, wie eine gestörte Weiterleitung von Signalen durch einen Rezeptor, (GLP2R), das Risiko erhöht, an Typ-2-Diabetes zu erkranken.
„Eine Besonderheit unserer Studie sind die extremen Effekte, die wir gesehen haben, und deren potenzielle Relevanz für die medizinische Forschung. So konnten wir Genvarianten nachweisen, deren Einfluss auf den Stoffwechsel gut dreimal so stark ist wie bisher bekannte Effekte von häufigeren genetischen Variationen, zum Beispiel auf den Body Mass Index“, erklärt Claudia Langenberg.

Daten sind nur relevant, wenn sie genutzt werden

Um Wissenschaftler*innen in aller Welt die Verknüpfung ihrer fachspezifischen Expertise mit ihren Daten zu ermöglichen, hat das Team eine interaktive Webseite auf www.omicscience.org eingerichtet. Denn Daten sind nur dann relevant, wenn sie auch genutzt werden können, ist Claudia Langenberg überzeugt. „Wir hoffen sehr, dass diese eindrucksvollen Beispiele andere Wissenschaftlerinnen und Ärzte dazu ermutigen, unsere Ergebnisse auf ihre speziellen Fragestellungen oder Erkrankungen anzuwenden.“

Originalpublikation:
Luca A Lotta, Maik Pietzner, […], Claudia Langenberg: „A cross-platform approach identifies genetic regulators of human metabolism and health“ Nature Genetics (2021). DOI 10.1038/s41588-020-00751-5

Einfluss von genetischen Varianten auf Metabolitenkonzentration: Je höher die Linie, desto größer die statistische Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich ein Einfluss besteht. Die Moleküle sind farblich nach Stoffklassen unterteilt. | © Abbildung: BIH/Maik Pietzner

Filed Under: Forschung, News Tagged With: Biomarker, Genvarianten, Metabolitenkonzentration, Stoffwechsel, Stoffwechsel-Enzym

Weitere Nachrichten

Vorfreude auf die interpack 2023

Rund 2.700 Key-Player und Newcomer aus aller Welt nutzen die interpack vom 4. bis 10. Mai als Schauplatz für ihre Premieren und feiern das lang herbeigesehnte Wiedersehen der globalen Verpackungsbranche. Sie zeigen wie man zum Gamechanger im … [Weiterlesen...] about Vorfreude auf die interpack 2023

Fraunhofer IPMS zeigt neueste photonische Technologien

Das Fraunhofer IPMS zählt zu den führenden Forschungseinrichtungen für die Entwicklung und Herstellung elektronischer, mechanischer und optischer Komponenten und Bauelemente und deren Integration in intelligente Systeme. Mit seinen innovativen … [Weiterlesen...] about Fraunhofer IPMS zeigt neueste photonische Technologien

DACHSER erwirbt Lebensmittellogistiker Müller

DACHSER übernimmt mit der niederländischen Transportgroep A. Müller B.V. einen der führenden Lebensmittellogistiker in den Niederlanden. Als Teil von DACHSER erhält Müller sowohl Zugang zum DACHSER Food Logistics-Netzwerk in Deutschland, als auch zu … [Weiterlesen...] about DACHSER erwirbt Lebensmittellogistiker Müller

Re-Maxigel Eiscreme-Box aus Styropor Ccycled von BASF

Der italienische Verpackungshersteller Imballaggi Alimentari hat die Re-Maxigel Box aus Styropor® Ccycled™ von BASF auf den Markt gebracht. Diese Boxen aus expandierbarem Polystyrol (EPS) sind extrem leistungsstark und wurden ursprünglich für … [Weiterlesen...] about Re-Maxigel Eiscreme-Box aus Styropor Ccycled von BASF

Primary Sidebar

Aktuelle Ausgabe

Welkin Media News

Aktuelle Nachrichten aus unseren anderen Online-Portalen Österreichische Chemie Zeitschrift und Österreichische Kunststoffzeitschrift.

  • Pyrum und Polyfuels bauen weitere Pyrolyseanlagen
    on 3. Februar 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Die Pyrum Innovations AG und die Polyfuels Group AB wollen im Rahmen eines Joint Ventures vier Pyrolyseanlagen errichten und betreiben. Die Anlagen sollen auf der Pyrum-Technologie basieren und von der Circular Tires AS, einer 100-prozentigen […]

  • Mineralwolle-Sammelsack aus reinem Recyclingkunststoff
    on 3. Februar 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Die Puhm GmbH hat reißfeste und UV beständige Mineralwolle-Sammelsäcke aus 100 Prozent österreichischem Recycling-Plastik (LDPE) entwickelt. Diese kreislauffähige Sammelmöglichkeit ersetzt Säcke aus hochwertigem Primärkunststoff und soll in […]

  • PLAST 2023 mit zahlreichen Akteuren aus der ganzen Welt
    on 2. Februar 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Die PLAST 2023 vom 05. bis 08. September 2023 in Rho-Pero bietet zahlreiche Begegnungsmöglichkeiten für Akteure aus der ganzen Welt. Mehr als 700 Aussteller stellen das Segment der Maschinen, Zusatzausrüstungen und Formen für die Kunststoff- und […]

  • Greiner hält an Nachhaltigkeitsstrategie fest
    on 1. Februar 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Greiner möchtge trotz sehr herausfordernder Rahmenbedingungen im Jahr 2023 nicht von seiner Nachhaltigkeitsstrategie abkehren. Der Kostendruck ist in allen drei Sparten zu spüren, daher sollen langfristige Synergien den nachhaltigen […]

  • Greiwing errichtet Logistikzentrum im Chemiepark Rheinmünster
    on 1. Februar 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Die GREIWING logistics for you GmbH baut im Chemiepark Rheinmünster auf rund 16.500 Quadratmetern ein neues Logistikzentrum. Damit verfügt das neue Logistikzentrum über ausreichend Kapazitäten für die Evonik Superabsorber GmbH und die Trinseo […]

  • Manina Kettler ist neuer CFO bei Minebea Intec
    on 30. Januar 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Manina Kettler hat mit Anfang 2023 die Rolle des Chief Financial Officer (CFO) bei Minebea Intec von Hidenori Shimosako übernommen. Manina Kettler bringt herausragende Expertise im Bereich Finance mit und ist seit 2013 für das Unternehmen tätig, […]

  • Praxisforum Kunststoffrezyklate 2023
    on 30. Januar 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Das Fraunhofer LBF lädt vom 29. - 30. März 2023 zum 5. Praxisforum Kunststoffrezyklate mit erneutem Fokus auf werkstofflichem Recycling. Die Tagung bietet spannende Erfahrungsberichte zu innovativen Ansätzen führender Unternehmen und den […]

  • Herbert Taucher ist Leiter des Siemens Technologiefeld ICE
    on 27. Januar 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Herbert Taucher leitet seit 01.01.2023 ICE und die zugehörigen global verteilten Forschungsgruppen für den gesamten Siemens-Konzern. ICE hat zum Ziel, Technologien und Werkzeuge für leistungsstarke, nachhaltige, sichere und kosteneffiziente […]

  • Biobasierte Flammschutzmittel für Bio-Kunststoffe
    on 27. Januar 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Die Fraunhofer Institute WKI und IAP verzeichnen erste Erfolge in der Entwicklung von biobasierten Flammschutzmitteln in Biokunststoffen. Flammgeschützter Biokunststoff könnte zu Bauteilen für Elektrotechnik und Elektronik verarbeitet werden, […]

  • BASF Monomers mit zirkulären Alternativen
    on 25. Januar 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Der BASF Unternehmensbereich Monomers will bis 2025 für alle großen Produktlinien mindestens eine zirkuläre Alternative anbieten. Gleichzeitig wird der Unternehmensbereich technische Optimierungsmaßnahmen priorisieren, um CO₂ -Emissionen in […]

Copyright © 2023 · Welkin Media Verlag