Meilenstein für die medizinische Forschung: Neue Methode ermöglicht umfassende Identifizierung von Omega-Fettsäuren
Forscher der Universität Graz und der University of California, San Diego, präsentieren eine effektive Methode zur Bestimmung der Omega-Positionen von Lipiden in komplexen biologischen Proben, darunter menschliches Gewebe und Blut
Omega-3-Fettsäuren sind bekanntlich ein wesentlicher Bestandteil einer gesunden Ernährung. Da der Mensch sie nicht selbst herstellen kann, müssen sie in ausreichender Menge zugeführt werden. Aber auch die Omega-6-, -7-, -9- und -10-Fettsäuren spielen eine wichtige Rolle im Fettstoffwechsel. Diese Zahlen geben die Position der ersten Doppelbindung in einer Fettsäurekette an. Abweichungen in der Omega-Position können auf Fehlfunktionen von Enzymen oder krankhafte Stoffwechselvorgänge hinweisen, wie sie beispielsweise bei Krebs vorkommen. Forscher der Universität Graz und der University of California, San Diego, stellen nun eine neuartige, effektive Methode zur Bestimmung der Omega-Positionen von Lipiden - dem wissenschaftlichen Begriff für Fette - in komplexen biologischen Proben wie menschlichem Gewebe und Blut vor.
Jürgen Hartler, Leiter der Forschungsgruppe Computational Pharmacology an der Universität Graz, und Postdoktorandin Leonida Lamp
University of Graz / Tzivanopoulos
Bei Omega-3-Lipiden befindet sich die erste Doppelbindung am dritten Kohlenstoffatom vom Ende der Fettsäurekette, daher die Zahl im Namen. "Viele Enzyme in unserem Körper können nur Fettsäuren mit bestimmten Doppelbindungspositionen verwerten. Bei gestörten Stoffwechselprozessen, wie sie etwa bei Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Autoimmunerkrankungen auftreten, kommt es häufig zu Veränderungen der Omega-Positionen von Lipiden", erklärt Jürgen Hartler, Leiter der Forschungsgruppe Computational Pharmacology an der Universität Graz. Daher ist es von großer Bedeutung, dieses Strukturmerkmal genauer zu betrachten. "Unter den Enzymen, die spezifisch auf Fettsäuren mit bestimmten Doppelbindungspositionen wirken, stechen die Phospholipasen durch ihre Schlüsselrolle bei Entzündungen hervor. Diese neue Methode ermöglicht es nun, diese biologischen Mechanismen in noch nie dagewesenem Detail zu untersuchen", fügt Edward Dennis, Professor für Chemie, Biochemie und Pharmakologie an der University of California, San Diego, hinzu.
Neue computergestützte Methode
Bislang war die Identifizierung von Omega-Positionen intakter Lipide in komplexen biologischen Proben eine Herausforderung. Nur wenige Forschungsgruppen weltweit hatten Zugang zu den erforderlichen spezialisierten Analyseinstrumenten, wie etwa die Gruppe von Evelyn Rampler an der Universität Wien. Hartler, Dennis und ihre Teams stellen nun in Zusammenarbeit mit Rampler eine neue Berechnungsmethode vor. "Unsere Datenbank in Verbindung mit der entwickelten Software LC=CL macht die Omega-Positionen von Lipiden in Routinemethoden der chromatographiegekoppelten Massenspektrometrie verfügbar", fasst Leonida Lamp, Erstautorin der Publikation, diese Innovation zusammen. Auf diese Weise erhalten Forscher weltweit Zugang zu dieser entscheidenden Information, die die Lipidforschung erheblich voranbringen wird. Lamp fügt hinzu: "Außerdem hat sich unsere Methode als weitaus empfindlicher erwiesen als frühere Ansätze, so dass Informationen über die Omega-Position auch für Lipide in sehr geringen Konzentrationen zugänglich sind." Gosia Murawska, Co-Erstautorin der Veröffentlichung, gibt ein Beispiel: "Ein Schlüsselenzym unter den Phospholipasen ist cPLA2. Es wird schon seit Jahrzehnten untersucht. Mit LC=CL konnten wir nun nachweisen, dass cPLA2 spezifisch Metasäure, eine Omega-9-Fettsäure, umwandelt. Dies zeigt, dass unsere Methode ein wesentlicher Meilenstein ist, um präzise therapeutische Strategien, beispielsweise für entzündungsbedingte Krankheiten, voranzutreiben."
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