Nahrungsfette mit metabolisch-regulierender Aktivität.

• Antragsteller: Marko Brankatschk, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Endokrinologie, Diabetologie, Metabolismus ; Entwicklungsbiologie ; Entwicklungsneurobiologie ; Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 338683637

Ein wichtiger Bestanteil unserer Nahrung sind Fette. Nahrungsfette sind nicht nur ausschlaggebend für den Naehrwert, sondern wurden juengst auch in ihrer Funktion als metabolische Regulatoren beschrieben. Wild lebende Fruchtfliegen fressen hauptsaechlich faulendes Obst. Dieses reichhaltige Futter besteht aus pflanzlichen Anteilen und Mikroorganismen, vor allem Hefen. Hefefette unterscheiden sich stark von pflanzlichen Lipiden, die Fettsaeuren sind kurzkettig und gesaettigt. Wichtig ist auch, dass Fruchtfliegen sterol-auxotrophe Tiere sind und deshalb für die Produktion von Steroidhormonen und den Aufbau der Zellwaende Sterole aus der Nahrung verwenden.Um den Einfluss der unterschiedlichen Lipidome auf die Fruchtfliegen-Physiologie zu studieren habe ich zwei neue Futterarten generiert, das Pflanzen- und Hefefutter. Beide Rezepte definieren einen aehnlich erhoehten Kalorienanteil und ein fast identisches Protein:Zucker:Fett Verhaeltnis. Ich habe gezeigt, dass Hefelipide die systemische Insulinsignalwirkung anheben. Dadurch ist die Reproduktions- und Entwicklungsrate von Fruchtfliegen erhoeht, ihre Lebenserwartung aber deutlich abgesenkt. Außerdem habe ich beschrieben, dass das Lipoprotein LTP ein Signal der Hefefette an Insulin produzierende Neuronen vermittelt. Um seinen neuronalen Wirkungsort zu erreichen muss LTP jedoch die Blut-Hirn-Schranke passieren. Dabei erhoehen Hefelipide den Kalziumspiegel von Blut-Hirn-Schranke Zellen und ermoeglichen so den Rezeptor-vermittelte Transport von LTP ins Hirn. Im Hirn reichert sich LTP in bestimmten Nervenzellen an. Diese LTP-neurone stehen mit Insulin produzierenden Zellen in direkter Verbindung und koennten die Sezernierung von Insulin steuern.Mein Interesse gilt der Vernetzung und Aktivitaet von Blut-Hirn-Schranke Zellen im lipid-metabolischen Kontext. Deshalb habe ich folgende Forschungsziele:1. Die Identifikation Blut-Hirn-Schranke aktivierenden Lipiden und die Aufklaerung derer Wirkungsprinzipien2. Die Kartierung des an Blut-Hirn-Schranke Zellen angebunden Glio-neuronalen Netzwerkes 3. Die Beschreibung des LTP-Transportes in das HirnMein Antrag beinhaltet detaillierte Protokolle zur Aufreinigung und Beschreibung von Blut-Hirn-Schranke aktivierenden Nahrungsfetten. Zudem fuehre ich hier Strategien auf, welche zwischen Signal-Lipiden und strukturell aktive Fetten unterschieden. Außerdem erklaere ich hier ein genetisches Verfahren zur Kartierung und plastischen Erfassung des zellulaeren Blut-Hirn-Schranken Netzwerks. Zuletzt beschreibe ich hier die Identifikation und Manipulation von Protein/Membran-Transportrouten in Blut-Hirn-Schranke Zellen mit Hilfe von gentechnisch endogen markierten rab-allelen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen