Nahrungsfette mit metabolisch-regulierender Aktivität.
Entwicklungsbiologie
Entwicklungsneurobiologie
Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
Zellbiologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Wir konnten nachweisen, dass Fettextrakte aus Hefen geerntet unter bestimmten Kultivierungsbedingungen die Entwicklung von Fliegenlarven beschleunigen, die Aktivität der Blut-Hirn Zellen erhöhen, den Transport des Lipoproteins LTP in das Hirn ermöglichen und die Aktivität der Insulin-abhängigen Signalkaskade verstärken. Zudem gelang uns die erfolgreiche Demonstration einer Screeningplatform zur Identifizierung von bioaktiven Nahrungslipiden. Dieses Werkzeug soll weiter ausgebaut werden und später kommerziell zum Einsatz kommen. Obwohl wir noch nicht spezifische bioaktive Nahrungsfette benennen können, haben wir zusätzlich Einblicke in deren Wirkungsweise gewonnen. Im Moment beschäftigen uns zwei sehr unterschiedliche Ideen. Die erste Überlegung bezieht sich auf den Wirkungsort von Nahrungsfetten. Wir haben Hinweise gefunden, dass Nahrungsfette sensorische Neurone im Darm stimulieren könnten. Diese Neurone kontrollieren das Sättigungsgefühl und damit das Fressverhalten. Sollte sich diese Spur als richtig erweisen, dann ist die Blut-Hirn-Schranke nicht direkt von Nahrungsfetten reguliert. Eine andere Überlegung beruht auf der Idee, dass Barrierezellen ihre Eigenschaften und damit Ihre Funktion unter dem Durchfluss von Nahrungsfetten verändern. Diese Arbeitsthese widerspricht der Grundannahme, dass einzelne Nahrungsfette die Aktivität der Blut-Hirn-Schranke regulieren. Vielmehr werden unterschiedliche Nahrungslipide in die Zellen integriert und verändern so deren Eigenschaften. Demnach würden wir nach bioaktiven Fettgemischen suchen. Erwartet wurde die Identifizierung einzelner Nahrungsfette oder die Eingrenzung absorbierter Nahrungsfette auf einen molekularen Wirkungskreis, welcher den Transport über die BBB moduliert. Dieses Ziel wurde nicht erreicht, weder die Fraktionierung von Hefelipidextrakten noch der initiale Screen mit einigen synthetischen Fetten erbrachte verwertbare Ergebnisse. Die systemische metabolische Aktivität von Entwicklungsstadien (Larven) korreliert nicht mit dem Stoffwechsel von erwachsenen Tieren (Fruchtfliegen). Somit ist es schwierig allgemeingültige Schlussfolgerungen über verschieden Entwicklungsstadien zu ziehen. Lipidextrakte aus Hefen können die Wiederherstellung des Fressverhaltens verschiedener Insulinmutanten bewirken. Zudem scheinen Fruchtfliegen verschiedene synthetische Fette unterschiedlich zu interpretieren. Dabei fördern positiv-geschmacksverstärkende Nahrungsfette den Insulin-abhängigen Metabolismus und könnten somit die Aktivität und den Transport über die Blut-Hirn Schranke in adulten Tieren fördern.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2018). A temperature-dependent switch in feeding preference improves Drosophila development and survival in the cold. Developmental cell, 46(6), 781-793
Brankatschk et al.
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(2019). Selective phosphorylation of Akt/protein-kinase B isoforms in response to dietary cues. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 206
Trautenberg et al.
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(2020). How to use the development of individual Drosophila larvae as a metabolic sensor. Journal of insect physiology, 126, 104095
Trautenberg et al.
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(2020). Sterols as dietary markers for Drosophila melanogaster. Biochimica Et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids, 1865(7), 158683
Knittelfelder et al.
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(2021). DIlp7-Producing Neurons Regulate Insulin-Producing Cells in Drosophila. Frontiers in Physiology, 1159
Prince et al.
