Israelische Wissenschaftler entdecken die Rolle eines Gens bei der Regulierung von Stoffwechsel und Stimmung

Israelische Forscher des Weizmann-Instituts für Wissenschaft bei Tel Aviv haben herausgefunden, dass ein Gen, von dem man früher annahm, es spiele lediglich bei der pränatalen Gehirnentwicklung eine Rolle, bei männlichen Mäusen auch im Erwachsenenalter weiterhin den Stoffwechsel, Stress und die Stimmung reguliert.

Das als „Orthopedia“ (Otp) bekannte Gen kommt auch beim Menschen vor, was die Möglichkeit eröffnet, dass die Erkenntnisse letztendlich zu neuen Behandlungsmethoden für Stoffwechselstörungen, Stress und Angstzustände beitragen könnten.

Die in Endocrinology veröffentlichte Studie ergab, dass Otp mehrere entscheidende biologische Funktionen reguliert, darunter den Blutzuckerspiegel, den Stoffwechsel, den Cholesterinspiegel und mögliche depressive Verstimmungen.

„Otp steht nicht für ‚One-Time-Passwort‘“, sagte Dr. Yael Kuperman, leitende Forscherin am Weizmann-Institut, in einem Interview mit The Times of Israel.

„Das Otp-Gen ist ein Multitalent, das physiologische Alltagsaktivitäten reguliert, die für unser Wohlbefinden wichtig sind“, erklärte Kupermans Forschungspartner Prof. Gil Levkowitz. „Das Gen steht im Zusammenhang mit Überlebensreaktionen, darunter Essen, Trinken, soziales Verhalten, Fortpflanzung und Stressbewältigung.“

Die Forschung baut auf Arbeiten auf, die Levkowitz vor etwa einem Jahrzehnt begann, als er das Otp-Gen bei Zebrafischen untersuchte. Zebrafische enthalten Berichten zufolge etwa 70 % aller menschlichen Gene, was sie zu einem nützlichen Modell für die Erforschung der menschlichen Biologie macht.

Trotz der genetischen Ähnlichkeiten betonte Kuperman, dass „eine beträchtliche Distanz“ zwischen Menschen und Fischen bestehe.

Die neue Studie untersuchte daher das Otp-Gen bei Säugetieren und konzentrierte sich dabei auf dessen Auswirkungen auf den Hypothalamus, die Schaltzentrale des Gehirns für grundlegende Funktionen wie Hunger und Stress.

Die Forscher verwendeten ein Mausmodell und verabreichten ein Medikament, das das Otp-Gen selektiv ausschaltete. Kuperman erinnerte daran, dass die Mäuse „sehr schnell“ auf den Verlust von Otp reagierten.

„Sie schütteten zusätzlich Corticosteron aus, ein echtes Stresshormon, und zeigten depressionsähnliches Verhalten“, erklärte sie.

Levkowitz stellte fest, dass auch die Widerstandsfähigkeit der Mäuse stark beeinträchtigt war, sobald Otp ausgeschaltet war.

Er erklärte, dass Mäuse normalerweise im Wasser schwimmen können: „Wenn man sie in ein kleines Becken setzt, versuchen normale Mäuse, an den Wänden des Beckens hochzuklettern und herauszukommen. Aber ohne Otp gaben die Mäuse auf.“

„Es war, als hätten die Mäuse ein Gefühl der Hilflosigkeit“, schätzte Levkowitz ein. „Das war überraschend“, gab er zu.

Die Studie ergab zudem, dass die Mäuse ohne das Otp-Gen einen höheren Körperfettanteil aufwiesen.

„In unserem Modell waren die Mäuse nicht fettleibig“, sagte Kuperman. „Sie fraßen nicht mehr, hatten aber einen höheren Körperfettanteil.“

„Wenn Otp fehlt, kommt es zudem zu Schilddrüsenstörungen und einer erhöhten Anfälligkeit für Stress und Depressionen“, erklärte Levkowitz.

„Die Ergebnisse zeigten, dass sich ein Molekül, das wir einst ausschließlich als Entwicklungsregulator betrachteten, als Hauptregulator des physiologischen Gleichgewichts während des gesamten Lebens herausstellte“, argumentierte der Professor.

„Es baut das System nicht nur auf, sondern hält es auch am Laufen“, schloss er und fügte hinzu: „Wir brauchen mehr Grundlagenforschung, um alle Zusammenhänge zu verstehen.“

Die Forscher erklärten, dass weitere Studien erforderlich seien, um die Rolle des Otp-Gens besser zu verstehen und festzustellen, ob die Ergebnisse letztendlich auch Auswirkungen auf den Menschen haben könnten.

„Das ist notwendig, denn sonst entwickelt man Medikamente, die bei Männern wirken, bei Frauen aber möglicherweise anders“, erklärte Levkowitz.