Ferroptose

Selen schützt Gehirnzellen APOTHEKE ADHOC, 05.01.2018 13:11 Uhr

Berlin - 200 Jahre nach Entdeckung von Selen konnten Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München erstmals zeigen, warum das Spurenelement essenziell für Mensch und Tier ist.

Die Arbeitsgruppe um Dr. Marcus Conrad, Gruppenleiter am Institut für Entwicklungsgenetik (IDG), forscht seit einigen Jahren an der Ferroptose. Dabei handelt es sich um eine regulierte Form des Zelltods, die durch Aktivitätsverlust des Lipidreparaturenzyms Glutathionperoxidase 4 (GPX4) und anschließende Akkumulation reaktiver Sauerstoffspezies auf Lipidbasis (ROS), insbesondere Lipidhydroperoxide, ausgelöst wird. Diese Form des eisenabhängigen Zelltodes unterscheidet sich genetisch, biochemisch und morphologisch von anderen Zelltodmodalitäten, einschließlich Apoptose, unregulierter Nekrose und Nekroptose.

GPX4 ist eines von 25 Selenoproteinen im Menschen. Bei der Ferroptose scheint das Enzym eine entscheidende Rolle zu spielen, es enthält das Spurenelement in Form der 21. proteinogenen Aminosäure Selenocystein. „Um die Rolle von GPX4 besser zu beschreiben, hatten wir Mausmodelle etabliert und untersucht, bei denen das Enzym verändert war“, erklärt Conrad. „Dabei fiel uns vor allem eines auf, bei dem GPX4 nicht mit Selen, sondern mit Schwefel gebildet wird.“ Den Wissenschaftlern zufolge konnte dieses Modell aufgrund neurologischer Komplikationen maximal drei Wochen überleben.

Auf der Suche nach den Ursachen stießen die Forscher auf bestimmte Nervenzellen im Gehirn, die ohne selenhaltiges GPX4 fehlten. „In weiteren Untersuchungen konnten wir zeigen, dass diese Nervenzellen während der Entwicklung durch Ferroptose zugrunde gegangen waren, wenn kein selenhaltiges GPX4 vorlag“, so Erstautorin Irina Ingo

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