Stimulierte Büschelzellen: Früher satt mit Omega-3-Fettsäuren [10.03.17]
Omega-3-Fettsäuren haben viele Wirkungen im Körper, die essenziellen Fettsäuren gelten als gesundheitsfördernd. Ihre Verdauung beginnt bereits im Magen. Doch wie der Magen diese Fettsäuren überhaupt erkennt, das will ein Humboldt reloaded-Projekt genauer untersuchen.
Foto: Universität Hohenheim, Angelika Emmerling
Die Studentin Judith Wollmershäuser knöpft sich dafür wichtige Sensorzellen für Fettsäuren im Magen der Maus vor. Diese Zellen bezeichnet man als Büschelzellen, und sie befinden sich an einer strategisch wichtigen Position am Übergang vom Speicherkompartiment zum Magenkörper.
Büschelzellen zeichnen sich dadurch aus, dass sie bestimmte chemosensorische Elemente besitzen. Das sind zum Beispiel der Ionenkanal TRPM5 und die Cyclooxigenase – kurz Cox-2 genannt. Letztere ist ein Enzym und wichtig für die Synthese des Gewebshormons Prostaglandin. Sie könnte damit an der Signalweiterleitung beteiligt sein, die durch Fettsäure induziert wird.
Humboldt reloaded – Wissenschaft von Anfang an |
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Das preisgekrönte Projekt der Uni Hohenheim will Studierende durch forschungsnahes Lernen bereits im Bachelorstudium für die Wissenschaft begeistern. Die Studierenden bearbeiten Forschungsfragen in kleinen Teams und werden dabei optimal betreut. |
Fluoreszierende Antikörper als Maß für die Bildung von Cox-2
Eine solche Wirkung der Fettsäuren will Wollmershäuser in ihrem Humboldt-Projekt erforschen. Um herauszufinden, ob Büschelzellen auf Omega-3-Fettsäuren ansprechen, führt sie ein sogenanntes Stimulierungsexperiment durch. Die Proteine für Cox-2 und TRPM5 werden in den Büschelzellen mit Hilfe der sogenannten Immunohistochemie nachgewiesen. Das ist eine Methode, mit der man Proteine über markierte Antikörper sichtbar machen kann. Die Intensität dieser Reaktion gilt als Maß für die Cox-2-Bildung in den Büschelzellen.
Hierfür teilt die Studentin den Mäusemagen in zwei Hälften, um vergleichbare Bereiche zu erhalten. Das Gewebe der einen Magenhälfte stimuliert sie dann für zehn Minuten mit Omega-3-Fettsäuren, die andere Magenhälfte bleibt als Kontrolle unbehandelt. Von beiden Hälften fertigt sie Gewebsschnitte an.
Dann kommen Antikörper ins Spiel, die spezifisch an die Proteine binden können. Über sogenannte Primärantikörper weist Wollmershäuser die jeweiligen Proteine nach. Und durch Sekundärantikörper, die an verschiedene Fluoreszenzfarbstoffe gekoppelt sind, kann sie diese Proteine unter dem Fluoreszenzmikroskop sichtbar machen und fotografisch festhalten. So kann sie die Unterschiede zwischen schwach und stark markierten Zellen ermitteln.
Omega-3-Fettsäuren können Cox-2-Bildung induzieren
Nach dem Auszählen der Zellen zeichnet sich ab, dass sich die Signalintensität für Cox-2 in Büschelzellen nach einer Stimulation mit Omega-3-Fettsäuren erhöht. Dies deutet darauf hin, dass Omega-3-Fettsäuren die Expression von Cox-2 induzieren könnten.
Möglicherweise führt die Erkennung von Omega-3-Fettsäuren über die Stimulation von Cox-2 und die Ausschüttung von Prostaglandinen durch die Büschelzellen dazu, dass sich die benachbarten glatten Muskelzellen im Magen entspannen. Das wiederum könnte dazu beitragen, dass das Sättigungsgefühl früher einsetzt – so eine Schlussfolgerung aus dem Forschungsprojekt.
Text: Elsner
Humboldt-Projekt: Sensoren für Nahrungsinhaltsstoffe im Magen
Studierende: Judith Wollmershäuser
Projektbetreuerin: Patricia Widmayer
Laufzeit: 2.5.2016 – 30.09.2016
