Rolle der Plasmalogene in Etherlipid-Pathologien

Der menschliche Körper enthält eine große Zahl unterschiedlicher Fettmoleküle. Obwohl viele davon in ihrer Funktion sehr genau erforscht sind, gibt es noch immer ganze Gruppen an Fetten, deren Funktion noch nicht genau verstanden ist. Eine dieser Unterklassen bilden die Etherlipide. Diese Fettmoleküle sind strukturell den Triglyceriden, den Hauptspeicherfetten in unserem Körper, sehr ähnlich, haben aber im Unterschied zu den drei Fettsäureresten der Triglyceride nur zwei Fettsäuren und dazu einen alkoholischen Rest ans Glyceringrundgerüst gebunden. Es gibt seltene angeborene Erkrankungen, die zum Fehlen aller Etherlipide im Körper führen. Kinder, die an solchen Erkrankungen leiden, haben eine Vielzahl an sehr schweren Symptomen, die häufig noch im Kleinkindalter zum Tode führen. Etherlipide werden in zwei Klassen eingeteilt. Eine Klasse ist die der gesättigten Etherlipide, auch Plasmanyllipide genannt. Ein Enzym in unserem Körper kann nun eine Doppelbindung in den alkoholischen Rest der gesättigten Etherlipide einfügen, und zwar gleich neben dessen Bindung ans Glycerin Grundgerüst. So erhält man die Plasmenyllipide, die man auch Plasmalogene nennt. Plasmalogene haben vermutlich eine Vielzahl verschiedener Funktionen und spielen unter anderem eine noch nicht genau verstandene Rolle in der Entstehung von Alzheimer und Parkinson. Das Enzym, das die für Plasmalogene charakteristische Doppelbindung einführt, heißt Plasmanylethanolamin- Desaturase (PEDS1) und war lange Zeit ein genetisches Waisenkind. Erst 2020 konnten wir das Gen für PEDS1 zuordnen und beschreiben. Dies ermöglicht es uns nun, den Einfluss des kompletten Fehlens aller Etherlipide (Plasmanyl- und Plasmenyllipide) in Zellen und Modellorganismen, was man durch Manipulation eines Enzyms am Anfang der Etherlipidherstellung erreicht, mit dem spezifischen Fehlen der Plasmalogene zu vergleichen. Dies erreichen wir durch gezieltes Ausschalten des PEDS1-Enzyms, was nun durch die kürzlich gelungene Beschreibung des Gens erstmals möglich wird. Durch diese Untersuchungen werden wir ein genaueres Verständnis bekommen, welche genauen Funktionen diese beiden Unterklassen der Etherlipide im menschlichen Körper erfüllen. Auf diese Weise können wir die verschiedenen Symptomatiken von Etherlipid-defizienten Patientinnen und Patienten, insbesondere die Störungen im Nervensystem und Verhalten, des Auges, der Fruchtbarkeit, des Knochenbaus und der Fettzellreifung besser verstehen und in der Folge auch neue Therapieansätze entwickeln. Dieses Projekt zeichnet sich neben der innovativen Fragestellung, die erst durch die kürzlich veröffentlichte Beschreibung des Gens für PEDS1 überhaupt möglich wurde, dadurch aus, dass zwei weltweit führende Etherlipid-Forschungsgruppen aus Innsbruck und Wien es sich gemeinsam zum Ziel gesetzt haben, die physiologische Rolle der Etherlipide zu untersuchen und damit die Etherlipidforschung in Österreich an die vorderste Front zu rücken.