Forschungen unter der Leitung eines Wissenschaftlers der Duke-NUS Graduate Medical School Singapore (Duke-NUS) haben bewiesen, dass bestimmte spezielle Fette im Blut für das Wachstum und die Funktion des menschlichen Gehirns unerlässlich sind.
Duke-NUS Associate Professor David Silver war Co-Leiter zweier von Nature Genetics veröffentlichter Studien, die zeigten, dass Mutationen im Protein Mfsd2a eine beeinträchtigte Gehirnentwicklung beim Menschen verursachen. Mfsd2a ist der Transporter im Gehirn für eine spezielle Art von Fett namens Lysophosphatidylcholine (LPCs) – bestehend aus essentiellen Fettsäuren wie Omega-3. Diese Studien zeigen zum ersten Mal die entscheidende Rolle dieser Fette für das Wachstum und die Funktion des menschlichen Gehirns.
In der ersten Studie wurden zwei Familien in Libyen und Ägypten mit Mfsd2a-Mutationen mit stark reduzierter Gehirngröße oder Mikrozephalie identifiziert. Ihre Mutationen beseitigten die Fähigkeit von Mfsd2a, LPCs zu transportieren, was bedeutete, dass nicht genügend LPCs vom Gehirn absorbiert wurden. In diesen Familien starben die von diesen Mutationen betroffenen Kinder im Alter zwischen einem und sechs Jahren. Die Studie stellt nicht nur einen Zusammenhang zwischen dem Transport von LPCs durch Mfsd2a und dem Wachstum und der Funktion des menschlichen Gehirns her, es ist auch das erste Mal, dass eine genetische Krankheit mit dem LPC-Transport beim Menschen in Verbindung gebracht wurde. Die Forschung wurde von Seniorautor Professor Joseph Gleeson von der Rockefeller University mitgeleitet.
In einer zweiten, separaten Studie wurde bei einer Familie in Nordpakistan festgestellt, dass sie eine andere Art von Mutation im Mfsd2a-Gen aufweist, die ihre Transportaktivität reduziert. Die Personen mit dieser Mutation hatten auch Mikrozephalie, aber in diesem Fall war sie nicht tödlich. Sie hatten jedoch geistige Behinderungen, eine eingeschränkte Kontrolle über ihre Gliedmaßen und konnten nicht sprechen. Wie bei der ersten Studie sind die Ergebnisse ein Beweis für die Bedeutung von LPCs für die Entwicklung und Funktion des Gehirns. Die Forschung wurde von Seniorautor Professor Andrew H. Crosby von der Exeter University mitgeleitet.
Im Jahr 2014 veröffentlichte Dr. Silver eine wegweisende Studie in Nature, die als Grundlage für diese beiden Studien diente. Er und sein Team entdeckten, dass Mfsd2a der Transporter für LPCs ist. Vor diesem Durchbruch war bekannt, dass LPCs in hohen Konzentrationen in unserem Blut gefunden wurden, aber ihre Funktion war ein Rätsel. Das Team von Dr. Silver zeigte, dass gentechnisch veränderte Mäuse ohne Mfsd2a keine LPCs in ihr Gehirn transportieren konnten – was zu Mikrozephalie führte. Da DHA-Mangel bei Tieren nicht zu Mikrozephalie führt, bedeutet dies, dass LPCs entscheidende Faktoren für das Wachstum und die Funktion des Gehirns sind. Während früher angenommen wurde, dass das Gehirn all das Fett herstellt, das es benötigt, zeigten Dr. Silvers Forschungen, dass LPCs vom Blut über die Blut-Hirn-Schranke dorthin transportiert werden. Seine Arbeit mit Rockefeller und Exeter beweist dies beim Menschen.
"Unsere Arbeit bestätigt die wesentliche Rolle von LPCs bei der Entwicklung und Funktion des Gehirns beim Menschen und weist darauf hin, dass die Aufnahme von LPCs in das Gehirn während der fötalen Entwicklung und im Erwachsenen alter wichtig ist", sagte Dr. Silver, Co-Lead bei beiden Studien, basierend auf dem Programm für kardiovaskuläre und metabolische Störungen an der Duke-NUS. „Jetzt untersuchen wir die Funktionen von LPCs im Gehirn, und die Implikationen für die Anwendung sind sehr spannend. Wir könnten in Zukunft möglicherweise Therapeutika entwickeln, die neurologischen Störungen vorbeugen und behandeln und das Wachstum und die Funktion des Gehirns verbessern könnten. Vielleicht sogar in der Lage sein, eine bessere Gehirnernährung für Babys, Mütter und ältere Menschen anzustreben."
