Eine Aminosäure als wichtige Stellschraube

Frankfurt am Main, 20.12.2013

JENA (Biermann) – Bioinformatiker der Universität Jena haben mit Forschern aus Norwegen ein umfassendes Computermodell für den Stoffwechsel der Aminosäure Tryptophan entwickelt. Sie erhoffen sich daraus neue Impulse für die Entwicklung neuer Therapieansätze für neurodegenerative Erkrankungen wie Parkinson oder Alzheimer.

Wie Schokolade glücklich macht

Naschkatzen wissen es schon lange: Der Genuss von Schokolade macht glücklich. Und das kommt nicht von ungefähr, wie Prof. Stefan Schuster von der Friedrich-Schiller-Universität Jena weiß. „Aus Tryptophan entsteht im Körper Serotonin“, erläutert Schuster. Serotonin wiederum ist ein Hormon und Botenstoff im Gehirn, das ein Wohlgefühl auslöst. Da unser Körper Tryptophan nicht selbst herstellen kann, muss es mit der Nahrung aufgenommen werden, etwa aus Sojabohnen und Geflügel oder eben Kakao und Schokolade.

Doch nicht nur als Vorstufe des Glückshormons benötigt der Körper die Aminosäure. Auch für das Schlafhormon Melatonin ist sie der entscheidende Baustein. „Abbauprodukte von Tryptophan spielen wiederum bei einigen neurodegenerativen Erkrankungen sowie bei Alterungsprozessen eine Rolle“, macht Schuster die Vielfalt der Wirkungen deutlich.

Neue Ansätze zur Behandlung von Parkinson?

Der komplexe Tryptophan-Stoffwechsel war bislang biochemisch zwar weitgehend bekannt. „Allerdings lässt sich erst anhand eines Computermodells das Zusammenspiel der Einzelreaktionen und Zwischenprodukte sowie ihrer Regulationsmechanismen als Gesamtsystem erfassen“, verdeutlicht Prof. Ines Heiland, mit den Kollegen den systembiologischen Forschungsansatz erarbeitet hat.

Für ihr Modell des Tryptophan-Stoffwechsels im Menschen haben die Bioinformatiker experimentelle Daten zum Ablauf der weit verzweigten Stoffwechselwege und der dazugehörenden Transportvorgänge zusammengetragen. Dies ermöglicht es ihnen nun, detailliert die Wirkungen von Tryptophan und seiner Stoffwechselprodukte in einzelnen Geweben oder Organen realitätsnah zu simulieren.

Vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten ihres Modells sehen die Forscher vor allem in der medizinischen Diagnostik und bei der Entwicklung neuer Therapieansätze für neurodegenerative Erkrankungen wie Parkinson oder Alzheimer. So erlaube das Computermodell nicht nur, den Krankheitsverlauf besser zu verstehen. „Wir können daran auch testen, an welchen Stellen des Stoffwechsels regulierend eingegriffen werden kann und wie sich diese Veränderungen auf den gesamten Metabolismus auswirken“, erläutert Heiland.

Quelle: Friedrich-Schiller-Universität Jena, 3. Dezember 2013

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letzte Änderung 19. Februar 2016, 10:24 Uhr

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Stand: 25-Sep-2017, 05:13 PM
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