Glukose für Gewebedifferenzierung relevant
Erkenntnisse laut Stanford-Medicine-Forschern wichtig für Behandlung von Diabetes und Krebs
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Menschlicher Körper: Glukose spielt eine sehr wichtige Rolle (Foto: pixabay.com, Victoria) |
Stanford (pte013/26.03.2025/10:30)
Forscher von Stanford Medicine haben Glukose erstmals als Master-Regulator der Gewebedifferenzierung identifiziert. Das ist jener Prozess, durch den Stammzellen spezialisierte Zellen hervorbringen, aus denen alles Gewebe im Körper besteht. Das geschieht durch das Anbinden an Proteine, die kontrollieren, welche Gene im Genom zu Proteinen werden und wann dieser Prozess stattfindet.
Glukose überraschend
Laut Seniorautor Paul Khavari interagiert Glukose durchgehend in der Zelle mit hunderten Proteinen und moduliert ihre Funktion, um die Differenzierung zu fördern. Die in "Cell Stem Cell" veröffentlichten Ergebnisse sind für die Behandlung von Diabetes und Krebs von Bedeutung. Khavari und die leitende Wissenschaftlerin Vanessa Lopez-Pajares dachten bei der Suche nach Molekülen, die die Zelldifferenzierung vorantreiben, ursprünglich nicht an Glukose als einen möglichen Kandidaten.
Das Team hat mittels Massenspektrometrie unter Zuhilfenahme von High-Throughput-Screening-Verfahren den Anstieg und Abfall von tausenden Biomolekülen bei Stammzellen der menschlichen Haut untersucht, als sich diese Zellen zu vollentwickelten Keratinozyten differenzierten. Keratinozyten ist die Hauptart von Zellen in der äußersten Schicht der Haut. 193 Moleküle wurden identifiziert. Viele wurden bereits in der Vergangenheit mit der Differenzierung in Verbindung gebracht.
Eindeutige Ergebnisse
Dass sich Glukose ganz oben auf dieser Liste befand, war für die Forscher eine große Überraschung. Diese Zunahme an Glukose wurde durch die Messung der Aufnahme der Zellen von fluoreszierenden oder radioaktiven Glukose-Analoga bestätigt. Zudem auch durch die Reaktion der biologischen Sensoren im Inneren der Zellen, die bei biologisch relevanten Konzentrationen von Glukose grün oder rot leuchteten. Mit dem Fortschreiten der Differenzierung verstärkte sich dieses Leuchten.
Weitere Untersuchungen mit anderen Arten menschlicher Zellen wie Fett, Knochen und weiße Blutkörperchen sowie Tests mit Mäusen wiesen in der Folge ähnliche Muster auf. Laut Khavari stiegen bei jedem untersuchten Gewebe die Glukosewerte bei der Differenzierung der Zellen an. "Glukose dürfte im menschlichen Körper daher eine umfassende Rolle bei der Differenzierung von Gewebe spielen", unterstreicht Khavari abschließend.
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