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Omega-6-Fettsäure hilft Immunzellen bei der Bakterienjagd
Fett als Waffe der Immunabwehr: Bei einer Infektion bauen Zellen spezielle Lipidtröpfchen auf, die mehrfach ungesättigte Fettsäuren speichern und gezielt bereitstellen. Besonders die Omega-6-Fettsäure Arachidonsäure unterstützt Makrophagen dabei, Entzündungsbotenstoffe zu bilden und Bakterien aufzunehmen, wie eine neue Studie an Mäusen und Zellkulturen zeigt.
Barcelona (Spanien). Fetttröpfchen in unseren Zellen sind mehr als passive Energiespeicher. Sie können sich innerhalb kurzer Zeit verändern und Moleküle bereitstellen, die Zellen für Stoffwechsel und Signalwege benötigen. Bei Infektionen entstehen besonders viele dieser Lipidtröpfchen. Lange galt das vor allem als Vorteil für eindringende Erreger, die Wirtsfette für Wachstum und Vermehrung nutzen können.
Inzwischen zeigt sich jedoch ein Gegenbild: Die Fettdepots können auch Teil der angeborenen Immunabwehr sein. Sie sammeln Abwehrproteine und stehen mit anderen Zellorganellen in engem Austausch. Unklar war bisher vor allem, ob auch die gespeicherten Fette selbst aktiv zur Abwehr beitragen und welche Fettsäuren dabei entscheidend sind.
Forscher des Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS) um Marta Bosch haben nun die Fettzusammensetzung solcher Abwehr-Lipidtröpfchen untersucht. Das Team analysierte Lipidtröpfchen aus Mäuselebern, nachdem die angeborene Immunabwehr durch bakterielles Lipopolysaccharid aktiviert worden war, und verglich sie mit Stoffwechsel-Lipidtröpfchen. Zusätzlich bildeten die Wissenschaftler zentrale Immunsignale in kultivierten Makrophagen nach.
Die Lipidanalysen zeigten einen deutlichen Umbau. Die Abwehr-Lipidtröpfchen reicherten mehrfach ungesättigte Fettsäuren an und verwandelten Vorstufen in komplexere Varianten. Gleichzeitig veränderte die Immunaktivierung nicht nur die Fettzusammensetzung, sondern auch Proteine und Stoffwechselwege der Tröpfchen. Damit werden die kleinen Zellorganellen zu kombinierten Plattformen für Abwehrproteine und Lieferstellen für bioaktive Fette.
Besonders aktiv wurde die Omega-6-Fettsäure Arachidonsäure umgesetzt. Das Enzym Adipose Triglyceride Lipase (ATGL) setzte sie aus den Fetttröpfchen frei. Die Makrophagen nutzten die Fettsäure anschließend unter anderem zur Bildung von Prostaglandinen und Thromboxanen, also Signalstoffen der frühen Entzündungsreaktion.
Entscheidend war aber noch eine zweite Funktion: Zusätzliche Arachidonsäure erhöhte in den Zellversuchen die Aufnahme von Escherichia coli durch die Makrophagen. Wurde dagegen die Bildung oder der Abbau der Lipidtröpfchen gehemmt, sank ihre Fähigkeit zur Phagozytose, dem Umschließen und Aufnehmen der Bakterien. Die eigentliche Abtötung der aufgenommenen Keime hing den Experimenten zufolge stärker von den Proteinen der Abwehr-Lipidtröpfchen ab als von ihren Fettsäuren.
Das Ergebnis wirkt auf den ersten Blick paradox, weil Omega-6-Fettsäuren häufig vor allem mit entzündungsfördernden Signalstoffen verbunden werden. Die Studie zeigt jedoch, dass diese Entzündungsreaktion im akuten Infektionsfall eine nützliche Funktion besitzen kann. Arachidonsäure ist dabei kein pauschal schädliches oder schützendes Fett, sondern ein Rohstoff, den Immunzellen situationsabhängig einsetzen.
Eine Ernährungsempfehlung lässt sich daraus dennoch nicht ableiten. Untersucht wurden Mäuse und Zellkulturen, keine Infektionsverläufe bei Menschen und auch keine unterschiedliche Aufnahme von Omega-6-Fettsäuren über die Nahrung. Zudem betonen die Autoren, dass die starke Fett- und Entzündungsantwort nach überstandener Gefahr rasch wieder abgeschaltet werden muss. Dauerhaft aktive angeborene Immunprogramme und anhaltende Entzündung können selbst krankheitsfördernd sein.
Die Arbeit erweitert damit vor allem das Bild der Lipidtröpfchen: Sie dienen bei einer akuten Immunreaktion nicht nur als Energiespeicher, sondern verteilen gezielt Bausteine für Entzündung und Bakterienaufnahme. Welche Rolle diese Schaltstelle bei chronischen Entzündungen, Stoffwechselkrankheiten oder