Die Aktivität der intrazellulären Acyl-CoA Synthetasen FATP2, FATP4 und ACSL1 bestimmt die Höhe der Fettsäureaufnahme in Hepatoma Zellen

Aims: Die Mechanismen der Fettsäureaufnahme spielen eine wichtige Rolle, um neue therapeutische Optionen für die Behandlung und Prävention der Fettleber zu finden.

Acyl-CoA Synthetasen (ACS) sind eine Familie von Enzymen, die Fettsäuren mit CoA verestern. Neuere Studien zeigen, dass die ACS Enzyme die Fettsäureaufnahme regulieren, ohne selbst in der Plasmamembran lokalisiert zu sein.

Methoden: Um die Rolle der ACS Enzyme ACSL1, FATP2, FATP4 sowie der an der Plasmamembran lokalisierten Fettsäuretranslokase FAT/CD36 herauszufinden, wurde mittels Co-Immunfluoreszenz deren subzelluläre Lokalisation in den Hepatoma Zelllinien HuH7 und HepG2 untersucht. Die Aufnahme der [3H]-Ölsäure und der fluoreszierenden Fettsäure BodipyC12 (B12) wurde in Abhängigkeit vom Expressionslevel der Enzyme quantifiziert.

Ergebnisse: FATP2 und FATP4 lassen sich im Endoplasmatischen Retikulum von HuH7 und HepG2 Zellen nachweisen und deren Überexpression führt zu einer signifikanten Zunahme der zellulären CoA-Aktivität und Fettsäureaufnahme.

ACSL1 ist in beiden Zelllinien in Mitochondrien lokalisiert. Es zeigt sich auch hier eine gesteigerte Acyl-CoA Aktivität sowie eine positive Korrelation zwischen der Expression und der Fettsäureaufnahme. FAT/CD36 wird dominant an der Plasmamembran exprimiert. Während eine Überexpression von FAT/CD36 die Aufnahme von [3H]-Ölsäure steigert, lässt sich dieser Effekt für Bodipy markierte Fettsäuren (B12) nicht nachweisen.

Zusammenfassung: Die Fettsäureaufnahme in Hepatoma Zelllinien kann durch die Expression intrazellulärer Enzyme reguliert werden. Wir vermuten, dass ACS Enzyme die Fettsäureaufnahme indirekt durch deren Verbrauch (Veresterung mit CoA und Lipidsynthese) induzieren. Daher könnten diese Enzyme für eine pharmazeutische Therapie der Fettleber in Frage kommen.