Selen und Ferroptose

In Selenoproteinen ersetzt die Aminosäure Selenocystein deren schwefelhaltiges Homolog Cystein. Von den meisten Selenoproteinen existiert ein selenfreies Homolog, das die gleichen Funktionen erfüllt, daher sind die meisten Selenoproteine nicht lebensnotwendig. Eine Ausnahme bildet die selenhaltige Glutathionperoxidase 4 (GPx4), deren schwefelhaltiges Homolog unwirksam ist. GPx4 ist eine Phospholipidhydroperoxidase; sie katalysiert den Abbau von Lipidhydroperoxiden durch die Oxidation von Glutathion. Auf diese Weise verhindert sie eine Sonderform des programmierten Zelltodes, die Ferroptose, die durch Lipidhydroperoxide in den Zellmembranen eingeleitet wird. Die Ferroptose wurde erst 2012 entdeckt und so benannt, weil Eisen (lat. ferrum) eine entscheidende Rolle bei der Lipidoxidation spielt.

Seit etwa zehn Jahren ist bekannt, dass Embryonen von Säugetieren ohne GPx4 nicht lebensfähig sind; bald darauf wurde die essenzielle Bedeutung von GPx4 für die Entwicklung von Interneuronen im Fötus entdeckt; bei Interneuronen handelt es sich um Neuronen mit relativ kurzen Axonen, die die empfangenen Impulse direkt an benachbarte Neuronen weitergeben. Jetzt haben Entwicklungsgenetiker des Helmholtz Zentrums München diesen Mechanismus durch Versuche an Mäusen genauer aufgeklärt und insbesondere die unverzichtbare, vor Ferroptose schützende Funktion von GPx4 bei der nachgeburtlichen Entwicklung der Mäuse beobachtet. Ihrer Meinung nach könnte ein besseres Verständnis der Ferroptose neue Optionen für die Therapie von Krebs und neurodegenerativen Erkrankungen eröffnen. |