In einer aktuellen Studie analysierten die Forschenden in drei nicht verwandten Modellen im Quervergleich die Konsequenzen einer Hemmung des ersten Atmungskettenkomplexes. Dieser hoch reduktive Komplex ist bei vielen neurodegenerativen Erkrankungen früh und spezifisch betroffen, wobei die primären Ursachen unklar sind. Ziel der Studie war es, Modell-übergreifende Gemeinsamkeiten zu finden, wie Zellen auf Komplex-I-Mangel reagieren.
Die Analysen zeigten in allen Modellen zwei zunächst rätselhafte Effekte: Die verstärkte Herstellung einer bestimmten Aminosäure (Serin) sowie die reversible Oxidation von Folat, einem Vitamin ohne sichtbaren Komplex-I-Bezug. Genauere Berechnungen enthüllten dann aber, dass beide Effekte zusammengenommen eine beschleunigte Oxidation von Glukose und eine indirekte Verstärkung der Atmungskette (auch ohne Komplex I) ermöglichen könnten.
In der Summe ergäbe sich eine sinnvolle und koordinierte Anpassung des mitochondrialen Stoffwechsels, um die neuronale Funktion trotz teilweiser Atmungsketten-Schädigung in den früheren Phasen einer Erkrankung weiterhin zu gewährleisten.
Die Studie »An Alternative Metabolic Pathway of Glucose Oxidation Induced by Mitochondrial Complex I Inhibition: Serinogenesis and Folate Cycling« wurde von den ITM-Forschenden Dr. Ankush Borlepawar und Prof. Dr. Parvana Hajieva zusammen mit Kollegen aus der Universitätsmedizin Mainz publiziert und ist frei verfügbar.