 |  | Theo Dingermann |
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15.10.2026 15:00 Uhr |
Die Hemmung der hepatischen Cholesterolsynthese löst einen charakteristischen Regulationsmechanismus aus. Durch die Abnahme des intrazellulären Cholesterolspiegels wird der Transkriptionsfaktor SREBP2 aktiviert, der unter anderem die Expression des LDL-Rezeptors steigert. Dadurch nehmen Hepatozyten vermehrt LDL-Partikel aus dem Blut auf, was die LDL-Cholesterolkonzentration im Plasma senkt.
Dass dieser Mechanismus für die antiatherosklerotische Wirkung entscheidend ist, zeigten Versuche mit Mäusen, bei denen das Gen für den LDL-Rezeptor spezifisch in Hepatozyten ausgeschaltet worden war. Bei diesen Tieren verlor Pentadecansäure ihre cholesterolsenkende und plaquereduzierende Wirkung vollständig.
Eine weitere wichtige Erkenntnis betrifft die Herkunft der Pentadecansäure. Die gesättigte Fettsäure mit 15 Kohlenstoffatomen war bislang vor allem als Bestandteil tierischer Lebensmittel, insbesondere von Milchfett und Fleisch von Wiederkäuern, bekannt. Ihre Konzentration im Blut gilt deshalb auch als Biomarker für den Konsum von Milchfett. Die neue Studie zeigt jedoch, dass die intestinale Mikrobiota eine zusätzliche endogene Quelle darstellt.
Bei der Untersuchung von 100 repräsentativen Darmbakterienstämmen fanden die Wissenschaftler die Fähigkeit zur Pentadecansäureproduktion insbesondere bei Vertretern der Bakteriengruppe Bacteroidota. Dazu gehörten neben Bacteroides auch die Gattungen Parabacteroides, Phocaeicola und Alistipes.
Die Biosynthese erfolgt unter Beteiligung von Propionyl-CoA und Acetyl-CoA beziehungsweise Malonyl-CoA. Durch gezielte Ausschaltung bakterieller Gene, die an der Bereitstellung von Propionyl-CoA beteiligt sind, ließ sich die Pentadecansäureproduktion deutlich reduzieren. Entsprechend schwächte sich auch die antiatherosklerotische Wirkung der Bakterien ab. Damit konnten die Forscher einen funktionellen Zusammenhang zwischen mikrobieller Fettsäuresynthese und Atherosklerose nachweisen.
Hinweise auf eine mögliche klinische Relevanz lieferten Untersuchungen an Menschen mit Dyslipidämie. In Stuhlproben von 106 Patienten und 103 gesunden Kontrollpersonen sowie Serumproben von 108 Patienten und ebenfalls 103 Kontrollen waren die Pentadecansäurekonzentrationen bei den Patienten signifikant niedriger.
Darüber hinaus fanden sich in metagenomischen Datensätzen von Menschen mit atherosklerotischen Erkrankungen weniger Gene, die an der bakteriellen Pentadecansäurebiosynthese beteiligt sind. Diese Beobachtungen sprechen für einen Zusammenhang zwischen intestinaler Pentadecansäureproduktion und kardiovaskulärer Gesundheit, belegen allerdings noch keine Kausalität beim Menschen.
Die Bedeutung der Arbeit liegt weniger in der Entdeckung eines möglichen natürlichen Statinersatzes als vielmehr im Nachweis einer bislang unzureichend verstandenen Verbindung zwischen Darmmikrobiom und hepatischem Cholesterolstoffwechsel. Mit der Identifizierung der Pentadecansäure als mikrobiell produziertem HMG-CoA-Reduktase-Hemmstoff wird ein konkreter molekularer Mechanismus beschrieben, über den Darmbakterien die Entstehung atherosklerotischer Gefäßveränderungen beeinflussen können.
