Untersuchungen identifizieren PGAM5 als Hauptziel beim Lycopin-vermittelten Schutz vor Darmtoxinschäden
Pilzgifte, die Lebensmittel und Futtermittel kontaminieren, stellen eine große Bedrohung für die Gesundheit der Nutztiere dar. Insbesondere Desoxynivalenol (DON), ein Toxin, das von produziert wird Fusarium Pilzen, können die Darmzellen von Schweinen schwer schädigen. Eine aktuelle Studie in China zeigt, dass Lycopin, ein natürliches Antioxidans aus Tomaten, dazu beiträgt, diese Zellen vor DON-induzierten Verletzungen zu schützen. Dies geschieht durch die Blockierung von PGAM5, einem Schlüsselprotein, das an zellulärem Stress beteiligt ist—-Hervorhebung seines Potenzials zur Verhinderung toxinbedingter Schäden.
Die Agrar- und Futtermittelindustrie wächst weltweit rasant, dennoch bleibt die Kontamination durch Pilzgifte ein großes Problem und beeinträchtigt sowohl die Lebensmittelsicherheit als auch die Gesundheit der Nutztiere. Einer der Hauptverursacher dieses Problems ist Desoxynivalenol (DON), ein Pilzgift, das von produziert wird Fusarium Pilze, die häufig Getreidepflanzen wie Weizen und Mais infizieren. Nutztiere, insbesondere Schweine, sind besonders anfällig für eine DON-Exposition, die die Darmschleimhaut schädigen, die Nährstoffaufnahme beeinträchtigen und die Immunfunktionen schwächen kann.
Um dieses Problem zu bekämpfen, ergab eine kürzlich an der Northeast Agricultural University in China unter der Leitung von außerordentlichem Professor Yi Zhao von der Northeast Agricultural University in China durchgeführte Studie, dass Lycopin, ein natürliches antioxidatives Pigment, das in Tomaten und anderen roten Früchten vorkommt, Darmzellen schützen kann vor DON-induzierten Schäden. Die Studie, online veröffentlicht in Forschung Gibt am 25. März 2026 neue Erkenntnisse darüber, wie natürliche Nahrungsverbindungen zur Bekämpfung der schädlichen Auswirkungen von Pilzgiften eingesetzt werden können.
Darmepithelzellen (die die Darmoberfläche auskleiden) dienen als Schutzbarriere und verhindern, dass Schadstoffe, Krankheitserreger und Toxine in den Blutkreislauf gelangen, während sie gleichzeitig die Aufnahme von Nährstoffen ermöglichen. Wenn diese Barriere beschädigt ist, kann dies zu Entzündungen, schlechter Verdauung und erhöhter Krankheitsanfälligkeit führen.
“DON kann diese Barriere in Darmepithelzellen von Schweinen erheblich stören, indem es die Lebensfähigkeit der Zellen verringert, die Bewegung beeinträchtigt und die Zellstruktur stört” erklärt Dr. Zhao.
Dies geschieht durch die Auslösung einer schädlichen Ereigniskette innerhalb der Zellen. Ein bedeutender Effekt ist die Mitophagie, ein natürlicher zellulärer Recyclingmechanismus, bei dem beschädigte Mitochondrien (die energieerzeugenden Strukturen der Zelle) entfernt werden. DON verursacht überaktive Mitophagie, was zu mitochondrialer Dysfunktion und zellulärem Stress führt. Gleichzeitig induziert das Toxin auch Ferroptose, eine spezielle Form des programmierten Zelltods, der durch Eisenansammlung und Schädigung von Membranlipiden verursacht wird und mit eisenabhängigen oxidativen Schäden verbunden ist.
Die Forscher beobachteten, dass Zellen, wenn sie DON ausgesetzt waren, erhöhte Mengen an reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) aufwiesen, was zu oxidativem Stress, erhöhter Lipidperoxidation und Ansammlung von Eisenionen führte. Insgesamt trugen diese Veränderungen zu schweren Barriereschäden bei.
Wenn die Zellen jedoch mit einem natürlichen, aus Tomaten stammenden Molekül namens Lycopin behandelt wurden, waren die Ergebnisse bemerkenswert unterschiedlich. Die Verwendung von Lycopin verbesserte das Zellüberleben und stellte die Barriereintegrität wieder her. Es erhöhte die Expression von Tight-Junction-Proteinen, darunter ZO-1, Occludin, Claudin-1, Claudin-5 und E-Cadherin, die als molekulare “-Dichtungen” zwischen benachbarten Zellen fungieren und dazu beitragen, die Stärke der Darmbarriere aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus senkte Lycopin als Antioxidans auch den ROS-Spiegel, was zu einer stabilisierten Mitochondrienfunktion und einer Wiederherstellung des Eisengleichgewichts in den Zellen führte.
Die komplette Studie ist über DOI: zugänglich10.34133/forschung.1251
