Forscher entdecken, dass ein Hormon durch „Trampen“ ins Gehirn gelangen kann

Forscher des Biotechnologiezentrums und der Medizinischen Fakultät der Technischen Universität Dresden haben in Zusammenarbeit mit internationalen Wissenschaftlern herausgefunden, dass extrazelluläre Vesikel im Blut Hormone durch den Körper transportieren, auch ins Gehirn, und diesen Transport als Reaktion auf körperliche Betätigung beschleunigen.

Ein internationales Forscherteam, darunter Wissenschaftler des Biotechnologiezentrums (BIOTEC) und der Medizinischen Fakultät der Technischen Universität Dresden, hat entdeckt, dass winzige Partikel im Blut, sogenannte extrazelluläre Vesikel (EVs), eine wichtige Rolle dabei spielen, wie eine Gruppe von Hormonen durch den Körper transportiert wird. Körperliche Betätigung kann diesen Prozess stimulieren. Die Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, 16. Dezember 2025, Vol. 122, No. 51) veröffentlicht wurden, eröffnen neue Einblicke in den Hormonkreislauf und den Zugang zum Gehirn, in die Auswirkungen von Bewegung auf den Energiehaushalt, die psychische Gesundheit und die Immunfunktion sowie in die Verteilungswege bestimmter Medikamente.

Blut und andere Körperflüssigkeiten sind voller EVs, d. h. kleiner Partikel, die außerhalb von Zellen existieren. EVs übertragen Signale von Zelle zu Zelle innerhalb von Geweben und über große Entfernungen hinweg zwischen Organsystemen, indem sie biologische „Fracht“ wie Proteine, Lipide und Nukleinsäuren transportieren. Wissenschaftler wissen, dass EVs eine wichtige Rolle spielen, von der Immunantwort bis zum Fortschreiten von Krebs, aber über ihre mögliche Wechselwirkung mit Hormonen ist noch viel weniger bekannt.

Die Forscher konzentrierten sich auf einen Hormonvorläufer namens Proopiomelanocortin (POMC), der sich in eine Reihe von Hormonen umwandelt, darunter Endorphine (verantwortlich für das „Runner's High“) und adrenocorticotropes Hormon (ACTH), dass die Stressreaktion des Körpers steuert. Da Bewegung bereits zuvor mit diesen Hormonen in Verbindung gebracht wurde, nutzten die Forscher Bewegung, um Veränderungen hervorzurufen und so Aufschluss über die Wechselwirkungen zwischen POMC und EVs zu erhalten. Die Studie ergab, dass bei intensiver körperlicher Betätigung viermal mehr POMC auf die EVs aufspringt.

Dieselbe Studie zeigte auch, dass EV-gebundenes POMC menschliche Gefäßbarrieren, einschließlich der Blut-Hirn-Schranke in vitro, effektiver überwinden kann als POMC allein. Da POMC in sogenannte „reife” Hormone umgewandelt werden muss, um eine Reaktion im Gehirn auszulösen, das bekanntermaßen schwer zugänglich ist, sind weitere Untersuchungen erforderlich, um zu verstehen, wie sich eine durch Bewegung induzierte Erhöhung des POMC-Spiegels auf das Gehirn auswirkt.

Die Studie wurde von Prof. Aurelio Lorico von der Touro University Nevada (USA) geleitet. Mitautoren waren der Forschungsgruppenleiter Dr. Denis Corbeil und seine Kollegin Dr. Jana Karbanová vom BIOTEC und der Medizinischen Fakultät. „Die Entdeckung der Bindung des Prohormons an extrazelluläre Vesikel veranlasst uns, die Zirkulation von Hormonen im Blutkreislauf neu zu überdenken, was ein enormes Potenzial für die regenerative Medizin birgt“, sagt Dr. Denis Corbeil.

Finanzierung
Dr. Corbeil und seine mit BIOTEC verbundene Forschungsgruppe, darunter auch Dr. Jana Karbanová, die an der Studie mitgewirkt hat, werden von der Medizinischen Fakultät Carl Gustav Carus der Technischen Universität Dresden unterstützt.

Veröffentlichung
Proceedings of the National Academy of Sciences: „Physical Exercise Increases Binding of POMC to Blood Extracellular Vesicles” von Mark F. Santos, Jacqueline Randa, Derek Tai, Giulio Vistoli, Nofar Avihen Schahaf, Serena Vittorio, Geily Fuentes, Rita Lauro, Sheila Mosallaei, Jana Karbanová, Alexandra M. K. Yokomizo, Denis Corbeil, Cheryl E. Hightower und Aurelio Lorico: (16. Dezember 2025, Volume 122, No. 51 e2525044122, DOI number 10.1073/pnas.2525044122)
Link: www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2525044122

Über das Biotechnologiezentrum
Das BIOTEC wurde im Jahr 2000 als zentrale wissenschaftliche Einheit der TU Dresden mit dem Ziel gegründet, moderne Ansätze der Molekular- und Zellbiologie mit der traditionell starken Ingenieurswissenschaft in Dresden zu verbinden. Seit 2016 ist das BIOTEC Teil der zentralen wissenschaftlichen Einheit „Zentrum für Molekulare und Zelluläre Bioingenieurwissenschaften“ (CMCB) der TU Dresden. Das BIOTEC fördert Entwicklungen in Forschung und Lehre im Forschungsbereich Molekulare Bioingenieurwissenschaften und verbindet Ansätze aus der Zellbiologie, Biophysik und Bioinformatik. Es spielt eine zentrale Rolle innerhalb des Forschungsschwerpunkts Gesundheitswissenschaften, Biomedizin und Bioingenieurwissenschaften der TU Dresden.
www.tud.de/biotec
www.tud.de/cmcb

Website der Gruppe von Dr. Corbeil: https://tud.link/mdax

Wissenschaftliche Kontakte:
Dr. Denis Corbeil
Tel.: +49 351 463 40118
E-Mail: