Wie erhöhen Fettzellen das Risiko für Erkrankungen?
Nimmt man zu, wachsen die Fettzellen mit. Bei starkem Übergewicht sind die Zellen meist stark vergrössert. Forscher der Technischen Universität München (TUM) konnten nun zeigen, wie vergrösserte Fettzellen Stoffwechselerkrankungen verursachen können.
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Menschen mit Adipositas leiden oft nicht nur unter Stigmatisierung durch die Gesellschaft, sondern auch unter eingeschränkter Lebensqualität und einem höheren Risiko für Folgeerkrankungen. So steigt zum Beispiel die Wahrscheinlichkeit für Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und verschiedene Krebsleiden.
Doch warum bekommen Menschen, wenn sie zunehmen, häufiger Erkrankungen? Dieser Frage gingen Dr. Julius Honecker und Prof. Hans Hauner vom Lehrstuhl für Ernährungsmedizin nach.
Welche Rolle spielt die Fettzellgrösse?
Der Zusammenhang zwischen Übergewicht und vielen Krankheiten ist zwar schon lange bekannt, doch wissen wir wenig, welche Rolle dabei die Fettzellgrösse spielt. Das Team konnte jetzt zeigen, dass die Genexpression im Fettgewebe mit der Fettzellgrösse assoziiert ist. Veränderungen in der Genexpression bei vergrösserten Fettzellen dürften für das Entstehen von metabolischen Erkrankungen mitverantwortlich sein.
Mit der Grösse verändert sich der Stoffwechsel
«Grosse Fettzellen haben einen deutlich veränderten Stoffwechsel und begünstigen unter anderem das Entstehen von Typ-2-Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen», sagt Prof. Hans Hauner. «Das ist ein wichtiger Beleg, dass sich die Fettzellen in Abhängigkeit von ihrer Grösse erheblich in ihrer Funktion unterscheiden.»
Veränderte Genexpression: von energieverbrauchend zu energiespeichernd und entzündungsfördernd
Um herauszufinden, wie die gesamte Genexpression von der Grösse der Fettzellen abhängt, teilte das Team die Adipozyten nach ihrer Grösse ein und sequenzierte ihre RNA. Das Ergebnis war eindeutig: «Die Adipozytenhypertrophie äussert sich in der veränderten Expression von Genen, die an der mitochondrialen Funktion und dem Fettsäurestoffwechsel beteiligt sind», erklärt Dr. Julius Honecker. Detaillierte Analysen zeigen, dass sich das Transkriptom – also die Summe aller RNA-Moleküle in einer Zelle – von energieverbrauchend zu energiespeichernd und zu entzündungsfördernd gewandelt hatte. Die Zellen von stark Übergewichtigen speichern bevorzugt Energie und fördern Entzündungen, was die genannten Krankheiten begünstigt.
Verbesserte Untersuchungsmethoden ohne OP
Um die Fettzellgrösse von Patienten in Zukunft besser und ohne Biopsie untersuchen zu können, entwickelten und verfeinerten Dr. Stefan Ruschke und Prof. Karampinos eine nicht-invasive Magnetresonanz-Spektroskopie-Methode. Damit gelang auch eine robuste Analyse der Fettsäurezusammensetzung im Fettgewebe und es wurde erstmals ein Konzept einer virtuellen Fettgewebsbiopsie etabliert, ohne dass Fettgewebe durch einen kleinen Eingriff entnommen werden muss.
Durch diese verbesserten Untersuchungsmethoden, mit denen man die Morphologie und Komposition des Fettgewebes bestimmen kann, könnten in Zukunft metabolische Erkrankungen besser und früher diagnostiziert werden. Und das ganz ohne Gewebeentnahme, sondern lediglich virtuell.
«In der aktuellen Studie war es uns wichtig, bessere Methoden zu etablieren, um gleichzeitig die Fettzellgrösse und die Fettsäurezusammensetzung im Körper zu messen», sagt Prof. Karampinos. «Damit bieten sich völlig neue Perspektiven, um in Zukunft die Risiken, die im Fettgewebe schlummern, schnell und risikolos erfassen zu können.»PS
