Wie braunes Fett zu besseren Medikamenten zur Gewichtsreduktion führen kann
Unser Körper speichert zwei Arten von Fett: Braun, das Kalorien verbrennt, um Wärme zu erzeugen, und Weiß, das normalerweise als Energiespeicher des Körpers fungiert. Übergewicht resultiert aus zu viel Fett, das im Körper gespeichert wird. Könnten wir uns das molekulare Make-up von braunem Fett ansehen, um bessere Medikamente gegen Fettleibigkeit zu finden?
Die Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) schätzen, dass mehr als ein Drittel der Erwachsenen in den USA mit Fettleibigkeit leben.
Es ist eine Stoffwechselerkrankung und der Hauptrisikofaktor für eine Reihe von Krankheiten, von Diabetes bis Krebs.
Ein Bericht aus dem Jahr 2017 zeigte, dass wir uns mitten in einer Adipositas-Pandemie befinden, wobei die Raten weltweit steigen und die USA in diesem besorgniserregenden Trend an erster Stelle stehen.
Aus diesen Gründen sind Wissenschaftler ständig auf der Suche nach Strategien für einen gesunden Lebensstil, die den Menschen helfen, ein wünschenswertes Gewicht zu halten. Gleichzeitig untersuchen die Forscher weiterhin die biologischen Mechanismen hinter Gewichtsverlust und Gewichtszunahme, um wirksamere Medikamente zur Behandlung von Fettleibigkeit zu entwickeln.
Forscher des Salk-Instituts für biologische Studien in La Jolla, Kalifornien, suchen nun nach braunem Fettgewebe oder braunem Fett, um wirksamere Wege zur Bekämpfung von Fettleibigkeit zu finden.
Der leitende Ermittler Ronald Evans und seine Kollegen versuchen genau zu verstehen, was braunem Gewebe seine besonderen Eigenschaften verleiht. Diese Einsicht, so argumentiert das Team, könnte ihnen helfen, wirksame Medikamente zu entwickeln, die auf überschüssiges weißes Fettgewebe wirken.
Die Ergebnisse ihrer Studie wurden nun in der Zeitschrift veröffentlicht Zellenberichte.
Ein Gen kann den Schlüssel enthalten
Insbesondere wollten die Wissenschaftler mehr über die thermogenen Eigenschaften von braunem Fett erfahren - das heißt, wie es auf Umgebungstemperaturen und metabolische Faktoren reagiert, um Wärme zu erzeugen.
Frühere Studien hatten bereits gezeigt, dass einige Arten von braunem Fettgewebe „aktiviert“ wurden, um Kalorien in Wärme umzuwandeln, wenn der Körper niedrigeren Umgebungstemperaturen ausgesetzt war.
"Wir waren daran interessiert, was braunes Fett erhält, auch wenn wir nicht ständig Kälte ausgesetzt sind", erklärt Maryam Ahmadian, Autorin der ersten Studie.
Die Forscher arbeiteten mit Mäusen und zoomten auf ein Gen, das in braunen Fettzellen sehr aktiv ist: Östrogen-verwandtes Rezeptor-Gamma.
Sie fanden heraus, dass dieses Gen immer in braunen Fettzellen exprimiert wird, unabhängig davon, ob der Körper kalten Umgebungstemperaturen ausgesetzt ist oder nicht. Gleichzeitig entdeckten sie, dass dieses Gen niemals in weißen Fettzellen exprimiert wird.
Bei der Untersuchung von Mäusen, bei denen das Östrogen-verwandte Rezeptor-Gamma-Gen ausgeschaltet war, so dass es nicht in braunen Fettzellen exprimiert werden konnte, stellten Evans und sein Team fest, dass braunes Fettgewebe in seiner molekularen Struktur und seinen Mechanismen dem weißen Fettgewebe ähnelte.
In ihrer Arbeit bezeichnen die Forscher diesen Effekt als "Aufhellung von braunem Fettgewebe".
Ergebnisse können zu besseren Therapien führen
Ein weiteres Ergebnis im Zusammenhang mit dem „Aufhellen“ von braunem Fett bei diesen gentechnisch veränderten Mäusen war, dass keine von ihnen mit kalten Temperaturen umgehen konnte, während sich rund 80 Prozent der normalen Mäuse auf solche Umweltveränderungen einstellen können.
Gleichzeitig stellten Evans und sein Team keine signifikanten Unterschiede zwischen den regulären Mäusen und ihren gentechnisch veränderten Gegenstücken fest, wenn es um den Stoffwechsel der Tiere ging - oder wie viel Gewicht sie zunahmen.
Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass die Expression des Östrogen-verwandten Rezeptor-Gamma-Gens es braunem Fett ermöglicht, „braun“ zu bleiben und angemessen auf kalte Temperaturen zu reagieren.
"Dies verbessert nicht nur unser Verständnis darüber, wie der Körper auf Kälte reagiert, sondern könnte auch zu neuen Möglichkeiten führen, die Menge an braunem Fett im Körper zu kontrollieren, was mit Fettleibigkeit, Diabetes und Fettlebererkrankungen zusammenhängt."
Ronald Evans
Ein weiterer Aspekt der Experimente der Forscher war die Tatsache, dass das Östrogen-verwandte Rezeptor-Gamma-Gen ein Protein codiert, das auf die Zellkerne zugreift und die Expression anderer Gene beeinflusst.
Zusätzliche Experimente zeigten, dass Östrogen-verwandtes Rezeptor-Gamma auf eine Reihe von Genen - wie Ucp1, Coxa1 und Pparα - abzielt, die mit Mechanismen des braunen Fettes und Fettleibigkeit in Verbindung gebracht wurden, jedoch noch nie zuvor mit diesem Protein.
Das Team schreibt, dass weitere Studien untersuchen sollten, welche Auswirkungen die Aktivierung des Östrogen-verwandten Rezeptor-Gamma-Gens in weißen Fettzellen haben würde. Sie hoffen, dass dieser Schritt dazu führen könnte, dass sich weiße Fettzellen ähnlich wie braune Fettzellen verhalten, was dies zu einer praktikablen Strategie für Therapien gegen Fettleibigkeit und Diabetes macht.
Darüber hinaus weisen sie darauf hin, dass es wichtig ist, sicherzustellen, dass das Östrogen-verwandte Rezeptor-Gamma im braunen Fettgewebe des Menschen die gleiche Rolle spielt wie bei Mäusen.
