Beige Fettzellen helfen beim Abnehmen: Zytokin erhöht Produktion

Mehr Zellenergie verbrennen durch beige Fettzellen

Braune und beige Fettzellen stehen seit einigen Jahren im Fokus der medizinischen Forschung, denn im Gegensatz zu weißem Fett sorgt das braune und beige Fettgewebe für eine erhöhte Energieverbrennung und trägt somit zum Abnehmen bei. Bislang war jedoch nicht bekannt, wie der Anteil an dem speziellen Fett im Körper erhöht werden kann. Ein chinesisches Forschungsteam entdeckte nun einen Weg, um die Produktion anzuregen und legt so den Grundstein für neue Ansätze gegen Übergewicht und Adipositas.

Forschende der Sun Yat-Sen University in Guangzhou (China) fanden heraus, dass ein Signal des Immunsystems die Produktion von energieverbrennendem Fettgewebe anregt. Die Ergebnisse, die kürzlich in dem renommierten Fachjournal „PLOS Biology“ vorgestellt wurden, eröffnen neue Ansätze zur Behandlung von Adipositas und Stoffwechselstörungen.

Wieso ist Fett braun beziehungsweise beige?

Wie die Arbeitsgruppe erklärt, erhält das braune und beige Fettgewebe die spezielle Färbung aufgrund der hohen Konzentration von Mitochondrien in dem Gewebe. Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zellen. Sie verbrennen unter der Verwendung von Sauerstoff energiereiche Moleküle wie Fette und Zucker und setzen dabei Energie frei, die im Normalfall als Adenosintriphosphat (ATP) gespeichert wird – ein universeller Energieträger in Zellen. Für fast jede Aktivität der Zellen wird ATP benötigt.

Braune und beige Fettzellen erzeugen Wärme

Braune und beige Fettzellen besitzen den Forschenden zufolge die Besonderheit, dass die Mitochondrien ein Protein namens „Uncoupling Protein 1 (UCP1)“ anreichern. Dieses Protein begrenzt die ATP-Produktion. Stattdessen wird die Energie in Form von Wärme abgegeben.

Unterschiede in den Fettgeweben

Bereits aus früheren Forschungsarbeiten ging hervor, dass Babys mit einer erhöhten Menge an braunem Fett geboren werden. Wahrscheinlich sorgt das Fett dafür, dass die Neugeborenen warm gehalten werden. Mit zunehmendem Alter geht das braune Fett jedoch verloren. Beige Fettzellen verbleiben alledings das gesamte Leben im Körper und tragen dazu bei, den Organismus vor Kälte zu schützen. Unklar ist, wann und warum sich der Anteil des beigen Fettgewebes erhöht.

Zytokine regulieren das beige Fettgewebe

Jüngste Forschungsarbeiten zu dem Thema haben gezeigt, dass sogenannte Zytokine, also Signalmoleküle des Immunsystems, eine Rolle bei der Regulierung von beigem Fettgewebe spielen. Im Rahmen der aktuellen Studie manipulierte die Arbeitsgruppe bei Mäusen die Konzentration des Zytokins Interleukin-25 (IL-25 ). Ein Anstieg konnte bei den Tieren entweder durch Kälte oder durch die Stimulation eines Hormonrezeptors erreicht werden.

Die Forschenden verfolgten die Signalkette von IL-25 und stellten fest, dass unter der Beteiligung von zwei weiteren Zytokinen sogenannte Makrophagen reguliert werden. Makrophagen sind ein wichtiger Bestandteil des Immunsystems und unter anderem für die Vernichtung von eingedrungenen Pathogenen verantwortlich. Werden die Makrophagen über die Signalkette von IL-25 angeregt, wirken sie wiederum auf bestimmte Neuronen, die im beigen Fettgewebe enden. Auf diese Weise wird die Produktion des Neurotransmitters Noradrenalin erhöht, der die Bildung von beigen Fettzellen anregt.

Bildung von beigem Fett erstmals nachvollzogen

Durch die Arbeit konnte erstmals die Abfolge der regulatorischen Signale dokumentiert werden, die mit IL-25 beginnt und mit der Freisetzung von Noradrenalin endet, was letztendlich zur Bildung von beigem Fettgewebe führt.

Verabreichung von IL-25 verhinderte Fettleibigkeit

In weiterführenden Experimenten verabreichten die Forschenden den Mäusen IL-25. Die Tiere erhielten im Anschluss eine fettreiche Ernährung. Trotz energiereicher Nahrung nahmen die Tiere nicht zu. Zudem schien IL-25 dabei zu helfen, die Reaktionsfähigkeit auf Insulin aufrechtzuerhalten. Diese Fähigkeit ist bei adipösen Personen oft beeinträchtigt, wodurch die Entstehung von Typ-2-Diabetes begünstigt wird.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Interleukin-25 eine Schlüsselrolle bei der Produktion von beigem Fett spielt“, resümiert Forschungsleiter Zhonghan Yang. Zudem lege die Forschung nahe, dass die Erhöhung von Interleukin-25 eine mögliche Behandlung gegen Adipositas darstellt. (vb)