Artikel zur Langlebigkeit

Forscher identifizieren Molekül, das die Fettverbrennung in braunem Fettgewebe ankurbelt

Forscher identifizieren Molekül, das die Fettverbrennung in braunem Fettgewebe ankurbelt
  • Forscher identifizieren das Molekül Inosin als eines, das in der Lage ist, Fett im braunen Fettgewebe zu verbrennen. 

  • Die Aktivierung brauner Fettzellen korreliert positiv mit der kardiometabolischen Gesundheit, da braunes Fettgewebe Energie in Form von Wärme verbrennt. 

  • Als sie braune Fettzellen starkem Stress aussetzten und sie praktisch abtöteten, schütteten die Zellen Inosin in großen Mengen aus – tatsächlich wurden braune Fettzellen durch Inosin aktiviert. 

  • Mäuse, die mit einer energiereichen Diät gefüttert und gleichzeitig mit Inosin behandelt wurden, blieben im Vergleich zu Kontrolltieren schlanker und waren vor Stoffwechselstörungen geschützt.

Dieser Artikel wurde auf ScienceDaily.com veröffentlicht:

Normalerweise speichern Fettzellen Energie. In braunen Fettzellen hingegen wird Energie in Form von Wärme abgegeben – braunes Fett dient somit als biologische Heizung. Die meisten Säugetiere verfügen daher über diesen Mechanismus. Beim Menschen hält es Neugeborene warm, bei Erwachsenen korreliert die Aktivierung von braunem Fett positiv mit der kardio-metabolischen Gesundheit.

„Heutzutage ist es bei uns aber auch im Winter wohlig warm“, erklärt Prof. Dr. Alexander Pfeifer vom Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Bonn.

„Unsere körpereigenen Öfen werden also kaum noch benötigt.“ Gleichzeitig ernähren wir uns immer energiereicher und bewegen uns auch deutlich weniger als unsere Vorfahren. Diese drei Faktoren sind Gift für braune Fettzellen: Sie verlieren nach und nach ihre Funktion und sterben schließlich sogar ab. Andererseits nimmt die Zahl stark übergewichtiger Menschen weltweit weiter zu. „Forschungsgruppen auf der ganzen Welt suchen daher nach Substanzen, die braunes Fett anregen und so die Fettverbrennung steigern“, sagt Pfeifer.

Absterbende Fettzellen fördern die Energieverbrennung ihrer Nachbarn

Gemeinsam mit einer Gruppe von Kollegen hat das Team der Universität Bonn nun ein Schlüsselmolekül namens Inosin identifiziert, das zur Fettverbrennung fähig ist. „Es ist bekannt, dass sterbende Zellen eine Mischung aus Botenmolekülen freisetzen, die die Funktion ihrer Nachbarn beeinflussen“, erklärt Dr. Birte Niemann aus Pfeifers Forschungsgruppe. Gemeinsam mit ihrer Kollegin Dr. Saskia Haufs-Brusberg plante und führte sie die zentralen Experimente der Studie durch. „Wir wollten wissen, ob dieser Mechanismus auch im braunen Fett existiert.“

Die Forscher untersuchten daher braune Fettzellen, die starkem Stress ausgesetzt waren, sodass die Zellen praktisch absterben. „Wir fanden heraus, dass sie das Purin Inosin in großen Mengen absondern“, sagt Niemann. Interessanter war jedoch, wie intakte braune Fettzellen auf den molekularen Hilferuf reagierten: Sie wurden durch Inosin (oder einfach durch absterbende Zellen in ihrer Nähe) aktiviert. Auf diese Weise heizte Inosin den Ofen in ihrem Inneren an. Auch weiße Fettzellen wandelten sich in ihre braunen Geschwister um. Mäuse, die mit einer energiereichen Diät gefüttert und gleichzeitig mit Inosin behandelt wurden, blieben im Vergleich zu Kontrolltieren schlanker und waren vor Stoffwechselstörungen geschützt.

Dabei scheint der Inosintransporter eine wichtige Rolle zu spielen: Dieses Protein in der Zellmembran transportiert Inosin in die Zelle und senkt so die extrazelluläre Konzentration. Daher kann Inosin seine verbrennungsfördernde Wirkung nicht mehr entfalten.

Das Medikament hemmt den Inosintransporter

„Es gibt ein Medikament, das eigentlich gegen Gerinnungsstörungen entwickelt wurde, aber auch den Inosintransporter hemmt“, sagt Pfeifer, der auch Mitglied der Transdisziplinären Forschungsbereiche „Leben und Gesundheit“ und „Nachhaltige Zukunft“ an der Universität Bonn ist.

„Wir haben Mäusen dieses Medikament verabreicht und sie haben dadurch mehr Energie verbrannt.“ Auch der Mensch verfügt über einen Inosintransporter. Bei zwei bis vier Prozent aller Menschen ist es aufgrund einer genetischen Variation weniger aktiv. „Unsere Kollegen von der Universität Leipzig haben 900 Individuen genetisch analysiert“, erklärt Pfeifer. „Die Probanden mit dem weniger aktiven Transporter waren im Durchschnitt deutlich schlanker.“

Diese Ergebnisse legen nahe, dass Inosin auch die Thermogenese in menschlichen braunen Fettzellen reguliert. Substanzen, die in die Aktivität des Transporters eingreifen, könnten daher möglicherweise zur Behandlung von Übergewicht geeignet sein. Als Ansatzpunkt könnte das bereits zugelassene Medikament gegen Gerinnungsstörungen dienen. „Allerdings sind weitere Studien am Menschen nötig, um das pharmakologische Potenzial dieses Mechanismus zu klären“, sagt Pfeifer. Er glaubt auch nicht, dass eine Pille allein die Lösung für die weltweit grassierende Adipositas-Pandemie sein wird. „Aber die verfügbaren Therapien sind derzeit nicht wirksam genug“, betont er. „Wir brauchen daher dringend Medikamente, um den Energiehaushalt adipöser Patienten zu normalisieren.“

Welche Schlüsselrolle dem körpereigenen Wärmesystem zukommt, zeigt auch ein großes neues Forschungskonsortium: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat kürzlich einen überregionalen Sonderforschungsbereich bewilligt, in dem die Universitäten Bonn, Hamburg und München gezielt zu Braun forschen Fettgewebe.

Beteiligt an der Studie waren die Universität Bonn sowie das Universitätsklinikum Bonn, das Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, die Universität sowie das Universitätsklinikum Leipzig, das Helmholtz-Zentrum München und die University of Texas.


Quelle der Geschichte:

Materialien zur Verfügung gestellt von Universität Bonn. Hinweis: Der Inhalt kann hinsichtlich Stil und Länge bearbeitet werden.


Zeitschriftenreferenz:

  1. Birte Niemann et al. Apoptotische braune Adipozyten steigern den Energieverbrauch über extrazelluläres Inosin. Natur, 2022 DOI: 10.1038/s41586-022-05041-0


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