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Stoffwechsel „Gutes“ Fett fördern, um schlechtes zu verbrennen

Herkunft kalorienverbrennender Fettzellen bei Mäusen entdeckt.

Für die meisten Diäthaltenden ist kein Fett gutes Fett. Einer Veröffentlichung in Nature zufolge könnten jedoch Erkenntnisse über die Herkunft bestimmter kalorienverbrennender Fettzellen zu neuen Wegen führen, den Stoffwechsel anzukurbeln und Fettleibigkeit zu bekämpfen.

Der Todfeind jedes Diäthaltenden ist die so genannte weiße Fettzelle. Solche Zellen sind wenig mehr als ein Sack voll Fett, der Energie speichert und zur Polsterung beiträgt. Weniger bekannt - und weniger geschmäht - ist braunes Fett, bestehend aus wärmeproduzierenden Zellen, die Fett und Energie bereitstellende Strukturen - so genannte Mitochondrien - enthalten. Das an Proteine in diesen Mitochondrien gebundene Eisen gibt dem braunen Fett seine charakteristische Färbung.

Weißes Fett ist dagegen reichlicher vorhanden; Erwachsene besitzen mehrere Pfund weißes Fett, aber nur wenige Gramm braunes, das sich in erster Linie auf den vorderen Halsbereich und die Brust konzentriert. Braune Fettpolster zwischen den Schulterblättern sollen Neugeborenen helfen, sich warm zu halten, doch wozu genau diese Zellen bei Erwachsenen dienen, ist immer noch unklar.

Klar hingegen ist, dass braunes Fett eine enorme Menge Energie verbrennt: Etwa 50 Gramm braunes Fett können bis zu 20 Prozent der täglich aufgenommenen Kalorien verbrennen, sagt Ronald Kahn vom Joslin Diabetes Center an der Harvard Medical School in Boston, Massachusetts, der an der jüngsten Studie beteiligt war.

"Es ist ein sehr effizientes Gewebe beim Energieverbrauch", stimmt Bruce Spiegelman vom Dana-Farber Cancer Institute and Harvard Medical School zu, der ebenfalls zum Forschungsteam gehörte. "Es ist eigentlich ein Feuer, das einfach brennt."

Daher scheint es eine simple Lösung für das wachsende Problem der Übergewichtigkeit zu geben: einen Weg zu finden, zusätzliches braunes Fettgewebe zu schaffen und den Körper die Energie verbrennen lassen, die er in seinem weißen Fettgewebe einlagert.

Öl aufs Feuer

Diese Idee begann im letzten Jahr Gestalt anzunehmen, als ein Forscherteam unter der Leitung von Spiegelman ein Protein mit der Bezeichnung PRDM16 fand, das in der Lage ist, Zellen, die normalerweise weiße Fettzellen produzieren, dazu zu veranlassen, stattdessen braune Fettzellen zu produzieren.

Zwei in Nature veröffentlichte Arbeiten gingen nun weiter. Spiegelman und seine Kollegen konnten den natürlichen Ursprung brauner Fettzellen zurückverfolgen (1). Sie nutzen ein fluoreszierendes Protein, um eine Myoblasten genannte Zellpopulation zu markieren, aus der normalerweise Muskeln entstehen, und entdeckten, dass PRDM16 diese Zellen dazu bringen kann braune, jedoch keine weißen Fettzellen zu produzieren. Das Blockieren von PRDM16 führte dazu, dass sich die braunen Fettzellen in Muskeln zurückverwandelten. Diese Resultate sprechen gegen die bisherige Annahme, dass braune und weiße Fettzellen denselben Ursprung haben.

Zwischenzeitlich identifizierte Kahn zusammen mit Yu-Hua Tseng und weiteren Kollegen ein anderes Protein mit der Bezeichnung BMP7 (bone morphogenic protein 7), das entscheidend für die Entstehung brauner Fettzellen ist. Als die Wissenschaftler die Expression des Proteins steigerten, entwickelten Mäuse binnen fünf Tagen geringfügig mehr braunes Fett, eine etwas höhere Körpertemperatur und nahmen etwas langsamer an Gewicht zu als unbehandelte Mäuse (2).

Kahn geht davon aus, dass die Veränderungen bei der Gewichtszunahme über einen längeren Zeitraum noch dramatischer ausfallen würden. Sein Team untersucht eine kommerziell erhältliche Form von BMP7 - bislang nur an Mäusen -, das nach bestimmten Operationen zur Unterstützung der Knochenheilung eingesetzt wird. Da BMP7 auch die Knochenbildung fördert, muss man es sehr sorgfältig einsetzen, sagt Kahn. Sein Labor arbeitet an der Entwicklung von Bedingungen, die die Bildung zusätzlichen braunen Fettgewebes zulassen, ohne die Knochenentstehung an unerwünschten Stellen zu stimulieren. "Andernfalls könnte man steinharte Bauchmuskeln entwickeln, aber nicht so wie man es sich vorgestellt hat", meint er.

Die Arbeit könnte neue therapeutische Wege eröffnen, meint Dominique Langin, klinischer Biochemiker am National Institute of Health and Medical Research (INSERM) in Toulouse, Frankreich. Es wird jedoch wichtig sein, den Prozess bei Menschen zu beschreiben, fügt er hinzu. Bei großen Säugetieren wie dem Menschen verschwindet das bei der Geburt vorhandene braune Fettgewebe wieder und bildet sich an anderen Stellen neu, und sein Beitrag zum Gesamtstoffwechsel ist unklar. Bei Mäusen unterliegt das braune Fett nicht derartigen Veränderungen und seine Rolle bei der Regulierung der Körpertemperatur ist bekannt.

(1) Seale, P. et al. Nature 454, 961-967 (2008). (2) Tseng, Y.-H. et al. Nature 454, 1000-1004 (2008).

Dieser Artikel wurde erstmals am 20.8.2008 bei news@nature.com veröffentlicht. doi: 10.1038/news.2008.1051. Übersetzung: Sonja Hinte. © 2007, Macmillan Publishers Ltd

Heidi Ledford

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