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AdipositasWarum Adipositas oft Stoffwechselerkrankungen verursacht

Bei Adipositas sind die Fettzellen meist stark vergrößert. Ein Forscherteam konnte nun zeigen, wie vergrößerte Fettzellen Stoffwechselerkrankungen verursachen können.

Übergewichtige Frau auf der Waage
Africa Studio/stock.adobe.com

Bei einer Gewichtszunahme vergrößern sich auch die Fettzellen. Mit der Vergrößerung verändert sich deren Stoffwechsel und Erkrankungen werden begünstigt.

Bei starkem Übergewicht sind die Fettzellen meist stark vergrößert. Forschende der Technischen Universität München (TUM) konnten nun zeigen, wie vergrößerte Fettzellen Stoffwechselerkrankungen verursachen können. Zudem haben sie Untersuchungsmethoden entwickelt, um die Fettzellgröße des Menschen nicht-invasiv zu bestimmen.

Ursachen für Adipositas

Ursachen für starkes Übergewicht können sein:

  • genetische Veranlagung,
  • ungesundes Essverhalten,
  • Bewegungsmangel,
  • langsamer Stoffwechsel,
  • psychische Erkrankungen,
  • Einnahme bestimmter Medikamente.

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 z.B. die Wahrscheinlichkeit für Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und verschiedene Krebsleiden.

Warum werden Menschen mit Übergewicht häufiger krank?

Dr. Julius Honecker und Prof. Hans Hauner vom Lehrstuhl für Ernährungsmedizin gingen der Frage nach, warum Menschen, wenn sie zunehmen, häufiger Erkrankungen bekommen. 

Der Zusammenhang zwischen Übergewicht und vielen Krankheiten ist lange bekannt, doch wissen wir wenig, welche Bedeutung die Fettzellgröße spielt. Das Team konnte zeigen, dass die Genexpression - also wie stark welche genetische Information zum Tragen kommt - im Fettgewebe mit der Fettzellgröße assoziiert ist. Veränderungen in der Genexpression bei vergrößerten Fettzellen dürften für das Entstehen von metabolischen Erkrankungen mitverantwortlich sein.

„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.“

Zellen speichern bevorzugt Energie und fördern Entzündungen

Um herauszufinden, wie die gesamte Genexpression von der Größe der Fettzellen abhängt, teilte das Team die Adipozyten – große, rundliche Fettzellen – 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 – 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. Das begünstigt Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf- und Krebserkrankungen.

Verbesserte Untersuchungsmethoden ohne OP

Um die Fettzellgröße von Patient*innen 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, könnte man in Zukunft metabolische Erkrankungen besser und früher diagnostizieren - 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.“

Die Ernährungsmediziner wurden unterstützt durch die Body Magnetic Resonance Group um Prof. Dimitrios Karampinos von der Diagnostischen und Interventionellen Radiologie am Klinikum rechts der Isar und durch die Gruppe von Prof. Melina Claussnitzer, Mitglied am Broad Institute of MIT and Harvard und Professorin am Massachusetts General Hospital und an der Harvard Medical School.

Quelle: Technische Universität München