q&more
Meine Merkliste
my.chemie.de  
Login  

News

Wie Fettzellen entstehen, die Kalorien verbrennen

Ansatz zur Behandlung von Übergewicht und Adipositas

Yongguo Li / TUM

Mikroskopische Aufnahme von Fettzellen (grün). In Blaufärbung sieht man den Zellkern. Rot ist das so genannte UCP1, ein Transmembranprotein, das Wärme ohne Muskelaktivität wie etwa Zittern generieren kann.

10.01.2020: 1,9 Milliarden Menschen auf der Welt sind übergewichtig. Davon haben 650 Millionen Menschen Adipositas. Das Risiko von Folgeerkrankungen wie Bluthochdruck oder Krebs steigt dadurch. Das Team um Professor Martin Klingenspor an der Technischen Universität München (TUM) erforscht, welchen Einfluss der Fettstoffwechsel auf unsere Gesundheit hat. Zusammen mit der Forschungsgruppe von Professor Bart Deplancke an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) kam es nun einem Netzwerk von Genen auf die Spur, das Energie speicherndes Fett in Energie verbrennendes Fett umwandeln könnte.

Unsere Fettzellen, so genannte Adipocyten, spielen eine zentrale Rolle in der Regulation des Energiehaushalts. „Adipocyten sind nicht nur Energiespeicher für knappe Zeiten, sondern geben auch Hormone ins Blut ab, die über das Gehirn und andere Organe den Stoffwechsel und das Gefühl für Hunger und Sättigung regulieren“, so Klingenspor, Lehrstuhlinhaber für Molekulare Ernährungsmedizin am Else Kröner-Fresenius-Zentrum der TUM.

Weiß, Beige oder Braun – die Farben der Fettzellen beeinflussen die Gesundheit

Es gibt unterschiedliche Arten von Fettgewebe im Körper, die sich in ihrer Farbe unterscheiden. Weiße Fettzellen dienen vorrangig als Energiespeicher. Braune und beige Fettzellen können Nahrungsenergie in Wärme umwandeln. Dieser Vorgang wird als zitterfreie Thermogenese bezeichnet und dient kleinen Säugetieren und menschlichen Neugeborenen zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur.

Das Auftreten und die Aktivität der braunen und beigen Fettzellen unterscheidet sich zwischen den Individuen. Für Menschen mit vielen dieser thermogenen Fettzellen gibt es Hinweise auf ein geringeres Risiko für Übergewicht und Stoffwechselkrankheiten. Insbesondere die Bildung von beigen Fettzellen im weißen Fettgewebe könnte sich positiv auf die Gesundheit auswirken.

Bräunungsfähigkeit von weißem Fett ist genetisch bedingt

„Wir wollen verstehen, wie sich thermogene Fettzellen entwickeln, also wie beige Fettzellen in weißem Fettgewebe entstehen“, so Klingenspor. Mit dem „Bräunen“ des weißen Fettgewebes könnte ein Energie-speicherndes Organ zum Teil in ein Energie-abgebendes Organ umgewandelt werden und so die Stoffwechselgesundheit fördern.

Die Entwicklung beiger Fettzellen wird durch ein bisher kaum verstandenes genetisches Programm gesteuert. Welche Gene die Unterschiede in der Zelldifferenzierung, also der Entwicklung von beigen Fettzellen, erklären könnten, fand Klingenspors Gruppe bei einer systematischen Musterung von Fettzellen genetisch unterschiedlicher Mausstämme heraus. Dabei wurden solche Stämme ausgewählt, die sich in ihrer Fähigkeit das weiße Fettgewebe zu bräunen unterscheiden.

Neue Möglichkeiten dank Transkriptom und Netzwerk Analysen

Durch Sequenzierung aller Transkripte in einer Zelle mit der Next Generation Sequencing Technologie kann genomweit die Aktivität aller Gene auf einen Schlag erfasst werden.

In der aktuellen Studie hat das Team der TUM und der EPFL die Transkriptome der Fettzellen aus den verschiedenen Mausstämmen vergleichend analysiert. Die Studie geht über andere Arbeiten in diesem Feld hinaus, weil sie nicht nur einzelne wichtige Faktoren identifiziert, sondern sie in einem systematischen Netzwerk auch zueinander in Verbindung setzt.

Damit konnte das Team erstmals einen systematischen Überblick über das Netzwerk der Zell-intrinsischen, regulatorischen Mechanismen geben, die der Entwicklung beiger Fettzellen zu Grunde liegen.

„Nun haben wir einzigartige Einblicke in die genetische Architektur der Entstehung beiger Fettzellen“, so Klingenspor. „Was wir hier in einer Zellkultur nachweisen konnten, soll in einem nächsten Schritt ‚in vivo‘, also in lebenden Organismen, überprüft werden“, gibt Klingenspor einen Ausblick.

Originalveröffentlichung:
Li, Y., Schwalie, P. C., Bast-Habersbrunner, A., Mocek, S., Russeil, J., Fromme, T., Deplancke, B. & M. Klingenspor; "Systems genetics-based inference of a core regulatory network unterlying white fat browning"; Cell Reports; 2019; 29:4099–4113

Fakten, Hintergründe, Dossiers

  • Übergewicht
  • Adipositas
  • Fettstoffwechsel
  • Fettzellen

Mehr über TU München

  • News

    Benzol in Kirschsaft: Wie kommt es dazu und wie kann man es vermeiden?

    Im Jahr 2013 fand die Stiftung Warentest in Getränken mit Kirschgeschmack gesundheitsgefährdendes Benzol. Doch wie war die Substanz in die Getränke gelangt? War Benzaldehyd als wesentliche Komponente des Kirscharomas die Quelle? Und wenn ja, wie ließe sich das Problem beheben? Eine neue Stu ... mehr

    Zuckerstrukturen auf Viren und Tumorzellen blockieren

    Bei einer Virusinfektion gelangen Viren in den Organismus und vermehren sich in den Körperzellen. Viren setzen sich oft gezielt auf die Zuckerstrukturen der Zellen ihres Wirts oder präsentieren ihrerseits charakteristische Zuckerstrukturen auf ihrer Oberfläche. Forscher der TUM haben ein ne ... mehr

    Sicher vor Über- oder Unterdosierung

    Mit einer Mixtur aus Öl und Hydrogel lassen sich medizinische Wirkstoffe nicht nur genau dosieren, sondern auch über Zeiträume von bis zu mehreren Tagen kontinuierlich verabreichen. Die Wirkstoffe, die sich im Inneren der aktiven Tröpfchen befinden, werden nach und nach freigesetzt. Die Gef ... mehr

  • q&more Artikel

    Ein Geschmacks- und Aromaschub im Mund

    Der Ernährungstrend hin zu gesünderen Snacks ist ungebremst. Snacks aus gefriergetrockneten Früchten erfüllen die Erwartungen der Verbraucher an moderne, hochwertige Lebensmittel. Allerdings erfordert die Gefriertrocknung ganzer Früchte lange Trocknungszeiten und ... mehr

    Ernährung, Darmflora und Lipidstoffwechsel in der Leber

    Die Natur bringt eine enorme Vielfalt an Lipidmolekülen hervor, die über unterschiedliche Stoffwechselwege synthetisiert werden. Die Fettsäuren sind Bausteine verschiedener Lipide, einschließlich Zellmembranlipiden wie die Phospholipide und Triacylglyceride, die auch die Hauptkomponenten de ... mehr

    Translation

    Die Struktur der chemischen und pharmazeutischen Großindustrie hat sich gewandelt. Traditionelle Zentralforschungsabteilungen, in denen grundlagennahe Wissenschaft ­betrieben wurde, sind ökonomischen Renditebetrachtungen zum Opfer gefallen. mehr

  • Autoren

    Prof. Dr. Ulrich Kulozik

    Ulrich Kulozik, Jahrgang 1955, studierte Lebensmitteltechnologie an der Technischen Universität München, wo er 1986 promovierte und sich 1991 für die Fächer Lebensmittel- und Bio-Prozesstechnik habilitierte. Er war bis 1999 u.a. als Department Manager Process & Product Development und Strat ... mehr

    Mine Ozcelik

    Mine Ozcelik, Jahrgang 1984, schloss an der Universität Ankara (Türkei) ihr Studium in Chemieingenieurwesen 2008 mit dem Bachelor und 2012 mit dem Master of Engineering ab. Ab September 2008 arbeitete sie in der Lebensmittelindustrie als F&E- und Laborleiterin in Ankara, wo sie die ersten F ... mehr

    Dr. Josef Ecker

    Josef Ecker, Jahrgang 1978, studierte Biologie an der Universität in Regensburg. Er promovierte 2007 und forschte danach als Postdoc am Uniklinikum in Regensburg am Institut für Klinische Chemie. Nach einer anschließenden mehrjährigen Tätigkeit in der Industrie im Bereich der Geschäftsführu ... mehr

Mehr über Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

  • News

    Ein Polymer stabilisiert zusammenbrechende metallorganische Gerüste.

    Metallorganische Gerüste (MOFs) sind eine spezielle Klasse von schwammartigen Materialien mit nanogroßen Poren. Die Nanoporen führen zu rekordverdächtigen Innenflächen, bis zu 7800 m2 in einem Gramm. Diese Eigenschaft macht MOFs zu extrem vielseitige Materialien mit vielfältigen Einsatzmögl ... mehr

    Neues metallorganisches Gerüst ahmt DNA nach

    Die Materialwissenschaft ist vollgepackt mit "metal-organischen Frameworks" (MOFs), vielseitigen Verbindungen aus Metallionen, die mit organischen Liganden verbunden sind und so ein-, zwei- oder dreidimensionale Strukturen bilden. Es gibt jetzt eine ständig wachsende Liste von Anwendungen f ... mehr

    Chiralität in "Echtzeit"

    In der Natur können bestimmte Moleküle mit der gleichen chemischen Zusammensetzung in zwei verschiedenen Formen existieren, die Bilder voneinander widerspiegeln, ähnlich wie unsere Hände. Diese Eigenschaft wird als "Chiralität" bezeichnet und Moleküle mit unterschiedlicher Chiralität werden ... mehr

q&more – die Networking-Plattform für exzellente Qualität in Labor und Prozess

q&more verfolgt den Anspruch, aktuelle Forschung und innovative Lösungen sichtbar zu machen und den Wissensaustausch zu unterstützen. Im Fokus des breiten Themenspektrums stehen höchste Qualitätsansprüche in einem hochinnovativen Branchenumfeld. Als moderne Wissensplattform bietet q&more den Akteuren im Markt einzigartige Networking-Möglichkeiten. International renommierte Autoren repräsentieren den aktuellen Wissenstand. Die Originalbeiträge werden attraktiv in einem anspruchsvollen Umfeld präsentiert und deutsch und englisch publiziert. Die Inhalte zeigen neue Konzepte und unkonventionelle Lösungsansätze auf.

> mehr zu q&more

q&more wird unterstützt von:

 

Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.