Forscher kurbeln Fettverbrennung an

Weiße Fettzellen in energiezehrende braune umwandeln

Die Zahl der übergewichtigen Menschen wächst weltweit – und damit das Risiko, an Diabetes oder an Herzkreislauferkrankungen zu erkranken. Viele träumen deshalb von einem Wirkstoff, der die Fettpolster einfach abschmilzt.

Untersuchen Fettzellen im Labor: Prof. Dr. Alexander Pfeifer und Katarina Klepac vom Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Bonn. Auf dem Bildschirm ist die Färbung des Zellskeletts von braunen Fettzellen zu sehen. (© Foto: Barbara Frommann / Uni Bonn)

Ein internationales Wissenschaftlerteam ist diesem Traum nun ein kleines Stück nähergekommen: Es entdeckte in Fettzellen von Mäusen und Menschen einen Schalter, mit dem sich überflüssige Pfunde verbrennen lassen. Wird das Gq-Proteine blockiert, verwandeln sich unerwünschte weiße Fettzellen in energiezehrende braune Zellen. Das Fachjournal „Nature Communications“ stellt nun die Ergebnisse vor.

Menschen mit starkem Übergewicht verfügen über besonders viele weiße Fettzellen, dagegen mangelt es ihnen an braunen Fettzellen. Die weißen Zellen sind für lästige Speckpolster verantwortlich, die braunen „verbrennen“ dagegen überflüssige Pfunde, indem sie die darin steckende Energie in Form von Wärme freisetzen. Prof. Dr. Alexander Pfeifer vom Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Bonn erforscht seit Jahren, wie sich schädliche weiße in erwünschte braune Fettzellen umwandeln lassen.

„Wir suchen nach Angriffspunkten für neue Pharmaka, um eines Tages Fettleibigkeit als Ursache für zahlreiche Volkskrankheiten wie Diabetes oder Herzkreislauf-Erkrankungen wirksam bekämpfen zu können“, sagt der Wissenschaftler. Geht der Traum der Forscher in Erfüllung, dann ließen sich mit noch zu entwickelnden Wirkstoffen die braunen Fettzellen so weit ankurbeln, dass die Speckröllchen einfach abschmelzen würden. „Doch bis dahin ist ein weiter Weg“, sagt Prof. Pfeifer. Seine Studien befinden sich bislang noch im Stadium der Grundlagenforschung.

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Braune Fettzellen haben viele Gq-Protein gekoppelte Rezeptoren
An Fettzellen von Mäusen hat nun ein internationales Wissenschaftlerteam um Prof. Pfeifer unter Federführung der Universität Bonn mit Kollegen aus San Diego und Bethesda (beide USA), Gothenburg (Schweden) und den Universitäten Heidelberg und Leipzig einen „Schalter“ entdeckt, mit dem sich die Fettverbrennung forcieren lässt. Die Forscher beobachteten, dass in braunen Fettzellen besonders viele Rezeptoren vorkommen, die an Gq-Protein koppeln. Das Gq-Protein nimmt eine wichtige Funktion in der Informationsübermittlung wahr.

Die Wissenschaftler aktivierten in den Mäusefettzellen das Gq-Protein, daraufhin verschlechterte sich die Zahl und die Qualität der braunen Zellen. „Wird dagegen Gq mit einem Hemmstoff blockiert, dann reifen mehr braune Fettzellen heran“, sagt Doktorandin Katarina Klepac aus Prof. Pfeifers Team. Das Gleiche gilt für die beigen Fettzellen – den Hoffnungsträgern der Forscher. Sie können sich aus weißen in braune Fettzellen umwandeln und sind ebenfalls an der „Verbrennung“ überflüssiger Energiespeicher beteiligt. Ist in ihnen das Gq-Protein blockiert, bilden sich mehr braune „Fettverbrenner“.

Umwandlung funktioniert auch bei menschlichen Fettzellen
Funktioniert die Hemmung der Gq-Proteine nur in Mäusezellen oder auch in menschlichen Fettzellen? Das Forscherteam vollzog die zuvor an den Nagerzellen durchgeführten Experimente auch an menschlichen Fettzellen nach, die sie im Labor heranzüchteten. „Auch bei humanen Fettzellen zeigte sich, dass sich daraus braune Fettzellen viel besser entwickeln konnten, sobald die Gq-Proteine- blockiert wurden“, sagt Prof. Pfeifer.

Dies könnte dem Forscher zufolge ein viel versprechender potenzieller Ansatzpunkt für die Entwicklung von Wirkstoffen sein, die die Fettverbrennung bei adipösen Patienten ankurbeln. „Bislang gibt es keine Medikamente, die direkt die Umwandlung weißer in braune Fettzellen im Menschen bewirken“, sagt Prof. Pfeifer. Es werde noch länger dauern, bis geeignete Wirkstoffe auf dem Markt verfügbar seien.

Publikation:
The Gq signalling pathway inhibits brown and beige adipose tissue, Nature Communications, DOI: 10.1038/NCOMMS10895.

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