Bei Gewichtszunahmen wachsen die Fettzellen mit. Bei starkem Übergewicht sind die Zellen meist stark vergrößert. Forschende der Technischen Universität München (TUM) konnten nun zeigen, auf welchem Weg vergrößerte Fettzellen Stoffwechselerkrankungen verursachen können. 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 zum Beispiel die Wahrscheinlichkeit für Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und verschiedene Krebsleiden. Warum ist das so?

Studiendesign

Der Zusammenhang zwischen Übergewicht und vielen Krankheiten ist zwar schon lange bekannt – welche Bedeutung die Größe der Fettzellen hat, jedoch nicht. Das Team um Prof. Dr. Hans Hauner vom Lehrstuhl für Ernährungsmedizin an der Technischen Universität München konnte jetzt zeigen, dass die Genexpression im Fettgewebe mit der Fettzellgröße assoziiert ist, denn große Fettzellen haben einen deutlich veränderten Stoffwechsel und begünstigen unter anderem das Entstehen von Typ-2-Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Um herauszufinden, in welcher Weise die Genexpression von der Größe der Fettzellen abhängt, teilte das Team die Adipozyten nach ihrer Größe ein und sequenzierte ihre RNA.

Ergebnis

Das Ergebnis war eindeutig: Die Adipozytenhypertrophie äußert sich in der veränderten Expression von Genen, die an der mitochondrialen Funktion und dem Fettsäurestoffwechsel beteiligt sind. Detaillierte Analysen zeigten, dass sich das Transkriptom – die Summe aller RNA-Moleküle in einer Zelle – von energieverbrauchend zu energiespeichernd und entzündungsfördernd gewandelt hatte. Die Zellen stark übergewichtiger Menschen speichern also bevorzugt Energie und fördern Entzündungen. Beides begünstigt die Krankheitsentstehung.

Ausblick

Durch eine neu entwickelte, nichtinvasive Magnetresonanz-Spektroskopie-Methode gelang eine robuste Analyse der Fettsäurezusammensetzung im Fettgewebe. Mit ihrer Hilfe könnte man in Zukunft metabolische Erkrankungen besser und früher und vor allem rein virtuell diagnostizieren.

Quelle: Honecker J, Laber S, Ruschke S et al.: Transcriptome and fatty-acid signatures of adipocyte hypertrophy and its non-invasive MR-based characterization in human adipose tissue. EBioMedicine (2022); doi: https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2022.104020