Anhoren
Teilen
Körpergewicht und Body-Mass-Index alleine sagen wenig über den Gesundheitszustand aus. Ein Team aus Zürich und Leipzig forscht daher, was am Dicksein gefährlich ist.
Wer stark übergewichtig ist, hat zwar ein größeres Risiko für Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes oder Bluthochdruck, doch nicht jede übergewichtige Person entwickelt zwangsläufig eine solche Elerkrankung. Genau aus diesem Grund haben Forscher aus Zürich und Leipzig nun einen Atlas über Zellen im Fettgewebe entwickelt, der dabei helfen könnte, zu entschlüsseln, warum manche übergewichtigen Menschen gesund bleiben und anderen nicht.
Für ihre Studie hat das Team die „Leipzig Obesity Biobank“ genutzt, eine umfangreiche Sammlung von Biopsien fettleibiger Personen, die Wissenschaftler der Universität Leipzig zusammengetragen haben. Sie stammen von übergewichtigen Patienten, die sich chirurgischen Eingriffen unterzogen und zugestimmt haben, dass Ihnen Fettgewebeproben für Forschungszwecke entnommen werden. Die Sammlung enthält außerdem umfangreiche medizinische Angaben zur Gesundheit der Patienten.
Vergleich möglich
Da die Gewebeproben von Patienten mit und ohne Stoffwechselerkrankung stammen, ist der gewünschte Vergleich möglich. In Proben von 70 Freiwilligen untersuchten das Team an der ETH Zürich dann Zelle für Zelle, welche Gene darin wie aktiv sind – und zwar einmal für Fettgewebe der Unterhaut und einmal des Viszeralgewebes.
„Unsere Ergebnisse eignen sich für die Suche nach zellulären Markern, die etwas über das Risiko für Stoffwechselerkrankungen aussagen“, erklärt Adhideb Ghosh. Er ist Oberassistent in der Gruppe von ETH-Professor Christian Wolfrum und einer der beiden Erstautoren der Studie. „Ausserdem sind die Daten für die Grundlagenforschung sehr interessant. Sie könnten helfen, neue Therapien gegen Stoffwechselkrankheiten zu entwickeln.“
Fett ist nicht gleich Fett
Für die Studie war es entscheidend, nicht einfach alle Zellen des Fettgewebes in einen Topf zu werfen. Denn Fettgewebe besteht nicht nur aus Fettzellen. Im Gegenteil, wie Isabel Reinisch, Postdoc in Wolfrums Gruppe und die zweite Erstautorin der Studie erklärt, können Fettzellen sogar in der Minderheit sein. Ein großer Teil des Fettgewebes besteht aus Immunzellen, Zellen, die Blutgefäße bilden, sowie aus unreifen Vorläuferzellen der Fettzellen. Eine weitere Art von Zellen, sogenannte Mesothelzellen, kommen nur im Viszeralfettgewebe vor und grenzen dieses gegen außen hin ab.
Wie die Forscher zeigen konnten, sind die Zellen im Viszeralfettgewebe von Menschen mit Stoffwechselerkrankungen funktionell stark verändert. In diesem Gewebe ist fast jeder Zelltyp von dieser Umorganisation betroffen. Die Genanalysen zeigten beispielsweise, dass die Fettzellen von kranken Menschen nicht mehr so gut Fette verbrennen können. Dafür produzierten sie vermehrt Immunbotenstoffe. „Diese lösen im Viszeralfett von Menschen mit Übergewicht eine Immunreaktion aus“, erklärt Reinisch. „Es ist denkbar, dass dies die Entstehung von Stoffwechselerkrankungen begünstigt.“
Mesothelzellen als Schlüssel
Sehr deutliche Unterschiede fanden die Forscher außerdem in der Anzahl und der Funktion der Mesothelzellen. Gesunde Übergewichtige haben in ihrem Viszeralfett anteilmäßig viel mehr Mesothelzellen und die sind funktionell auch noch flexibler. Bei gesunden Patienten können sie in eine Art Stammzell-Modus wechseln. „Dass sich ausdifferenzierte Körperzellen in Stammzellen verwandeln können, ist sonst vor allem von Krebs bekannt“, sagt Reinisch. Daher war sie überrascht, dies auch im Fettgewebe zu finden. „Wir vermuten, dass die flexiblen Zellen am Rand des Fettgewebes bei gesunden Übergewichtigen eine unproblematische Ausdehnung des Gewebes ermöglichen.“
Und schließlich fanden die Wissenschaftler auch Unterschiede zwischen Frauen und Männern: Ein bestimmter Typ von Vorläuferzellen ist nur im Viszeralfett von Frauen vorhanden. „Dies könnte Unterschiede in der Entstehung von Stoffwechselerkrankungen zwischen Männern und Frauen erklären“, sagt Reinisch.
Neue Biomarker finden
Erst einmal beschreibt der neue Atlas zur Genaktivität von übergewichtigen Menschen die Zusammensetzung der Zelltypen im Fettgewebe und ihre Funktion. „Wir können aber nicht sagen, ob die Unterschiede der Grund dafür sind, dass jemand metabolisch gesund ist, oder ob umgekehrt Stoffwechselerkrankungen diese Unterschiede verursachen“, betont Ghosh. Die Wissenschaftler sehen ihre Arbeit vielmehr als Grundlage für weitere Forschung. Auch deshalb sind alle Daten in einer öffentlich zugänglichen Web-App enthalten, um auch anderen Teams die Arbeit damit zu ermöglichen.
Insbesondere lassen sich damit potenziell neue Marker finden, die eine Aussage über das Risiko erlauben, eine Stoffwechselkrankheit zu entwickeln. Auch die ETH-Forscher suchen derzeit nach solchen Markern.
