Übergewicht: Eine Frage des Wetters

19. April 2017
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Bekannt ist, dass der Hang zu Fettleibigkeit auch in den Genen liegen kann. Aber warum sind Menschen in den wärmeren Klimazonen besonders häufig von Übergewicht betroffen? Grund dafür könnte die evolutionäre Anpassung des THADA-Gens sein.

Ob ein Mensch Fettpolster ansetzt oder schlank bleibt, ist nicht allein eine Frage der Ernährung oder des Willens. Bekannt ist bereits, dass der Hang zur Fettleibigkeit auch in der Familie liegen kann, also in den Genen festgeschrieben ist. Nicht alle der dafür verantwortlichen Erbanlagen sind bislang identifiziert.

 Besonders anfällig für Fettleibigkeit sind Menschen in wärmeren Klimazonen.

„Eine gängige Theorie besagt, dass ein gedrosselter Stoffwechsel und damit geringere Wärmeproduktion eine Anpassung an die warme Umgebung sind. Die überschüssige Energie wird dann in Form von Fettpolstern gespeichert“, sagt Aurelio Teleman vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ). „Wenn das zutrifft, müsste es Gene geben, die die Balance zwischen Wärmeproduktion und Fettspeicherung steuern. Und diese Gene sollten sich bei verschiedenen Menschen – abhängig vom Breitengrad – unterscheiden.“

Ein Gen-Balanceakt

Ein Kandidat für ein solches Balance-Gen war THADA (Thyroid adenoma-associated protein). Große Untersuchungen hatten bereits gezeigt, dass Menschen aus verschiedenen Klimazonen sich in diesem Gen besonders stark unterscheiden. Das bedeutet, dass die Erbanlage starker evolutionärer Anpassung unterliegt. „Wir hatten allerdings keine Vorstellung davon, welche Funktion oder Aufgabe THADA im Organismus ausübt und ob es tatsächlich in die Stoffwechselregulation eingreift. Um das herauszufinden, haben wir das Gen bei Fruchtfliegen ausgeschaltet“, sagt Teleman.

Fliegen ohne THADA fressen viel, setzen Fett an und produzieren weniger Wärme, so dass sie schnell unter Kälte leiden. Nach einigen Stunden im Kühlschrank sind Fruchtfliegen erstarrt. Während sich die normalen Fliegen rasch erholen, brauchten die Tiere ohne THADA dafür deutlich länger. „Ihr Fett isoliert sie also nicht und wir konnten nachweisen, dass sie tatsächlich weniger Wärme produzieren“, so Biologin Alexandra Moraru vom DKFZ.

Calcium-Signale: Steuerelement des Energiestoffwechsels

THADA, so fanden die Forscher heraus, beeinflusst ein Protein, das Calcium aus dem Zellplasma in zelluläre Speicherdepots pumpt. Diese Pumpleistung steigt dramatisch an, wenn THADA fehlt. Wenn die Forscher die Leistung der Calcium-Pumpe experimentell drosseln, kompensiert dies den THADA-Verlust und schützt die Fliegen vor Fettleibigkeit. „Dieses Ergebnis passt ins Bild: Seit kurzem wissen wir aus zahlreichen Arbeiten von Kollegen, dass Calcium-Signale ein wichtiges Steuerelement des Energiestoffwechsels sind. THADA greift also an zentraler Stelle in die Stoffwechselregulation ein“, fasst Moraru zusammen.

Die neuentdeckten Funktionen von THADA sind offenbar keine Spezialität des Fliegen-Stoffwechsels: Das THADA-Gen des Menschen kann in der Fruchtfliege den Verlust des eigenen THADA-Gens kompensieren, was dafür spricht, dass das Gen in beiden Arten vergleichbare Funktionen ausübt. Schalteten die Forscher THADA in menschlichen Tumorzellen in der Kulturschale aus, so führte dies, wie bei der Fliege, zu stärkeren Calcium-Signalen.

Übergewichts-Epidemie in warmen Klimazonen

Die neuentdeckten Funktionen von THADA können helfen, die evolutionären Hintergründe der weltweiten Übergewichts-Epidemie zu verstehen. Besonders aufschlussreich dabei ist der kombinierte Einfluss auf Fettleibigkeit und Kälteempfindlichkeit. „THADA zählt zu den Genen, in denen sich seit der Trennung von Neandertaler und modernem Menschen die meisten Unterschiede angehäuft haben. Auch später, als sich die modernen Menschen über verschiedene Klimazonen verbreitet haben, unterlag THADA weiterhin starker evolutionärer Anpassung“, erklärt Teleman. „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass sich die Menschen an verschiedene Klimazonen anpassen mussten, was ihre Veranlagung zur Fettleibigkeit gefördert hat.“

Die Veranlagung für krankhaftes Übergewicht ist besonders bei Menschen in warmen Teilen der Welt verbreitet. Dort kann ein reduzierter Stoffwechsel helfen, eine Überhitzung des Körpers zu vermeiden. „In Kombination mit unserer modernen Ernährungsweise führt dieser gedrosselte Energieverbrauch jedoch schnell zur Fettleibigkeit“, ist das Fazit des Stoffwechselexperten.

 Telemans aktuelle Ergebnisse lassen auch Krebsexperten aufhorchen: Verschiedene Defekte des THADA-Gens stehen mit einem erhöhten Risiko für bestimmte Krebserkrankungen im Zusammenhang, etwa mit akuten Leukämien, Schilddrüsenkrebs, Prostata- und Darmkrebs.

„Fettleibigkeit ist ein bekannter, wichtiger Risikofaktor bei zahlreichen Krebserkrankungen. Ob die Assoziation von THADA-Gendefekten und dem gesteigerten Risiko für bestimmte Krebsarten durch den Einfluss THADAS auf den Energiestoffwechsel zustande kommt oder ob sie mit einer bislang noch unbekannten Funktion des Gens in Verbindung steht, können wir bislang noch nicht sagen.“, erläutert Teleman.

Quelle:

HADA Regulates the Organismal Balance between Energy Storage and Heat Production.
Alexandra Moraru et al.; Developmental Cell, doi:

 

16 Wertungen (4.94 ø)
Medizin

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4 Kommentare:

Nichtmedizinische Berufe

Ich habe lange in Südamerika gelebt und normalerweise sind die Menschen dort nicht besonders fettleibig.)* Wenn sie nach Europa kommen, nehmen viele allerdings vehement zu , ohne mengenmäßig viel mehr zu essen , ca. 5 – 10 Kilo nur durch die Ernährungsumstellung.
Ist diese Anlage zum Zunehmen wirklich dem Wetter geschuldet oder dem Umstand, dass das Nahrungsangebot in vielen Ländern einfach nicht groß war und nur diejenigen überlebt und ihre Gene weitergegeben haben, die sich an die geringe Nahrungsangebot anpassen konnten?
Also was über Jahrtausende ein genetischer Vorteil war, hat sich unter modernen Bedingungen zu einem Nachteil entwickelt?

)* sofern sie traditionell essen und nicht dem “american way of life” anhängen.

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Möge Ihnen nie ein Schreibfehler unterlaufen, Herr Dr. Schliemann. Und wenn es doch passiert, möge das niemand mit Häme quittieren. Zudem hoffe ich, dass Sie sich selbst bei brütender Hitze niemals verbrühen!

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Dr. rer. nat. habil. Willibald Schliemann
Dr. rer. nat. habil. Willibald Schliemann

brühtende – Herr Dr., was war denn da verbrüht?

#2 |
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Unabhängig von THADA dürfte der Grundumsatz in kühlen Regionen höher sein. Bei dauerhaft niedrigeren Temperaturen MÜSSEN wir durch muskuläre Aktivität mehr Wärme zur Aufrechterhaltung der Köpertemperatur produzieren, was energieaufwendiger als das “Herunterkühlen” bei Hitze ist. Zudem motivieren kühlere Temperaturen weit mehr zu Sport/Bewegung als brühtende Wärme. Da wird die Siesta gern ausgedehnt, was nicht unbedingt energiefressend ist – insbesondere wenn die Bewegungslosigkeit mit flüssigen oder festen Kalorien versüßt wird. Im Bevölerungsschnitt dürften also Grund- und Leistungsumsatz in kälteren Gebieten höher sein, was über lange Zeiträume die Gewichtsunterschiede zwischen warm und kalt mit beeinflussen dürfte.

#1 |
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