SIRT7: Energiespeicherung auf Abwegen

23. April 2014
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Zuviel energie- und fettreiche Ernährung führt auf Dauer zu Übergewicht. Hinter diesem trivialen Satz versteckt sich ein äußerst komplex regulierter Fettstoffwechsel. Wissenschaftler haben nun entdeckt, dass das Gen Sirt7 eine zentrale Funktion bei der Energieaufnahme hat.

Nicht immer stand Nahrung in einem solchen Übermaß zur Verfügung, wie es heute in den westlichen Gesellschaften der Fall ist. Im Gegenteil, der Stoffwechsel wurde evolutionär auf optimale Energieausbeute getrimmt, weil der Mensch über Jahrtausende mit seinen Kalorien haushalten musste. So ist der Auf- und Abbau von Fettdepots als Energiespeicher komplex reguliert. Eine ganze Reihe von Regulatoren ist am Fettstoffwechsel in der Leber beteiligt mit dem Ziel, überschüssige Energie zu speichern und bei Bedarf wieder zur Verfügung zu stellen.

Sirt7-knockout Mäuse hielten ihr Normalgewicht

Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim haben nun zusammen mit Kollegen von den Universitäten Sendai und Kumamoto in Japan ein Protein aus der Gruppe der Sirtuine identifiziert, das maßgeblich an der Energieverwertung im Rahmen einer fettreichen Diät beteiligt und für den Aufbau von Fettdepots verantwortlich ist. Sirtuine sind bekannt als Gruppe von Proteinen mit vielfältigen biologischen Funktionen. Ihre Untersuchungen führten die Forscher an Mäusen durch, denen das Gen für ein als SIRT7 bezeichnetes Sirtuin fehlte. Diese Sirt7-knockout Mäuse sowie genetisch nicht veränderte Tiere wurden über mehrere Monate hinweg mit besonders fettreichen Pellets gefüttert. „Wir stellten fest, dass Sirt7-knockout Mäuse deutlich weniger an Gewicht zunahmen als die Kontrollgruppe. Im Gegenteil, sie hielten ihr Normalgewicht“, sagte Eva Bober, Wissenschaftlerin am MPI. Zudem zeigten diese Tiere niedrigere Triglyzerid– und Cholesterinspiegel in der Leber und im Vergleich zu den genetisch unveränderten Tieren normale Insulinspiegel. „Alles deutete darauf hin, dass die Tiere, denen SIRT7 fehlt, das Überangebot an Energie im Futter besser verarbeitet und keine krankhaft Fettdepots aufgebaut haben“, so Bober weiter.

SIRT7 hemmt Abbau bestimmter Proteine

Um den molekularen Prozessen dieser Beobachtung auf die Spur zu kommen, untersuchten die Wissenschaftler die Genaktivitäten der Leberzellen. Dabei stellte sich heraus, dass SIRT7 die Expression einer Vielzahl von Genen für den Fettstoffwechsel aktiviert. In den Leberzellen aus Mäusen ohne SIRT7 bleibt die Aktivierung dieser Gene weitestgehend aus. Das führt dann dazu, dass weniger Fettdepots angelegt werden. „Wir haben aber noch einen zweiten Mechanismus entdeckt“, so Bober. „SIRT7 hemmt auch den Abbau bestimmter Proteine. Dadurch, dass diese dann länger aktiv sind, leisten diese Eiweiße auch einen größeren Beitrag zur Energiespeicherung als eigentlich vorgesehen ist.“ Fehlt SIRT7, werden diese Proteine hingegen abgebaut und so die Anlage von Fettdepots vermindert. Die Forscher hoffen, dass ihre Studie die Grundlage für neue therapeutische Ansätze legt. „Als nächstes möchten wir Substanzen untersuchen, mit denen sich die Funktion von SIRT7 gezielt hemmen lässt. Wir wollen untersuchen, ob sich damit dieselben Effekte einstellen wie bei den Mäusen, denen das Sirt7-Gen fehlt“, so Bober. Fernziel ist die Entwicklung eines Medikaments, das die Effizienz des Fettstoffwechsels verringert. Dadurch könnte sich dann Übergewicht vermeiden lassen.

Originalpublikation:

SIRT7 Controls Hepatic Lipid Metabolism by Regulating the Ubiquitin-Proteasome Pathway
Eva Bober et al.; Cell Metabolism, doi: 10.1016/j.cmet.2014.03.006, 2014

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2 Kommentare:

Weitere medizinische Berufe

Verehrte Silke Schuster, Ihrer Meinung zu dieser Problematik ist absolut zuzustimmen! Erst einmal muß akzeptiert werden, dass die Bilanz der Energiezufuhr
im Verhältnis zur Bilanz des Kalorienverbrauchs durch aktive Lebensweise (von der Wiege bis zur Bahre) maßgeblich Körpergewicht und daraus resultierende gesundheitliche Verhältnisse beim Menschen bestimmen! Die Motivation und Befähigung zu gesundheitsbewußtem Leben (gesunde Ernährung-körperlich/geistige Aktivität bis ins hohe Alter) müssen im Einklang mit ausreichenden Möglichkeiten
absolute Priorität moderner Gesellschaften bleiben!

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Ärztin

Bevor man die Ergebnisse dieses Versuches auf den Menschen überträgt sollte man sich darüber im Klaren sein, dass die Ernährungsbedürfnisse von Mäusen nicht denen der Menschen entsprechen. Während Mäuse als Nager sich überwiegend von Getreiden ernähren ist dies mitnichten optimal für Menschen. Der Stoffwechsel vieler Menschen ist mit der derzeit üblichen Kohlenhydratzufuhr überfordert (z.B high fructose corn sirup in fast jedem Fertiglebensmittel. Die seit Jahren betriebene fettarme kohlenhydratreiche Ernährung führt nachweislich neben Übergewicht zu immer mehr Diabetikern. Als Reaktion auf dieses Erkrankungsprofil mit einem Eingriff in den Fettstoffwechsel zu reagieren erachte ich als kontraproduktiv. Wenn ich den Stoffwechsel mittels Blockade der Speicherung von Überschüssen aus einem Kohlenhydratüberangebot als Fett hindere, resultiert daraus zwangsläufig ein Diabetes mellitus mit Insulinresistenz. Während sich sehr viele Menschen insgesamt zu energiereich mit zu kohlenhydratreicher und gleichzeitig zu fetter Nahrung ernähren, kommen Mäuse auf Grund iher Nahrungspräferenz für Kohlenhydrate mit fettreicher Ernährung nicht gut zurecht.
Die Studie zeigt die Funktion des SIRT7 bei der Maus. Rückschlüsse auf den menschlichen Stoffwechsel erlaubt die Studie nicht und noch weniger berechtigt sie zu Spekulationen bezüglich medikamentöser Therapie am Menschen.

#1 |
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