Wie das Gehirn Fettgewebe kontrolliert

20. November 2014
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Der Melanocortin-4-Rezeptor-Signalweg steuert die Umwandlung weißer Fettzellen in braune. Im Mausmodell konnten Pharmakologen die Beteiligung der Enzyme PI3Kbeta und PI3Kgamma an diesem Prozess nachweisen. Deren Hemmung führt zu einer Überaktivierung des Sympathikus.

Wird der Sympathikus erregt, steigt der Energieverbrauch. Das ist ein wichtiger Ansatzpunkt für die Behandlung der Fettleibigkeit: „Wenn wir den Energieverbrauch steigern können, reduziert sich bei gleichbleibender Nahrungszufuhr das Körpergewicht automatisch“, sagt Prof. Dr. Alexander Pfeifer vom Institut für Pharmakologie und Toxikologie des Universitätsklinikums Bonn.

Ein zentraler Regler beeinflusst Appetit und Energieverbrauch

Pfeifers Ansatzpunkt ist die Umwandlung von weißen Fettzellen in braune: weiße Fettzellen speichern ein Zuviel an Nahrungsenergie. Die braunen Fettzellen hingegen wandeln überflüssige Pfunde in Wärmeenergie um. Wenn also mehr braune Fettzellen vorhanden sind, wird insgesamt die Fettverbrennung des Körpers angeregt.

Ein Wissenschaftlerteam hat nun herausgefunden, wie der Sympathikus den Energiehaushalt reguliert und für mehr Fettverbrennung sorgt. Eine wichtige Rolle spielt der Melanocortin-4-Rezeptor im zentralen Nervensystem, der als zentraler Regler sowohl den Appetit als auch den Energieverbrauch beeinflusst. „Ist die Signalkette des Melanocortin-4-Rezeptors gestört, kommt es sowohl bei Menschen als auch bei Mäusen zu starkem Übergewicht“, berichtet Pfeifer.

Mäuse verloren in wenigen Tagen zehn Prozent ihrer Fettmasse

Der Melanocortin-4-Rezeptor-Signalweg steuert auch die Umwandlung der weißen in braune Fettzellen. So reagiert der Sympathikus zum Beispiel auf Kältestress: Droht der Körper über eine längere Zeit auszukühlen, werden Stresshormone freigesetzt. „Sie setzen wiederum eine Signalkette in Gang, die dafür sorgt, dass mehr braune Fettzellen gebildet werden. Diese Heizaggregate stabilisieren wiederum die Körpertemperatur“, nennt der Pharmakologe ein Beispiel.

Das internationale Forscherteam konnte nun zeigen, dass die Enzyme PI3Kbeta und PI3Kgamma ganz wesentlich an der Steuerung durch den Melanocortin-4-Rezeptor beteiligt sind. In Mäusen schalteten die Wissenschaftler die Gene für diese beiden Enzyme stumm. In der Folge kam es zu einer Überaktivierung des Sympathikus. Dasselbe passierte, wenn PI3Kbeta und PI3Kgamma mit Wirkstoffen gehemmt wurden. Eine höhere Fettverbrennung war die Folge, weil viele weiße Fettzellen in energiezehrende braune umgewandelt wurden. Die Mäuse verloren binnen zehn Tagen rund zehn Prozent ihrer Fettmasse.

Ein interessanter Ansatzpunkt

„Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Hemmung von PI3Kbeta und PI3Kgamma ein interessanter Ansatzpunkt für die Behandlung der Fettleibigkeit sein kann“, folgert Pfeifer. Diese Ergebnisse seien bislang jedoch ausschließlich im Tiermodell bestätigt. Von einer Anwendung beim Menschen sei man noch weit entfernt.

Originalpublikation:

Combined inhibition of PI3Kβ and PI3Kγ reduces fat mass by enhancing α-MSH–dependent sympathetic drive
Alexander Pfeifer et al.; Science Signaling, doi: 10.1126/scisignal.2005485; 2014

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5 Kommentare:

Heilpraktiker

Heizung runter gegen Übergewicht? … sehr umweltfreundlich, aber gegen Übergewicht alleine ein zu schwacher Ansatz. Wer mal regelmäßig im Winter im Freien gearbeitet hat kennt diesen Effekt: man friert trotz Arbeit und verliert innert Tagen Gewicht. Und dann setzt eine vehemente Gegenregulation ein. Man bekommt Fetthunger. Kein Speck ist mehr sicher, tütenweise Nüsse, kein Essen fett genug … bis die Gürtelweite wieder stimmt. Wer sich in nordischen Ländern umsieht wird ebenfalls keine besonders schlanke Bevölkerung finden. Die scheinbar ungesunde fettreiche Kost unserer Vorfahren hat eben in dieser Gegenregulation ihre plausible Erklärung.
Übergewicht ist in den meisten Fällen einer Stoffwechselstörung geschuldet und die kann unterschiedlichste Ursachen haben. Vergleichsweise selten spielt ein gestörtes Essverhalten eine wesentliche Rolle dabei. Wie seit den 70er Jahren bewiesen ist, gibt es die Korrelation Kalorienzufuhr – Gewicht nicht. Viele Übergewichtige essen tatsächlich weniger Kalorien als Schlanke und niemand ist gerne übergewichtig. Die Anspielung #3 ist deshalb unangemessen.

#5 |
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Ärztin
Ärztin

Das “Gehirn” ist wohl irgendwie am “Appetit” beteiligt :-)

#4 |
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Gast
Gast

na klar da gibt es doch diese Drüse, die aus Luft Fett macht.

#3 |
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Nichtmedizinische Berufe

hi, Gast, es gibt auch Adipositas, die durch Medikamente ausgelöst wird. Leider weiß man nicht, wie die Medikamente in den energiestoffwechsel eingreifen und warum es zu so großen Gewichtszunahmen kommt. Ich habe durch Neuroleptika 50 kg zugenommen ( und 40 davon wieder abgenommen, seit ich keine mehr nehme). Es wäre doch toll, wenn es gegen diese Nebenwirkung – die übrigens auch dazu führt, dass bei Psychopharmaka die compliance oft so schlecht ist – eine Behandlung finden würde – erstmal nachdenken, bevor man so einen Kommentar raushaut!!!

#2 |
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Gast
Gast

ach je, schon wieder die braunen Zellen, damit weiter zu viel gefuttert werden darf.

#1 |
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