Adipositas bzw. Fettleibigkeit kann das Risiko für das Entstehen bestimmter Krankheiten erhöhen, z. B. Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems, aber auch Typ-2-Diabetes. Hierbei spielen Entzündungsprozesse im Fettgewebe eine zentrale Rolle.
Die Wissenschaft hat schon vor längerer Zeit herausgefunden, dass die Fettzellen bei Menschen, die unter Adipositas leiden, im Vergleich zu normalgewichtigen Personen eine starke Vergrößerung aufweisen können – in diesem Zustand kann es zu einer Ausschüttung von Entzündungsfaktoren kommen. Wie dieser Mechanismus allerdings genau funktioniert, war bislang nicht bekannt.
Der Ursache dafür ist nun ein Forscherteam des schwedischen Karolinska Institut um den Wissenschaftler Qian Li auf den Grund gegangen. Nach den Ergebnissen ihrer Untersuchungen liegt die Erklärung dafür, dass diese bestimmten Zellen Entzündungsfaktoren ausschütten, in vorzeitiger Zellalterung, die auch „Seneszenz“ genannt wird. Dies ist jedoch nur bei Zellen der Fall, die einen aktiven Zellzyklus haben.
Bisher ging man davon aus, dass reife Fettzellen diesen Zyklus nicht mehr haben – laut den schwedischen Forschern war dies ein Fehlschluss: Sie haben die Fettzellen von adipösen und normalgewichtigen Menschen untersucht und dabei herausgefunden, dass in den Fettzellen adipöser Probanden Gene aktiv sind, die in Verbindung mit dem Eintritt in den Zellzyklus und dessen Voranschreiten stehen.
Die Fettzellen von Übergewichtigen verhalten sich anders als bei Normalgewichtigen
Üblicherweise vervielfältigen sich Zellen im Laufe des Zellzyklus – ihr genetisches Material wächst an, bis sich die Zelle schließlich teilt. Bei den Fettzellen von adipösen Menschen verläuft dieser Prozess anders: hier kommt es zwar auch zur Vorbereitung auf die Teilung, sie wird allerdings nie vollzogen – sie wachsen lediglich an und der DNA-Gehalt im Zellkern nimmt zu.
Dieses Verhalten von Zellen war bisher nur in der Tier- und Pflanzenwelt beobachtet worden, jedoch noch nie beim Menschen.
Mit steigendem Übergewicht nimmt auch die Anzahl dieser anormal aktiven und vergrößerten Fettzellen zu – diese können sich um da bis zu 200-fache ihres üblichen Umfangs vergrößern – doch was ist die Ursache für dieses ungewöhnliche Verhalten?
Befeuert Insulin das unnatürliche Zellwachstum?
Die Erklärung für das ungewöhnliche Verhalten der Zellen liegt möglicherweise im Stoffwechsel.
Bei fettleibigen Menschen steigt der Blutzuckerspiegel besonders häufig und stark an, was zu einer verstärkten Ausschüttung von Insulin führt, damit der Zucker möglichst schnell von Gewebe und Organen aufgenommen werden kann. Kommt es jedoch zu häufig zu einer Ausschüttung von Insulin, besteht das Risiko, dass die Zellen mit der Zeit eine Resistenz gegen das Blutzuckerhormon entwickeln, sodass immer mehr davon erforderlich wird. Dies führt wiederum dazu, dass Blutzucker langsamer abgebaut und die Entstehung von Diabetes begünstigt wird.
Laut den schwedischen Forschern wirkt sich der dauerhaft erhöhte Insulinspiegel auch auf das Fettgewebe aus – in ihren Untersuchungen stellten sie fest, dass mit Insulin behandelte Fettzellen häufiger in den Zellzyklus eintreten als unbehandelte Fettzellen, außerdem wird bei manchen Zellen eine vorzeitige Alterung durch das Insulin ausgelöst.
Gibt es Behandlungsmöglichkeiten für betroffene Personen?
Um den Ansatz für mögliche Therapieformen zu überprüfen, behandelte das Forscherteam Fettzellen mit Metformin – dabei handelt es sich um ein Medikament, das oft bei Patienten zum Einsatz kommt, die unter Typ-2-Diabetes leiden. Die Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz von Metformin die Anzahl frühzeitig alternder Zellen in allen Proben deutlich verringert.
Laut den Wissenschaftlern könnten die Ergebnisse ihrer Forschung neue Behandlungsmöglichkeiten für Adipositas und damit verbundene Erkrankungen ermöglichen, denn sie zeigen einen bisher nicht erforschten Aspekt in der Biologie menschlicher Zellen auf: die Aktivierung eines Zellzyklusprogramms bei Fettleibigkeit und hohem Insulinspiegel.
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Quelle: (Karolinska Institut / Nature Medicine)
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