Menschen haben mehrere Arten von Fettgewebe (ersteres oftmals in großer Menge): weißes, braunes und manchmal auch beiges.
Weiße Fettzellen sind im wesentlichen einfach Behälter für Energie, die in Form eines einzigen großen, öligen Tröpfchens gespeichert wird. Braune Fettzellen sind komplexer, enthalten mehrere kleinere Tröpfchen und dazwischen dunkel gefärbten Mitochondrien – jene Zellorganellen, die ihnen ihre Farbe verleihen und die die Motoren sind, die die Lipidtropfen in Wärme und Energie umwandeln. Manche Menschen haben auch beige Fettzellen, d. h. bräunlich gefärbte Zellen, die sich im weißen Fett befinden und zur Energieverbrennung aktiviert werden können.
Braune und beige Fettzellen stehen seit Jahren im Fokus des Interesses – man suchte nach Wegen, ihre Aktivität zu erhöhen bzw. sie dazu zu bringen, mehr Wärme erzeugen und damit Fettdepots abzubauen. Die Komplexität der beteiligten Prozesse hat die Sache allerdings sehr erschwert – erst 2009 wurde die Existenz aktiver brauner Fettzellen bei gesunden Erwachsenen bestätigt; zuvor war man davon ausgegangen, dass sie nur bei Neugeborenen vorkommen.
In der vorliegenden Studie, die online in Nature veröffentlicht wurde, beschreibt ein internationales Forscherteam des „Institute for Diabetes and Metabolic Health“ an der University of California San Diego School of Medicine, wie der Energieverbrauch und die Wärmeproduktion bei Fettleibigkeit über einen bisher unbekannten zellulären Weg reguliert werden.
Der menschliche Körper zerlegt, wie wir wissen, aufgenommene Kohlenhydrate in Glukose, eine wichtige Brennstoffquelle der Zellen. Nicht benötigte Glukose wird als Glykogen in Leber- und Skelettmuskelzellen verpackt und gespeichert, wo sie bei plötzlichem Energiebedarf oder zur Aufrechterhaltung des Blutzuckerspiegels schnell entnommen und verwendet werden kann.
Doch was ist die Rolle des Glykogens in Fett? Dieses Rätsel konnte nun insofern gelöst werden, als die Forscher herausfanden, dass Glykogen nicht nur Energie in Fettzellen speichert; es liefert auch ein Signal, das die Art und Weise, wie mit Energie umgegangen wird, stark verändert.
Die Forscher entdeckten, dass der Grad des „Braunseins“ von Fettzellen von ihrer Fähigkeit abhängt, Glykogen zu bilden und dann abzubauen. Der Glykogenumsatz signalisiert der Zelle, dass sie die Produktion von ATP, dem Molekül, das die Energie für die meisten zellulären Prozesse liefert, „abkoppeln“ kann.
Die Entkopplung stellt eine Möglichkeit dar, Wärme zu erzeugen und so zum Energiegleichgewicht beizutragen. Dieser Weg stellt also sicher, dass nur die Fettzellen, die über genügend Energiespeicher verfügen, um Wärme zu erzeugen, dies auch tun dürfen.
Glykogen reguliert und fördert den Fettstoffwechsel: Je höher der Spiegel, desto robuster sind die Stoffwechselprozesse, die im Wesentlichen eine schnellere Fettverbrennung bewirken, was bei fettleibigen Mäusen zu einem Gewichtsverlust führt. Beim Menschen wurden die Gene, die an diesen komplexen Prozessen beteiligt sind, bei Patienten, die fettleibig waren oder zu einer Gewichtszunahme neigten, in geringerem Maße gefunden, was darauf hindeutet, dass der Glykogenweg in den Fettzellen benötigt wird, um das überschüssige Gewicht zu verbrennen. Die neuen Erkenntnisse, so die Autoren, legen nahe, dass die Modulation des Glykogenstoffwechsels in Fettzellen neue Ansätze zur Gewichtsabnahme und zur allgemeinen Verbesserung der Stoffwechselgesundheit bieten könnte.
