Neue Zellen könnten der Schlüssel zur Behandlung von Fettleibigkeit sein
Zu verstehen, wie Fettgewebe entsteht und funktioniert, ist entscheidend für die Behandlung von Fettleibigkeit und damit verbundenen Stoffwechselkrankheiten. Allerdings verhält sich das Fettgewebe, also das Körperfett, je nach seiner Lage im Körper unterschiedlich.
Nehmen wir zum Beispiel das Omentum: ein grosses, schürzenartiges Fettgewebe, das vom Magen herabhängt und die Organe im Bauchfell, wie Magen und Darm, bedeckt. Es speichert nicht nur Fett, sondern spielt auch eine Rolle bei der Immunregulation und der Geweberegeneration.
Das omentale Fettgewebe wird mit der «Apfel»-Körperform in Verbindung gebracht, die entsteht, wenn sich dieses Fettdepot stark ausdehnt und das Risiko für Stoffwechselkrankheiten erhöht. Diese Vergrösserung ist nicht auf die Bildung neuer Fettzellen zurückzuführen, ein Prozess, der als Adipogenese bezeichnet wird, sondern hauptsächlich auf die Vergrösserung bestehender Zellen, ein Prozess, der als Hypertrophie bezeichnet wird. Dies kann zu chronischen Entzündungen und Insulinresistenz führen.
Die begrenzte Fähigkeit des omentalen Fettgewebes, trotz Kalorienüberschuss neue Fettzellen zu bilden, steht im Gegensatz zum subkutanen Fettgewebe und ist noch wenig erforscht. Nun haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter der Leitung von Professor Bart Deplancke an der EPFL eine Zellpopulation im menschlichen omentalen Fettgewebe identifiziert, die die Adipogenese behindert. Die Entdeckung, die in der Zeitschrift Cell Metabolism veröffentlicht wurde, bietet einen neuen Blickwinkel auf die eingeschränkte Fähigkeit des omentalen Fettgewebes zur Adipogenese und hat erhebliche Auswirkungen auf die Behandlung von Fettleibigkeit.
Die Forschenden nutzten fortschrittliche Einzelzell-RNA-Sequenzierung, um Zellen aus verschiedenen menschlichen Fettdepots zu analysieren, verschiedene zelluläre Subpopulationen zu isolieren und ihre Fähigkeit zu testen, sich in neue Fettzellen zu verwandeln. An der Studie, die von mehreren medizinischen Einrichtungen, darunter das CHUV, unterstützt wurde, nahmen über dreissig menschliche Spender teil, um einen detaillierten Vergleich zwischen den verschiedenen Fettdepots anzustellen.
Dabei wurde eine Zellpopulation im omentalen Fettgewebe identifiziert, die möglicherweise der Schlüssel zur Erklärung der ungewöhnlichen Eigenschaften des Fettgewebes ist. Diese Zellen, Mesothelzellen genannt, kleiden im Allgemeinen bestimmte innere Körperhöhlen als Schutzschicht aus.
Unter diesen Mesothelzellen wandeln sich einige seltsamerweise immer mehr zu mesenchymalen Zellen um, die sich zu einer Vielzahl von Zelltypen entwickeln können, darunter auch Adipozyten (Fettzellen). Dieser dynamische Übergang zwischen den Zellstadien könnte ein Schlüsselmechanismus sein, durch den diese Zellen ihren Einfluss auf das adipogene Potenzial des omentalen Fettgewebes ausüben.
Die Studie ergab, dass die mesenchymähnlichen Eigenschaften dieser Zellen mit einer verbesserten Fähigkeit einhergehen, ihre Mikroumgebung zu modulieren, was einen Regulierungsmechanismus zur Begrenzung der Expansion des Fettgewebes darstellt. Durch den Wechsel zwischen diesen beiden Zuständen können die Zellen also möglicherweise das gesamte Stoffwechselverhalten des omentalen Fettdepots und seine Fähigkeit, Fett zu akkumulieren, ohne Stoffwechselkomplikationen auszulösen, beeinflussen.
«Wichtig ist auch, dass wir zumindest einen Teil des molekularen Mechanismus aufgedeckt haben, durch den diese neue Population von Omentalzellen die Adipogenese beeinflusst», sagt Radiana Ferrero (EPFL), eine der Hauptautorinnen der Studie: «Konkret exprimieren die Zellen hohe Mengen an Insulin-like Growth Factor Binding Protein 2 [IGFBP2], einem Protein, von dem bekannt ist, dass es die Adipogenese hemmt, und geben dieses Protein in die Mikroumgebung der Zellen ab. Dies wiederum wirkt sich auf spezifische Rezeptoren auf nahegelegenen Fettstamm- und Vorläuferzellen aus und verhindert effektiv, dass diese sich zu reifen Fettzellen entwickeln.»
«Die Ergebnisse haben weitreichende Auswirkungen auf das Verständnis und die mögliche Behandlung von stoffwechselbedingter Fettleibigkeit», erklärt Pernille Rainer (EPFL), eine weitere leitende Forscherin der Studie, und fügt hinzu: «Das Wissen, dass das Bauchfett über einen eingebauten Mechanismus zur Begrenzung der Fettzellenbildung verfügt, könnte zu neuen Behandlungen führen, die diesen natürlichen Prozess modulieren. Darüber hinaus eröffnet die Forschung Möglichkeiten für gezielte Therapien, die das Verhalten spezifischer Fettdepots modulieren könnten».
