Es gibt gute Neuigkeiten für die Weiterentwicklung personalisierter Therapien gegen Adipositas. So hat es unter der Leitung von Wissenschaftlern der Ben-Gurion-Universität des Negev (BGU) ein internationales Forscherteam geschafft, die Populationen von Fettzellen in verschiedenen Fettgeweben des menschlichen Körpers zu erfassen und zu analysieren.
Dabei konnte man »durch eine innovative Technologie erstmals einzigartige Subpopulationen von Fettzellen, deren Funktionen viel komplexer sind als bisher bekannt«, identifizieren. Eine weitere Überraschung: Sie entdeckten dabei, dass es wohl Unterschiede in der Kommunikation zwischen den Zellen gibt. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen wurden jetzt in der Fachpublikation »Nature Genetics« veröffentlicht.
Unter der Leitung von Esti Yeger-Lotem und Assaf Rudich von der Abteilung für klinische Biochemie und Pharmakologie an der Fakultät für Gesundheitswissenschaften der BGU waren Forscherinnen und Forscher wie Naomi Habib von der Hebräischen Universität in Jerusalem, Matthias Bluher, Antje Korner und Martin Gericke von der Universität Leipzig sowie Rinki Murphy von der Universität Auckland in Neuseeland daran beteiligt. Kontinent-übergreifend gingen sie alle der Vielfalt der Fettzellen auf den Grund.
»Eine personalisierte Medizin bei Adipositas kann so vorangebracht werden.«
Assaf Rudich, Biochemiker
Dabei griff man auf eine Technologie zurück, mit der normalerweise RNA-Moleküle – RNA ist Ribonukleinsäure, eine wichtige Substanz für die Umsetzung der Erbinformation in Zellen – kartiert werden, und untersuchte damit Proben von Spender-Fettgeweben. So konnte man bereits bekannte Zelltypen identifizieren, aus denen das Gewebe besteht, und zwar Fett- und Blutgefäßzellen sowie Zellen des Immunsystems. Doch zu ihrer Überraschung stießen die Wissenschaftler im Rahmen ihrer Untersuchungen auch auf bisher nicht näher charakterisierte Untertypen von Fettzellen.
Das Fettgewebe produziert Hunderte von Proteinen und andere Substanzen
In den letzten 30 Jahren habe sich die Perspektive auf das Fettgewebe verändert, betont Yeger-Lotem. »Früher wurde Fettgewebe als ein recht langweiliges Gewebe wahrgenommen, dessen einziger Zweck darin bestand, überschüssige Energie in Form von Fett zu speichern und dieses als leicht verfügbare Energiequelle für den Körper abzubauen.«
Heute aber wisse man, dass das Fettgewebe Hunderte von Proteinen und andere Substanzen produziert und in den Blutkreislauf absondert, die wiederum via interzellulärer Kommunikation innerhalb des Fettgewebes und mit dem Gehirn, den Blutgefäßen, der Leber und dem Bauchspeicheldrüsengewebe eine Vielzahl von Prozessen regulieren. Exemplarisch dafür ist das Hormon Leptin, das fast ausschließlich von Fettzellen produziert wird und ein zentraler Regulator von Appetit ist. Ferner kontrolliert es den Umfang des Energieverbrauchs, der durch den Blutkreislauf zu Kontrollzentren im Gehirn gelangt.
Gleichzeitig wurde den Forschern klar, dass Fettgewebe kein »singuläres Gewebe« ist. Stattdessen funktioniere es an verschiedenen Stellen im Körper, beispielsweise unter der Haut oder in der Bauchhöhle sowie rund um die inneren Organe unterschiedlich, weshalb Fettgewebe eine ganze Palette an Auswirkungen auf Gesundheit und Krankheit haben kann. So entwickelt sich bei Fettleibigkeit unter anderem das viszerale Fettgewebe, also das der Eingeweide, zu einem stärker entzündlichen Gewebe, das mehr Zellen des Immunsystems enthält.
Regulierung von Entzündungsprozessen
»Die Vielfalt der Fettzellen in den verschiedenen Fettgeweben des Menschen ist komplexer, interessanter und überraschender, als wir bisher dachten. So fanden wir neben den ›klassischen‹ Fettzellen, den Adipozyten, erstmals charakterisierte Subpopulationen von ihnen, die einzigartige Funktionen aufweisen, wie etwa die Regulierung von Entzündungsprozessen, die Bildung von Blutgefäßen, die Ablagerung extrazellulärer Proteine und die Vernarbung«, so Yeger-Lotem.
»Nachdem wir sie rechnerisch gefunden hatten, konnten wir sie schließlich auch unter dem Mikroskop erkennen. Wir dachten zunächst, dass diese einzigartigen Zellen aus den klassischen Zellen entstanden, indem sie zusätzliche, besondere Funktionen ›übernahmen‹. Aber dann entdeckten wir, dass es tatsächlich umgekehrt ist: Die einzigartigen Fettzellen scheinen ihre besonderen Funktionen zu ›verlieren‹ und sich zu klassischen Fettzellen zu entwickeln.«
Assaf Rudich ergänzt, dass »die neuen Erkenntnisse über die zelluläre Zusammensetzung und Funktion des menschlichen Fettgewebes eine Grundlage für weitere Forschungen sind, durch die eine personalisierte Medizin bei Adipositas gezielt vorangebracht werden kann«.
Die Studie wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie dem von der Chan-Zuckerberg-Initiative initiierten Human Cell Atlas Project (HCA) unterstützt. Dies ist ein internationales Projekt, das in Zusammenarbeit mit Laboren auf der ganzen Welt eine umfassende Karte aller Typen und Untertypen von Zellen erstellt, aus denen der menschliche Körper besteht. Dieser »Atlas« soll einen Beitrag dazu leisten, die rund 37,2 Billionen Zellen im menschlichen Körper und ihre Interaktion und Funktionen besser zu verstehen.
»Zellen sind die Bausteine des menschlichen Körpers, aber wir kennen noch immer nicht alle Zelltypen, aus denen die menschliche Anatomie besteht«, schreibt das HCA über das Projekt. »Wir benötigen Karten aller verschiedenen Zellen, ihrer molekularen Eigenschaften und ihres Standorts, damit wir verstehen können, wie der menschliche Körper funktioniert und was bei Krankheiten schiefläuft.«
