Aus weiß mach beige

Tiere, die einen Winterschlaf halten, und kleine Kinder, die noch nicht zittern können, besitzen braunes Fettgewebe: Dessen Zellen sind im Gegensatz zu weißem Fettgewebe reich an Mitochondrien, die das Fett abbauen und dabei Wärme erzeugen, und synthetisieren auch das für den Prozess erforderliche Transmembranprotein Thermogenin (auch: Entkoppelndes Protein, UCP1). Nachdem braunes Fettgewebe auch an Schultern und Rücken von Erwachsenen, die sich regelmäßig kalten Temperaturen aussetzen, entdeckt worden war, hatte eine Forschungsgruppe um Bruce Spiegelman an der Harvard Medical School in Boston noch eine dritte Form von Fettgewebe entdeckt: das beige Fettgewebe.

Spiegelman hatte schon vor zwei Jahren beschrieben, wie das bei Muskeltätigkeit synthetisierte Protein PGC1-α (PPAR-γ-Coactivator 1α) ein von ihm entdecktes Zytokin, das Irisin, aktiviert, worauf das Irisin weiße Adipozyten in beige Adipozyten umwandelt, die wie die braunen Adipozyten, allerdings in geringerem Maße, imstande sind, Fett zu verbrennen. Nun zeigte Spiegelman aufgrund von Versuchen an Ratten, dass eine besonders aktive Isoform des Proteins, PGC1-α4, ein neu entdecktes Hormon reguliert, das er Meteorin-like (Metrnl) nannte. Metrnl bewirkt die Umwandlung von weißen in beige Fettzellen, indem es IL-4 und IL-13 induziert. Diese beiden Interleukine stimulieren aber auch die TH2-Antwort bei Immunreaktionen und aktivieren M2-Makrophagen. Eine höhere Anzahl an beigen Fettzellen korreliert daher mit einem leistungsfähigeren Immunsystem.

Eine Forschungsgruppe in San Francisco legte ergänzend dar, dass auch eosinophile Granulozyten eine Rolle bei der Umwandlung von weißem Fett in beiges Fett spielen. An gentechnisch veränderten Mäusen, die einen Mangel an Eosinophilen oder an IL-4/-13 aufwiesen, war der Prozess gestört; andererseits setzte die Verabreichung von IL-4 ihn wieder in Gang.

Quellen:

Rao RR, et al. Meteorin-like Is a Hormone that Regulates Immune-Adipose Interactions to Increase Beige Fat Thermogenesis. Cell 2014;157:1279–1291.

Qiu Y, et al. Eosinophils and Type 2 Cytokine Signaling in Macrophages Orchestrate Development of Functional Beige Fat. Cell 2014;157:1292–1308.