Warum braune Fettzellen Fettpolster schmelzen lassen

Die Natur hat den Menschen mit braunen Fettzellen ausgestattet. Im Gegensatz zu weißem Fett enthält braunes Fettgewebe massenhaft Mitochondrien, die unter anderem Fett "verbrennen“ können. Normalerweise erzeugen sie dabei ähnlich wie eine Batterie eine Spannung, die wiederum die Energie für zelluläre Prozesse liefert. Die Mitochondrien der braunen Fettzellen haben jedoch einen Kurzschluss: Sie laufen permanent auf Hochtouren; die Energie, die beim Abbau des Fetts frei wird, verpufft als Wärme. Damit wirkt braunes Fett wie ein natürliches Heizaggregat.

Bislang dachte man, dass braunes Fett nur bei Neugeborenen vorkommt und mit dem Alter verloren geht. In diesem Jahr konnten Wissenschaftler jedoch nachweisen, dass das nicht stimmt: Auch Erwachsene haben demnach in ihrer Nackenregion ein braunes Fettdepot. Bei stark übergewichtigen Personen ist dieses Depot aber nur wenig aktiv oder fehlt ganz.

Jetzt konnten die Forscher zeigen, welche Signale den Körper zur Produktion brauner Fettzellen anregen. Eine Schlüsselrolle übernimmt dabei ein Signalweg, der von dem Enzym PKG gesteuert wird. PKG ist die Abkürzung für Proteinkinase G, ein cGMP-abhängiges Enzym. Dieser Signalweg bewirkt, dass sich die Stammzellen des Fettgewebes zu braunen Fettzellen entwickeln. Dazu schaltet er die massenhafte Produktion von Mitochondrien an und sorgt für die Bildung von UCP, dem Uncoupling oder Entkoppler-Protein, das den Kurzschluss hervorruft. Außerdem macht PKG braune Fettzellen für Insulin empfindlich. Damit steuert PKG auch, wie viel Fett überhaupt verbrannt wird.

Mäuse ohne PKG haben eine niedrigere Körpertemperatur, wie die Forscher mit einer Thermokamera zeigen konnten. Insbesondere fehlt den Tieren im Thermokamera-Bild der "Energiefleck“ zwischen den Schulterblättern - also dort, wo normalerweise das braune Fett aktiv ist.

Die Forscher vermuten, dass eine Störung des braunen Fettgewebes bei Erwachsenen zu Übergewicht führen kann. Könnte man bei ihnen das "natürliche Heizaggregat“ wieder anschalten, dürfte es mit den unerwünschten Fettpölsterchen rasch vorbei sein: 50 Gramm aktives braunes Fettgewebe reichen nach Schätzungen aus, um den Ruheenergieverbrauch um 20 Prozent in die Höhe zu treiben. Bei gleicher Ernährung und Aktivität würden die Fettreserven um fünf Kilo pro Jahr abschmelzen. Das macht die neuen Ergebnisse auch aus therapeutischer Sicht interessant: Indem die Forscher den PKG-Signalweg im braunen Fett aktivieren, wollen sie gewissermaßen Fett mit Fett bekämpfen.

Quelle: Pfeifer A, VanHook A. Sci. Signal. 2009; 2(99): pc22.