22. April 2014, 14:38 Uhr

Max-Planck-Forscher finden Gen, das dick macht

Bad Nauheim (pm). Zu viel energie- und fettreiche Ernährung führt auf Dauer zu Übergewicht. Hinter diesem trivialen Satz versteckt sich ein äußerst komplexer Fettstoffwechsel. Wie Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut (MPI) für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim nun zusammen mit Kollegen aus Japan entdeckt haben, hat das Gen Sirt7 eine zentrale Funktion bei der Energieaufnahme.
22. April 2014, 14:38 Uhr
Leberverfettung mit SIRT7: Die Mikroskopaufnahmen zeigen in 400-facher Vergrößerung Lebergewebe von Kontrolltieren (links) und Mäusen, denen das Gen für SIRT7 fehlt. Während die Kontrolltiere bei fettreicher Nahrung in der Leber massiv Fettdepots anlegen, unterbleibt die Leberverfettung bei Sirt7-knockout-Mäusen. (Foto: pv)

Genetisch veränderte Mäuse, denen das Gen fehlt, hielten trotz fettreicher Ernährung ihr Normalgewicht.

Nicht immer stand Nahrung in einem solchen Übermaß zur Verfügung, wie es heute in westlichen Gesellschaften der Fall ist. Der Stoffwechsel wurde nach Angaben der MPI-Forscher evolutionär auf optimale Energieausbeute getrimmt, weil der Mensch über Jahrtausende mit seinen Kalorien haushalten musste. Deshalb sei der Auf- und Abbau von Fettdepots als Energiespeicher komplex reguliert. Eine Reihe von Regulatoren sei am Fettstoffwechsel in der Leber beteiligt mit dem Ziel, überschüssige Energie zu speichern und bei Bedarf zur Verfügung zu stellen.

Die Bad Nauheimer Wissenschaftler haben mit Kollegen von den Universitäten Sendai und Kumamoto in Japan ein Protein aus der Gruppe der Sirtuine identifiziert, das maßgeblich an der Energieverwertung beteiligt und für den Aufbau von Fettdepots verantwortlich sein soll. Sirtuine seien bekannt als Gruppe von Proteinen mit vielfältigen biologischen Funktionen.

Ihre Untersuchungen nahmen die Forscher an Mäusen vor, denen das Gen für ein als SIRT7 bezeichnetes Sirtuin fehlte. Diese Sirt7-knockout-Mäuse sowie genetisch nicht veränderte Tiere wurden über mehrere Monate hinweg mit besonders fettreichen Pellets gefüttert. »Wir stellten fest, dass Sirt7-knockout-Mäuse deutlich weniger an Gewicht zunahmen als die Kontrollgruppe. Im Gegenteil, sie hielten ihr Normalgewicht«, sagte Eva Bober, Wissenschaftlerin am MPI. Zudem hätten diese Tiere niedrigere Triglyzerid- und Cholesterinspiegel in der Leber und im Vergleich zu den genetisch unveränderten Tieren normale Insulinspiegel gezeigt. »Alles deutete darauf hin, dass die Tiere, denen SIRT7 fehlt, das Überangebot an Energie im Futter besser verarbeitet und keine krankhaft Fettdepots aufgebaut haben«, erläuterte Bober.

Um den molekularen Prozessen dieser Beobachtung auf die Spur zu kommen, untersuchten die Wissenschaftler die Genaktivitäten der Leberzellen. Wie sich dabei herausstellte, aktiviere SIRT7 die Expression einer Vielzahl von Genen für den Fettstoffwechsel. In den Leberzellen der Mäuse ohne SIRT7 bleibe die Aktivierung dieser Gene weitestgehend aus. Dadurch würden weniger Fettdepots angelegt.

»Wir haben einen zweiten Mechanismus entdeckt«, sagte Bober. »SIRT7 hemmt auch den Abbau bestimmter Proteine. Weil sie dann länger aktiv sind, leisten diese Eiweiße auch einen größeren Beitrag zur Energiespeicherung als eigentlich vorgesehen.« Fehle SIRT7, würden diese Proteine abgebaut, die Anlage von Fettdepots werde vermindert.

Die Forscher aus Bad Nauheim und Japan hoffen, dass ihre Studie die Grundlage für neue Therapieansätze bildet. »Als nächstes möchten wir Substanzen untersuchen, mit denen sich die Funktion von SIRT7 gezielt hemmen lässt. Wir wollen untersuchen, ob sich damit dieselben Effekte einstellen wie bei den Mäusen, denen das Sirt7-Gen fehlt«, erklärte Bober. Fernziel sei die Entwicklung eines Medikaments, das die Effizienz des Fettstoffwechsels verringere. Dadurch könnte sich Übergewicht vermeiden lassen.



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