ArchivDeutsches Ärzteblatt3/2020Übergewicht: Gestörte Kommunikation

MEDIZINREPORT

Übergewicht: Gestörte Kommunikation

Dtsch Arztebl 2020; 117(3): A-74 / B-67 / C-67

Hollstein, Tim

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Das sympathische Nervensystem regelt durch die Ausschüttung des Botenstoffs Noradrenalin die Verbrennung von Körperfett. Ist diese Kommunikation gestört, steigt das Risiko für Übergewicht.

Univakuoläre Adipozyten bauen das weiße Fettgewebe auf und dienen dem Körper als Energiespeicher. Foto: Science Photo Library/EYE OF SCIENCE
Univakuoläre Adipozyten bauen das weiße Fettgewebe auf und dienen dem Körper als Energiespeicher. Foto: Science Photo Library/EYE OF SCIENCE

Das Körperfett kann in weißes, beiges und braunes Fett unterteilt werden (1). Während weißes Körperfett die Aufgabe hat, Fett zu speichern und dem Körper bei Bedarf wieder als Energielieferant bereitzustellen, ist braunes Fettgewebe die „Heizung“ unseres Körpers. Es besitzt viele Mitochondrien und kann Fett verbrennen, um Wärme zu erzeugen. Beiges Fettgewebe ist eine Mischung aus beidem, es kann sowohl Energie speichern als auch bei Bedarf Wärme produzieren.

Sympathikus setzt Lipolyse und Thermogenese in Gang

Die Aktivität aller 3 Fettgewebsarten wird durch das sympathische Nervensystem (SNS) gesteuert, das mit seinen Neuronen das Fettgewebe durchzieht. Bei Bedarf schüttet das SNS aus den Nervenenden Noradrenalin aus, das an die adrenergen Rezeptoren der Fettzellen andockt. Weiße Adipozyten mobilisieren daraufhin ihr gespeichertes Fett (Lipolyse), während beige und braune Adipozyten ihre Wärmeerzeugung steigern (Thermogenese).

Nach seiner Ausschüttung wird Noradrenalin von den Nervenenden des Sympathikus wieder resorbiert und mithilfe des Enzyms Monoaminooxidase A (MAO-A) abgebaut. So kann eine Überstimulation des Fettgewebes vermieden werden. Gleichzeitig ist die Wiederaufnahme von Noradrenalin aber auch langsam genug, damit es seine stimulierende Wirkung auf das Fettgewebe entfalten kann. In bestimmten Stresssituationen ist die Noradrenalinausschüttung besonders hoch, beispielsweise wenn wir fasten oder frieren.

Neue Studien legen nahe, dass die über Noradrenalin laufende Kommunikation zwischen SNS und Fettgewebe gestört sein kann. Entscheidend ist, wieviel Noradrenalin wirklich bei den Fettzellen ankommt. So konnte eine neue Studie zeigen, dass Adipozyten in der Lage sind, die Wirkung von Noradrenalin abzuschwächen, indem sie es abbauen, bevor es an ihre adrenergen Rezeptoren andocken kann. Sie besitzen dafür einen Transporter names Oct3 auf ihrer Zelloberfläche, der Noradrenalin ins Zellinnere transportiert, wo es mithilfe von MAO-A degradiert wird (2). Je mehr dieser Oct3-Transporter die Fettzellen besitzen, desto „resistenter“ sind sie gegenüber einer Stimulation des Sympathikus. Und desto weniger werden sie stimuliert, ihr Fett abzugeben oder zu verbrennen. Dass kann zu übermäßiger Fettspeicherung und schließlich Übergewicht führen.

An Mäusen konnte in der Studie gezeigt werden, dass eine Blockade dieser Oct3-Transporter die Lipolyse und die Wärmeerzeugung des Fettgewebes wieder erhöhen kann. Zudem erhöhte sich der Anteil an beigem Fettgewebe, das ebenfalls den Metabolismus ankurbelt. Interessanterweise wiesen Menschen, deren Oct3-Transporter im Fettgewebe defekt waren, ebenfalls eine höhere Stoffwechselrate auf, was die Ergebnisse im Tiermodell bestätigt. Diese Personen könnten womöglich besser vor Übergewicht geschützt sein. Der direkte Nachweis steht jedoch noch aus. Bestätigt sich dieser Zusammenhang, könnten Medikamente, die den Oct3-Transporter inhibieren, einen neuen Ansatz zur Bekämpfung von Übergewicht darstellen.

Makrophagen verlangsamen den Stoffwechsel

Auch das Immunsystem kann in die Kommunikation zwischen SNS und Fettgewebe eingreifen. So sind spezielle Makrophagen, die an den Nervenenden des Sympathikus sitzen, in der Lage, Noradrenalin abzubauen, bevor es die Adipozyten erreichen kann (3). Überraschend: Im Alter scheinen die Makrophagen aktiver zu werden, was ein Grund für den „verlangsamten“ Stoffwechsel und die Gewichtszunahme älterer Menschen sein könnte (4).

In einer Studie an übergewichtigen Mäusen konnten Wissenschaftler zeigen, dass die Blockade dieser Sympathikus-assoziierten Makrophagen die Kommunikation zwischen Sympathikus und Fettgewebe wieder verbesserte (3). So wurde der Fettstoffwechsel angekurbelt und die Mäuse verloren sogar dauerhaft an Gewicht. Da ähnliche Makrophagen auch im menschlichen Fettgewebe existieren, könnten bestimmte Immuntherapien, die die Aktivität dieser Makrophagen reduzieren, eine weitere Behandlungsmöglichkeit im Kampf gegen Übergewicht sein. Dr. med. Tim Hollstein

Literatur im Internet:
www.aerzteblatt.de/lit0320
oder über QR-Code.

1.
Carobbio S, Guénantin A-C, Samuelson I, et al.: Brown and beige fat: From molecules to physiology and pathophysiology. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids 2019; 1864: 37–50 CrossRef MEDLINE
2.
Song W, Luo Q, Zhang Y, et al.: Organic cation transporter 3 (Oct3) is a distinct catecholamines clearance route in adipocytes mediating the beiging of white adipose tissue. PLoS biology 2019; 17: e2006571 CrossRef MEDLINE PubMed Central
3.
Pirzgalska RM, Seixas E, Seidman JS, et al.: Sympathetic neuron–associated macrophages contribute to obesity by importing and metabolizing norepinephrine. Nature Medicine 2017; 23: 1309 CrossRef MEDLINE
4.
Camell CD, Sander J, Spadaro O, et al.: Inflammasome-driven catecholamine catabolism in macrophages blunts lipolysis during ageing. Nature 2017; 550: 119 CrossRef MEDLINE PubMed Central
1. Carobbio S, Guénantin A-C, Samuelson I, et al.: Brown and beige fat: From molecules to physiology and pathophysiology. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids 2019; 1864: 37–50 CrossRef MEDLINE
2.Song W, Luo Q, Zhang Y, et al.: Organic cation transporter 3 (Oct3) is a distinct catecholamines clearance route in adipocytes mediating the beiging of white adipose tissue. PLoS biology 2019; 17: e2006571 CrossRef MEDLINE PubMed Central
3. Pirzgalska RM, Seixas E, Seidman JS, et al.: Sympathetic neuron–associated macrophages contribute to obesity by importing and metabolizing norepinephrine. Nature Medicine 2017; 23: 1309 CrossRef MEDLINE
4.Camell CD, Sander J, Spadaro O, et al.: Inflammasome-driven catecholamine catabolism in macrophages blunts lipolysis during ageing. Nature 2017; 550: 119 CrossRef MEDLINE PubMed Central

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