Genervtes Fett: Nervenzellen stimulieren Fettabbau

In engem räumlichen Kontakt mit den Fettzellen produzieren Neuronen des sympathischen Nervensystems einen Botenstoff, der die Fettspaltung in Gang setzt – Neuer Therapieansatz gegen Fettleibigkeit
Erstmals sichtbar gemacht: Im Fettgewebe bilden Fortsätze von Nervenzellen (rot) enge Kontakte mit Fettzellen (grün).
Erstmals sichtbar gemacht: Im Fettgewebe bilden Fortsätze von Nervenzellen (rot) enge Kontakte mit Fettzellen (grün).
© Roksana Pirzgalska (IGC)
Oeiras (Portugal)/New York (USA) - Das Gehirn reguliert die Nahrungsaufnahme und den Fettstoffwechsel normalerweise so, dass das Körpergewicht des erwachsenen Menschen weitgehend stabil bleibt. Sind ausreichend Energiereserven in Form von Fettgewebe vorhanden, setzen die Fettzellen verstärkt Leptin frei. Dieses Hormon erzeugt im Gehirn ein Sättigungsgefühl. Doch wie Signale zum Fettabbau aus dem Gehirn in das Fettgewebe gelangen, blieb bisher ungeklärt. Jetzt hat ein portugiesisch-amerikanisches Forscherteam bei Mäusen erstmals direkt nachgewiesen, dass weißes Fettgewebe von Fasern des vegetativen Nervensystems durchzogen ist. Werden diese Neuronen durch Signale aus dem Gehirn aktiviert, produzieren sie einen Botenstoff, der die Fettspaltung in den Fettzellen beschleunigt. Die gezielte Aktivierung solcher Nervenzellen im Fettgewebe könnte sich als völlig neuartige Therapie gegen Fettleibigkeit eignen, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt „Cell“.

„Unsere Ergebnisse eröffnen neue Wege zur Behandlung der Leptinresistenz – eines Zustands, in dem das Gehirn eines fettleibigen Menschen nicht mehr auf Leptin reagiert“, sagt Ana Domingos vom Instituto Gulbenkian de Ciência in Oeiras, die zusammen mit Jeffrey Friedman von der Rockefeller University in New York die Arbeitsgruppe leitete. Die meisten Fettleibigen bilden zwar große Mengen des Hormons, die appetithemmende und fettabbauende Wirkung bleibt aber aus. Die Forscher haben nun einen von Leptin unabhängigen Weg entdeckt, der zum Abbau von überschüssigem Fettgewebe führt.

Mit Hilfe der 2-Photonen-Mikroskopie ist es ihnen gelungen, Nervenfasern in Fettpolstern von Mäusen sichtbar zu machen. Sie erwiesen sich als Bestandteil des sogenannten sympathischen Nervensystems, das zusammen mit seinem Gegenspieler, dem parasympathischen Nervensystem, die Funktion zahlreicher Organe reguliert. Um die Bedeutung dieser Nerven für das Fettgewebe zu klären, setzten die Wissenschaftler ganz spezielle gentechnisch veränderte Mäuse ein. Bei diesen Tieren konnten die Neuronen ihres sympathischen Nervensystems durch Bestrahlung mit blauem Licht angeregt werden. „Die Technologie der Optogenetik ermöglichte es, diese Neuronen lokal zu aktivieren und den Abbau von Fett sowie die Verringerung der Fettmasse zu beobachten“, sagt Roksana Pirzgalska, ein Mitglied des Forscherteams.

Die aktivierten Neuronen setzten den Neurotransmitter Noradrenalin frei, der in den Fettzellen eine Folge von Reaktionen auslöste, die die Fettspaltung verstärkten. Ohne funktionsfähige Neuronen des sympathischen Nervensystems war Leptin nicht mehr in der Lage, den Fettabbau zu beeinflussen. Weitere Experimente bestätigten, dass der enge Kontakt zwischen Nerven- und Fettzellen sowie die Freisetzung von Noradrenalin sowohl notwendig als auch ausreichend waren, um einen Fettabbau durch Leptin zu bewirken. Bei einer Leptinresistenz könnte also derselbe Effekt durch einen pharmakologischen Wirkstoff erreichbar sein, der die Nervenzellen im Fettgewebe direkt aktiviert. Das wäre eine ganz neue Strategie zur Behandlung der Fettleibigkeit.

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