Neue Studie enthüllt Schlüsselzellen, die die Bildung von Fettgewebe regulieren

Das Verständnis der Entstehung und Funktion von Fettgewebe ist entscheidend für die Bekämpfung von Fettleibigkeit und damit verbundenen Stoffwechselerkrankungen. Fettgewebe, auch Körperfett genannt, verhält sich jedoch je nach Körperregion unterschiedlich.

Nehmen wir zum Beispiel das Mesenterium: ein großes, schürzenartiges Fettgewebestück, das vom Magen herabhängt und Organe im Bauchfell, wie Magen und Darm, umhüllt. Es speichert nicht nur Fett, sondern spielt auch eine Rolle bei der Immunregulation und der Geweberegeneration.

Mesenteriales Fettgewebe ist mit einer apfelförmigen Körperform verbunden. Diese entsteht, wenn sich dieses Fettdepot stark ausdehnt und das Risiko für Stoffwechselerkrankungen erhöht. Diese Ausdehnung ist nicht auf die Bildung neuer Fettzellen (Adipogenese) zurückzuführen, sondern hauptsächlich auf die Vergrößerung bestehender Zellen (Hypertrophie). Dies kann zu chronischen Entzündungen und Insulinresistenz führen.

Die eingeschränkte Fähigkeit des Mesenterialfetts, trotz Kalorienüberschuss neue Fettzellen zu bilden, steht im Gegensatz zum Unterhautfettgewebe und ist noch wenig erforscht. Wissenschaftler um Professor Bart Deplancke von der EPFL haben nun eine Zellpopulation im menschlichen Mesenterialfett identifiziert, die die Adipogenese hemmt. Die in der Fachzeitschrift Cell Metabolism veröffentlichte Entdeckung liefert neue Erkenntnisse über die eingeschränkte Fähigkeit des Mesenterialfetts, die Adipogenese einzuleiten, und hat erhebliche Auswirkungen auf die Behandlung von Adipositas.

Die Forschenden nutzten fortschrittliche Einzelzell-RNA-Sequenzierung, um Zellen aus verschiedenen menschlichen Fettdepots zu analysieren, verschiedene Zellsubpopulationen zu isolieren und ihre Fähigkeit zu testen, sich in neue Fettzellen umzuwandeln. An der Studie, die von mehreren medizinischen Institutionen, darunter dem CHUV, unterstützt wurde, nahmen mehr als dreißig menschliche Spender teil, um die verschiedenen Fettdepots detailliert zu vergleichen.

Der Ansatz identifizierte eine Zellpopulation im Mesenterialfett, die möglicherweise der Schlüssel zur Erklärung seiner ungewöhnlichen Eigenschaften ist. Diese Zellen, Mesothelzellen genannt, kleiden normalerweise bestimmte innere Körperhöhlen als Schutzschicht aus.

Einige dieser Mesothelzellen näherten sich seltsamerweise mesenchymalen Zellen an, die sich zu verschiedenen Zelltypen, darunter auch Adipozyten (Fettzellen), entwickeln können. Dieser dynamische Übergang zwischen Zellzuständen könnte ein Schlüsselmechanismus sein, durch den diese Zellen das adipogene Potenzial des mesenterialen Fettgewebes beeinflussen.

Die Studie zeigte, dass die mesenchymalen Eigenschaften dieser Zellen mit einer verbesserten Fähigkeit zur Modulation ihrer Mikroumgebung verbunden sind und so einen Regulationsmechanismus zur Begrenzung der Fettgewebeausdehnung bieten. Durch den Wechsel zwischen diesen beiden Zuständen können die Zellen somit das gesamte Stoffwechselverhalten des mesenterialen Fettdepots und dessen Fähigkeit zur Fettansammlung beeinflussen, ohne metabolische Komplikationen zu verursachen.

Wichtig ist, dass wir auch zumindest einen Teil des molekularen Mechanismus identifiziert haben, durch den die neue mesenteriale Zellpopulation die Adipogenese beeinflusst. Konkret exprimieren die Zellen hohe Mengen des insulinähnlichen Wachstumsfaktor-bindenden Proteins 2 [IGFBP2], ein Protein, das bekanntermaßen die Adipogenese hemmt, und sezernieren dieses Protein in die Zellmikroumgebung. Dieses wiederum zielt auf spezifische Rezeptoren an benachbarten Fettstamm- und Vorläuferzellen ab und verhindert so effektiv deren Entwicklung zu reifen Fettzellen.

Radiana Ferrero (EPFL), eine der Hauptautorinnen der Studie: „Die Ergebnisse haben tiefgreifende Auswirkungen auf das Verständnis und die mögliche Behandlung von metabolisch ungesunder Fettleibigkeit“, erklärt Pernilla Rainer (EPFL), eine weitere leitende Forscherin der Studie. „Das Wissen, dass Mesenterialfett über einen eingebauten Mechanismus zur Begrenzung der Fettzellbildung verfügt, könnte zu neuen Behandlungen führen, die diesen natürlichen Prozess modulieren. Darüber hinaus eröffnet die Studie die Möglichkeit gezielter Therapien, die das Verhalten spezifischer Fettdepots modulieren könnten.“