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Übergewicht durch insulinempfindliche Fettzellen

21.06.2016

Die Stoffwechselbalance im Fettgewebe wird durch das Protein SORLA mitbestimmt. Liegt es im Übermaß vor, werden Fettzellen überempfindlich gegenüber Insulin und bauen weniger Fett ab – auch im Menschen. Zuvor war SORLA nur für seine schützende Funktion bei Alzheimer bekannt.

Im Gehirn markiert SORLA Alzheimer-Proteine, in Fettzellen den Insulinrezeptor für das Recycling. Als Teil der zellulären Sortiermaschinerie wirkt es so gegen die Alzheimer-Plaques, Fettgewebe jedoch macht es empfindlich gegenüber Insulin. Die Fettzellen lagern dadurch übermäßig Fett ein.


Fettgewebe mit normalem SORLA-Spiegel.

Bild: Vanessa Schmidt/MDC


Fettgewebe mit erhöhtem SORLA-Spiegel und vergrößertem Durchmesser.

Bild: Vanessa Schmidt/MDC

Das Forschungsteam um Prof. Thomas Willnow und Postdoktorandin Dr. Vanessa Schmidt vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) sowie Forschenden des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung, der Universität Leipzig und der Universität Umeå in Schweden stellte seine Ergebnisse nun in der Fachzeitschrift Journal of Clinical Investigation vor.

Den Forschenden gelang der detaillierte Nachweis des Wirkmechanismus von SORLA an menschlichen Proben, Mäusen und Zellkulturen. Ein statistischer Zusammenhang zwischen dem Gen für SORLA und Fettleibigkeit war zuvor nur aus genetischen Studien bekannt.

Die Analyse von Proben von 362 übergewichtigen Personen zeigte: Je mehr SORLA-Proteine im Fett vorliegen, desto ausgeprägter ist auch das Übergewicht. Den kausalen Zusammenhang zwischen Protein und Übergewicht belegten Versuchen an Mäusen.

Gefüttert mit kalorienreicher Kost, wurden Tiere mit überaktivem SORLA-Gen im Fettgewebe zügig fettleibig. Tiere mit inaktiviertem SORLA-Gen, die die gleiche Kost erhielten, waren dagegen magerer als Mäuse mit gewöhnlichem SORLA-Spiegel.

Die Ursache: Zellen mit einem Übermaß an SORLA sprachen stärker auf Insulin an. In Zellkulturen verfolgten die Forschenden den Weg von SORLA und Insulinrezeptoren durch die Zelle. SORLA markierte die Insulinrezeptoren für die Wiederverwendung und blockierte deren Abbau. Der erhöhte SORLA-Spiegel führte zu mehr Insulinrezeptoren auf der Zelloberfläche. Dadurch wurden die Zellen überempfindlich für das Hormon und blockierten den Fettabbau zu stark.

Eine Störung des Insulinstoffwechsels ist vor allem von der Diabetes-Erkrankung bekannt. Mit den nun vorliegenden Ergebnissen stellen Vanessa Schmidt und Thomas Willnow einen ganz neuen Signalweg des Stoffwechselhormons vor, der auch klinische Relevanz hat.

„Nicht nur Insulinresistenz wie bei Diabetes Typ II ist ein Problem“, bemerkt Thomas Willnow dazu. „Auch, wenn das Fettgewebe übersensitiv gegenüber Insulin ist, kommt es zur Stoffwechselstörung.“ Die Mäuse mit zu viel SORLA nahmen allerdings erst extrem zu, als sie sich von fett- und kohlenhydratreichem „Fast Food“ ernährten. „Erst wenn man sich ungesund ernährt, wird es ein Problem, wenn das Fettgewebe zu empfindlich auf Insulin reagiert,“ sagt Thomas Willnow.


Vanessa Schmidt et al (2016): „SORLA facilitates insulin receptor signaling in adipocytes and exacerbates obesity.“ Journal of Clinical Investigation. doi: 10.1172/JCI84708

Die Arbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Wi1158/11-1) und den Europäischen Forschungsrat (ERC), die Helmholtz-Gemeinschaft, das Bundesministerium für Bildung und Forschung (DZD-Förderung 01GI0922), und den Schwedischen Wissenschaftsrat gefördert.

Weitere Informationen:

https://insights.mdc-berlin.de/de/?p=10555 – Pressemitteilung auf den Seiten des MDC mit weiteren Bildern und weiterführenden Links

Vera Glaßer | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

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