Fett, das schlank macht:
Forscher der TU Graz aktivieren körpereigene „Fatburner“

Umpolung menschlicher Fettzellen von Energiespeicherung auf Energieverbrennung gelungen

Forscher der TU Graz haben weltweit erstmals humane Fettzellen mit MikroRNAs - einer speziellen Klasse von Genen - „umgepolt“ und sie dazu gebracht, Energie zu verbrennen statt zu speichern. Durch gezielte Zugabe von MikroRNAs wurden energiespeichernde, weiße Fettzellen angeregt, sich in energieverbrennende, braune Fettzellen zu verwandeln. Dieses braune „Schlankmacherfett“ verbrennt Energie durch Wärmeabgabe. Damit ist ein bahnbrechender Schritt für neue Strategien zur Eindämmung von Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes getan. Ihre Erkenntnisse haben die Grazer kürzlich im renommierten Fachjournal „Stem Cells“ veröffentlicht.

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Der Sommer ist da und trotz der bescheidenen Temperaturen ist die schlanke Strandfigur oftmals so heißbegehrt wie unerreicht. „Der Speck muss weg“ sollte es bei Übergewicht und Adipositas aber weniger der Optik, sondern vor allem der Gesundheit zu liebe heißen: Überschüssige Fette und Zucker führen langfristig zu Organschäden, einer Resistenz gegenüber Insulin und damit zu Typ-2-Diabetes.

Dem Forscherteam für „RNA-Biologie“ der TU Graz rund um Marcel Scheideler vom Institut für Molekulare Biotechnologie ist nun im Rahmen des österreichischen GEN-AU-Programms, eines FWF-Projekts und des EU-Projekts DIABAT bemerkenswertes gelungen: Als weltweit erste haben sie mit MikroRNAs, einer neuen Klasse molekularer Schalter, die „bösen“ weißen Fettzellen in das braune „Schlankmacherfett“ umgepolt. „Je mehr braune Fettzellen ein erwachsener Mensch hat, desto besser kann er einer Gewichtszunahme und damit Übergewicht und Fettleibigkeit widerstehen, denn: Im Gegensatz zu weißen Fettzellen sind in braunen Fettzellen mehr Mitochondrien vorhanden. Diese ‚Zellkraftwerke‘ können zu massiver Energieverbrennung durch Wärmeabgabe angeregt werden,“, erklärt Marcel Scheideler.

„Fatburner“-Schlüssel

Konkret haben die Forscher ein humanes Zellmodell für ihre Experimente herangezogen und sich im menschlichen Erbgut auf die Untersuchung von MikroRNAs fokussiert - kleinen RNA-Schnipseln, die bis vor kurzem noch als „genetischer Schrott“ bezeichnet wurden. Dabei entdeckte das Team MikroRNAs mit besonderer Rolle in der Fettzellentwicklung: die „MikroRNA-26-Familie“. Marcel Scheideler: „Diese spezielle MikroRNA-Familie regt die Bildung des Proteins UCP1 an, das eine Art Kurzschluss in den Mitochondrien erzeugt und somit als Schalter für die Energieverbrennung in den Fettzellen fungiert. Dadurch wird eine gesteigerte Energieverbrennung erst möglich.“ Die MikroRNA-26-Familie ist also in der Lage, die Fettzelle von der Energiespeicherung auf die Energieverbrennung umzupolen. Für eine therapeutische Anwendung wurde diese Entdeckung zum Patent angemeldet.

Was noch fehlt, ist ein geeignetes Transportmittel zu den Fettdepots im menschlichen Körper – doch auch hier haben die Forscher der TU Graz in Zusammenarbeit mit der Akademie der Wissenschaften und der Medizinischen Universität Graz im Rahmen des HTI-Projekts „NanoFat“ Pionierarbeit geleistet und bereits eine auf Nanopartikel basierende Lösung zum Patent angemeldet.

Zur Originalpublikation:
M. Karbiener, D. Pisani, A. Frontini, L. Oberreiter, E. Lang, A. Vegiopoulos, K. Mössenböck, G. Bernhardt, T. Mayr, F. Hildner, J. Grillari, G. Ailhaud, S. Herzig, S. Cinti, E. Amri and M. Scheideler: MicroRNA-26 Family Is Required for Human Adipogenesis and Drives Characteristics of Brown Adipocytes. Stem Cells, Volume 32, Issue 6. June 2014.