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Körperfett - das unterschätzte Gewebe
 
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Wie Fettzellen das Immunsystem unterstützen, wird erst langsam verstanden

Lange galt das Fettgewebe als unbestrittene Domäne der Stoffwechselspezialisten. Seit kurzem interessieren sich auch die Immunologen dafür. Denn sie haben erkannt, dass die in Fettzellen hergestellten Substanzen auch die körpereigene Abwehr beeinflussen.

 

Hässlich, überflüssig, gesundheitsschädigend: Das Fettgewebe des Menschen hat wahrlich ein schlechtes Image. Und in der Tat sind die Folgeerkrankungen ausgeprägter Fettpolster unbestritten. Dicke Personen leiden häufiger an Diabetes mellitus und Herz-Kreislauf-Erkrankungen als normalgewichtige Zeitgenossen. Zu wenig Bewegung bei reichhaltiger Ernährung - auch in der Schweiz haben inzwischen etwa ein Drittel aller Erwachsenen mit Übergewicht zu kämpfen. Als Folge der Adipositas-Epidemie in den Industrienationen beschäftigen sich seit Ende der 1980er Jahre immer mehr Wissenschafter mit Fragen rund um das Dicksein: Warum nehmen manche zu und andere bleiben dünn? Wie kommt es, dass Dicke unter Bluthochdruck leiden und anfälliger für Infektionskrankheiten sind?

Mehr als nur Energiespeicher
Zwangsläufig rückten bei solchen Forschungsarbeiten das Fettgewebe und dessen Hauptbestandteil, die Fettzelle, in den Mittelpunkt des Interesses. Auch die Wissenschaft hatte bis dahin dieses Gewebe lediglich als Speicher für hochkonzentriertes Nährmaterial angesehen. Nicht nur in den Anatomiekursen, sondern auch in der Forschung wurde das Fettgewebe stets beiseitegeschoben, um den Blick auf die «wesentlichen» Organe zu richten. Umso grösser war die Überraschung, als vor 20 Jahren eine amerikanische Forschergruppe von der Harvard Medical School in Boston zum ersten Mal ein kleines Eiweissmolekül, das «Adipsin», beschrieb, das von Fettzellen produziert wird.

Bei diesem einen Faktor sollte es nicht bleiben. Wie man inzwischen weiss, schütten Fettzellen eine ganze Palette von Botenstoffen aus, etwa das 1994 entdeckte Leptin, das Adiponectin oder das Resistin. Die Zellen reagieren damit auf verschiedene Körpersignale und sind dabei echte Kommunikationskünstler. Anfänglich lag der Schwerpunkt bei der Erforschung der Fett-Botenstoffe (Adipokine) stets auf deren Bedeutung für den Stoffwechsel und den klassischerweise mit Übergewicht verbundenen Erkrankungen. Doch die Wirkungen dieser Substanzen sind, wie sich zeigen sollte, überraschend vielfältig. Dadurch beeinflusst das Fettgewebe neben dem Stoffwechsel auch andere Körperprozesse wie die Fruchtbarkeit oder die Blutgerinnung. Offenbar ist das Fettgewebe auch ein wichtiger Partner der Immunabwehr. So üben alle Fett-Botenstoffe eine Vielzahl von Wirkungen auf das Immunsystem aus. Ausserdem stellen Fettzellen klassische Immunmoleküle wie den Tumornekrosefaktor und verschiedene Interleukine her.

Die Verknüpfung von Immunabwehr und Fettgewebe scheine ein stammesgeschichtlich altes Prinzip zu sein, erklärt der Schweizer Biowissenschafter Philipp Scherer, der zurzeit am Albert Einstein College of Medicine in New York die Signalmoleküle der Fettzellen erforscht. Auch der sogenannte Fettkörper der Taufliege Drosophila stelle sich in den Dienst der Abwehr und setze kleine Proteine frei, die vor eingedrungenen Bakterien schützten. Gemeinsam mit Wissenschaftern vom Whitehead Institute for Biomedical Research in Cambridge (USA) hatte Philipp Scherer 1995 das Adiponectin entdeckt, ein wichtiges, hauptsächlich von menschlichen Fettzellen produziertes Eiweiss. Dieses Molekül zirkuliert in einer hohen Konzentration im Blutserum und hat ein breites Spektrum an biologischen Aktivitäten. Auf die Immunabwehr wirkt Adiponectin überwiegend dämpfend und ausgleichend.

Neues zum «Sattheitshormon» Leptin
Damit hat es den gegenteiligen Effekt von Leptin, einem Eiweiss, das die Entwicklung und Aktivität verschiedener Immunzellen antreibt und die Ausschüttung von Entzündungsstoffen fördert. Leptin ist der prominenteste Fett-Botenstoff, weil es als «Sattheitshormon» den Appetit mindert und so am Energiegleichgewicht mitwirkt. Wäre Leptin nicht von Stoffwechselspezialisten entdeckt worden, wären ihm sicher die Immunologen auf die Spur gekommen. Denn alle Abwehrzellen tragen Rezeptoren für diesen Signalstoff und sind, um optimal zu funktionieren, auf einen gewissen Leptinspiegel im Blut angewiesen.

Leptin informiert den Körper über die im Moment verfügbare Energie. Je mehr Fett in den Fettzellen gespeichert ist, desto mehr Leptin setzen sie frei. Sind dagegen als Folge einer Mangelernährung alle Energiereserven verbraucht, sinkt der Leptinspiegel. Dadurch werden die nicht unmittelbar lebenswichtigen Körperfunktionen - dazu zählt auch die Immunabwehr - heruntergefahren. Schon seit längerem ist bekannt, dass untergewichtige Personen eine eingeschränkte Körperabwehr haben und besonders anfällig für Infektionen sind. Ganz offenbar ist ein niedriger Leptinspiegel an dieser Abwehrschwäche beteiligt. Fresszellen sind dann weniger aktiv, Killerzellen lassen sich nur schwer in Gang bringen, und die Reifung von Abwehrzellen im Thymus ist eingeschränkt. Allerdings ist auch bei starkem Übergewicht mit hoher Blut-Leptinkonzentration eine solche Immunschwäche zu beobachten. Man stellt sich vor, dass dabei der Körper «schwerhörig» auf das Leptinsignal reagiert, indem er die Zahl der Leptinrezeptoren und deren Fähigkeit zur Signalübertragung herunterreguliert.

Bekämpfung von Krankheitserregern
Leptin spielt aber auch bei einem anderen Phänomen eine Rolle, das jeder aus eigener Erfahrung kennt: Liegt man mit einem fiebrigen Infekt im Bett, will sich der Appetit nicht so recht einstellen. Schuld daran ist unter anderem das Leptin, dessen Produktion von den Fettzellen gesteigert wird, wenn sich Bakterien im Körper breitmachen. Leptin wirkt in dieser Situation direkt auf die Appetit- Steuerzentrale im Gehirn. Dabei handelt es sich um einen Schutzmechanismus, über den der Körper versucht, den Krankheitserregern wichtige Nährstoffe zu entziehen. Hält die Appetitlosigkeit jedoch wie bei chronischen Infektionen lange an, wird der Kranke zusätzlich geschwächt.

Die Fett-Botenstoffe entfalten ihre Wirkung nicht nur weit entfernt vom Bildungsort, sondern auch in unmittelbarer Nachbarschaft des Fettgewebes. Und dieses kommt überall im Körper vor, nicht nur an den bekannten «Problemzonen» an Bauch, Hüfte und Oberschenkeln. So sind auch die Lymphknoten, die Schaltzentralen der Immunabwehr, stets in Fettgewebe eingebettet.

Die britische Forscherin Caroline Pond von der Open University in Milton Keynes bei London beschäftigt sich seit Jahren mit den Wechselwirkungen zwischen dem Fett und den Immunzellen in Lymphknoten. Kürzlich beschrieb sie eine «Serviceleistung», die Fettzellen einer wichtigen Gruppe von Abwehrzellen, den dendritischen Zellen, zukommen lassen. Demnach leiten die Fettzellen auf «Anfrage» der dendritischen Zellen den Abbau des gespeicherten Fetts ein und liefern so die bei diesem Prozess entstehenden Fettsäuren direkt an die Immunzellen. Diese unmittelbare Versorgung garantiert, dass um Energie konkurrierende Organe wie etwa die Muskeln bei starker Belastung den Immunzellen keine wichtigen Fettsäuren streitig machen. Von der unmittelbaren Gegenwart des Fettgewebes profitiert auch die Blutbildung im Knochenmark. Leptin und Adiponectin scheinen hier einen regulierenden Einfluss auf die Vermehrung und Differenzierung der verschiedenen Vorläuferzellen zu haben.

Doch Fettzellen nehmen offenbar nicht nur Einfluss auf die Aktivität, die Nahrungsversorgung und die Entstehung von Abwehrzellen. In manchen Situationen können sie sogar selbst Funktionen von Abwehrzellen übernehmen. Hinweise dafür hat Herbert Tilg, der ein Forschungslabor für Entzündungsbiologie im Magen-Darm- Trakt an der Medizinischen Universität Innsbruck leitet. Hier beschäftigen sich die Wissenschafter hauptsächlich mit der chronisch-entzündlichen Darmerkrankung Morbus Crohn, bei der die Patienten unter Durchfällen und starken Bauchschmerzen leiden, weil sich Abschnitte des Verdauungstraktes schubweise entzünden. Die Betroffenen sind zwar in der Regel sehr dünn, zeigen aber typischerweise ausgeprägte Fettablagerungen um den Darm herum. Tilg hat nun beobachtet, dass die Fettzellen in diesem speziellen Darmfett in der Lage sind, Krankheitserreger aktiv zu bekämpfen. Ob ein solcher Verteidigungsmechanismus auch im gesunden Darm ablaufe, sei zwar unbekannt, aber nicht unwahrscheinlich, sagt Tilg.

Einen Hinweis für eine aktive Beteiligung von Fettzellen bei der Bekämpfung von Krankheitserregern lieferte kürzlich auch ein Team unter der Leitung von Maya Cesari von der Université de la Réunion auf der gleichnamigen französischen Insel.[3] Die Forscher wiesen auf der Oberfläche von menschlichen Fettzellen jene Eiweisse nach, die Alarm schlagen, wenn Bakterien eindringen. Nach Aktivierung dieser Wächterproteine durch Bestandteile der Bakterienwand reagieren die Fettzellen mit der Ausschüttung des Tumornekrosefaktors, eines Entzündungssignals, das weitere Immunzellen anlockt und aktiviert.

Kritischer Balanceakt
Diese vermutlich schützende Funktion des Fettgewebes gerät bei starkem Übergewicht allerdings aus dem Gleichgewicht und schädigt den Körper dann eher. Überfüllte und daher «gestresste» Fettzellen senden nämlich Warnsignale aus, die Fresszellen in Massen ins Gewebe locken. Man glaube, dass diese Makrophagen einwanderten, um den «Zellschrott» zugrunde gegangener Fettzellen zu beseitigen, meint Thomas Skurk vom Else-Kröner-Fresenius-Zentrum für Ernährungsmedizin der Technischen Universität München. Der Mediziner beschäftigt sich mit den Folgen einer gestörten Signalstoff-Balance im Fettgewebe, wie sie typischerweise bei starkem Übergewicht auftritt. Die Fettzellen und die angelockten Makrophagen produzieren in dieser Situation zusätzliche Botenstoffe wie das Interleukin-6 im Übermass, die den Körper permanent in einem Entzündungszustand halten. Das kann auf längere Sicht zucker- oder gefässkrank machen.

Damit die Körperabwehr optimal funktionieren kann, muss das Fettgewebe eine ausbalancierte Menge von Immunfaktoren produzieren. Bei Fehlregulationen als Folge von Übergewicht oder Untergewicht kann die Abwehr empfindlich gestört sein - und der Körper anfällig für Infektionen werden oder in einen chronischen Entzündungszustand geraten. Erst seit kurzem wird untersucht, ob ein Zuviel oder Zuwenig an Fett- Botenstoffen auch an der Entstehung von Autoimmunkrankheiten wie der multiplen Sklerose oder dem Gelenkrheuma beteiligt ist. Andreas Schäffler und sein Team von der Universität Regensburg zeigten kürzlich, dass Adiponectin, das von den Fettzellen direkt in den Gelenken freigesetzt wird, die Entzündungsprozesse bei der rheumatoiden Arthritis vorantreiben kann. Zwar wird im Bereich der Immunerkrankungen die Brücke zwischen Fettgewebe und Körperabwehr gerade erst geschlagen. Schon jetzt hofft man aber, dass sich aus den Erkenntnissen dereinst auch neue Therapiemöglichkeiten entwickeln lassen.

07. Februar 2007
Quelle NZZ

 
 
 
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