Braunes Fett gilt als besonders günstig, wenn es gilt, Übergewicht entgegenzuwirken: Anders als im weißen Fettgewebe wird Energie nicht gespeichert, sondern im Rahmen der Thermogenese verbrannt. Jetzt konnten Wissenschaftler der TU München zeigen, dass die Thermogenese im braunen Fett nicht nur durch Kältexposition, sondern auch durch eine kohlenhydratreiche Mahlzeit angekurbelt wird.1
Die Zellen des braunen Fettgewebes sind in der Lage, durch Oxidation von Fettsäuren Wärme zu produzieren. Damit hat es genau die gegenteilige Funktion des weißen Fettgewebes, das Energie in Form von Speicherfetten (den sogenannten Triacylglyceriden) vorhält. Somit hat eine Aktivierung des braunen Fettgewebes das Potenzial zur Prävention von Übergewicht und Diabetes und ist zurzeit Gegenstand zahlreicher Studien.
Besonders viel braunes Fettgewebe haben Neugeborene und Säuglinge – die Aktivität nimmt aber mit dem Alter ab. Lange Zeit wurde angenommen, dass Erwachsene gar keine aktiven braunen Fettzellen mehr aufweisen. In jüngeren Studien konnte aber gezeigt werden, dass auch Erwachsene in unterschiedlichem Ausmaß noch über braunes Fett verfügen. So wurde in einer Studie von Carlos Gerngroß von der TU München et al. mittels nuklearmedizinischer Untersuchungen nachgewiesen, dass die Masse braunen Fetts bei erwachsenen Menschen mindestens dreimal größer ist, als bisher bekannt war.2
Die einzige bisher bekannte Methode, beim Erwachsenen die thermogenetische Aktivität des braunen Fettgewebes anzukurbeln, war die Kälteexposition. Jetzt konnten Mueez U. Din und seine internationale Arbeitsgruppe zum ersten Mal zeigen, dass die Wärmebildung im braunen Fettgewebe durch eine Testmahlzeit genauso aktiviert wird wie durch den Aufenthalt in einer Kältekammer.
Für die Studie wurden 16 gesunde, teils übergewichtige Probanden zweimal untersucht: Einmal nach einer Kälteexposition, und ein zweites Mal nach dem Verzehr einer kohlenhydratreichen standardisierten Testmahlzeit mit ca. 542 kcal (58% Kohlenhydrate, 25% Fette, 17% Proteine). Zusätzlich gab es eine Kontrollgruppe mit 9 gesunden Teilnehmenden ohne entsprechende Expositionen.
Vor und nach Kältereiz und Testmahlzeit wurden wichtige Marker für die Thermogenese gemessen, darunter nicht nur die Glucose- und Fettsäureaufnahme, sondern auch der Sauerstoffverbrauch im braunen Fett. Dabei kam die indirekte Kalorimetrie in Kombination mit der Positronen-Emissions-Tomografie und Computertomografie (PET/CT) zum Einsatz.
Die Forschungsgruppe beobachteten, dass die Gesamtkörper-Thermogenese und die Thermogenese im braunen Fettgewebe nach der Testmahlzeit in gleicher Weise zunimmt wie nach der Kältexposition. Die Aufnahme freier, unveresterter Fettsäuren (NEFAs für non-esterified fatty acids) in das braune Fettgewebe war postprandial gering, wahrscheinlich bedingt durch die erhöhten Plasmainsulinspiegel und die damit verbundene Hemmung der Lipolyse. Trotzdem zeigte sich ein direkter Zusammenhang zwischen der Variation des postprandialen NEFA-Uptakes mit der Thermogenese im braunen Fettgewebe.
Darüber hinaus konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass am Lipidstoffwechsel beteiligte Gene postprandial im braunen Fettgewebe deutlich stärker exprimiert werden als im weißen Fettgewebe.
In weiteren Untersuchungen soll jetzt festgestellt werden, ob es sich bei der gesteigerten postprandialen Thermogenese einfach um Energie handelt, die "verpufft" oder ob dieses Phänomen eine andere Funktion hat. Auch einem möglichen Zusammenhang zwischen der Aktivierung des braunen Fetts und dem Sättigungsgefühl wollen die Forscher nachgehen.
Die Aktivierung des braunen Fettgewebes ist ein wichtiger Ansatz zur Prävention von Übergewicht und Diabetes. Wissenschaftler konnten jetzt erstmals zeigen, dass dies nicht nur durch Kälteexposition, sondern in gleicher Weise auch durch kohlenhydratreiche Mahlzeiten gelingt.
Quellen:
1 Mueez U Din et al; Postprandial Oxidative Metabolism of Human Brown Fat Indicates Thermogenesis; Cell Metabolism (2018); DOI:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.05.020
2 Carlos Gerngroß et al; Active brown fat during 18FDG-PET/CT imaging defines a patient group with characteristic traits and an increased probability of brown fat redirection, Journal of Nuclear Medicine (2017); DOI: 10.2967/jnumed.116.183988