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Wärme aus Fett - ein evolutionär frühes Phänomen

Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München und der Philipps-Universität Marburg haben herausgefunden, dass die Wärmebildung im braunen Fettgewebe der Säugetiere ein evolutionär schon lange bestehender Mechanismus ist. Die Erkenntnisse bilden eine neue Grundlage den Energiestoffwechsel und seine beteiligten Komponenten zu charakterisieren, berichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift ‚Nature Communications‘.

Portraits of Dr. Martin Jastroch; Dr. Carola Meyer
Dr. Martin Jastroch; Dr. Carola Meyer. Foto: Helmholtz Zentrum München

Braunes Fettgewebe dient Säugetieren der Erzeugung von Wärme, indem Fettreserven verbrannt werden. Die Fähigkeit „zitterfrei“, also ohne Muskelarbeit, hohe Körpertemperaturen aufrechterhalten zu können, hat evolutionär sowohl für die Fortpflanzung als auch für die Besiedelung kalter Lebensräume eine bedeutende Rolle gespielt.

Unter der Leitung von Dr. Martin Jastroch und Dr. Carola Meyer vom Institut für Diabetes und Adipositas (IDO) am Helmholtz Zentrum München (HMGU), einem Partner im DZD, konnte das Team gemeinsam mit Wissenschaftlern der Abteilung Tierphysiologie der biologischen Fakultät an der Philipps-Universität Marburg und der Mitochondrial Biology Unit des Medical Research Council, Cambridge, nachweisen, dass voll funktionsfähiges braunes Fettgewebe evolutionär bereits früh ausgebildet war. Dazu untersuchten sie die Spezies der Igeltenrek (Echinops telfairi), die entwicklungsgeschichtlich einer Vorstufe der „höheren Säugetiere“ (Eutheria) zugeordnet werden. Im Gegensatz zu diesen haben E. telafiri keine konstante Körpertemperatur, sie besitzen jedoch braunes Fettgewebe und aktives, zur Fettverbrennung nötiges Entkopplerprotein UCP1.

Daraus schließen die Wissenschaftler, dass die Fettverbrennung ein von der Körpertemperatur unabhängiger, früh entwickelter physiologischer Prozess ist. „Dies lässt eine neuartige Betrachtung des Energiestoffwechsels zu, indem Rückschlüsse auf die Evolution und Funktionalität des braunen Fettgewebes gezogen werden können“, sagt Dr. Martin Jastroch, Letztautor der Publikation.

Vor diesem Hintergrund wollen die Wissenschaftler nun die im Rahmen der Studie entwickelten technologischen Ansätze nutzen, um weitere Aktivatoren der Fettverbrennung zu identifizieren. Im Fokus stehen dabei Entkopplerproteine, wie das UCP1, die entscheidend am Gleichgewicht des Energiehaushaltes beteiligt sind. Langfristig sollen diese Ergebnisse dazu beitragen, neue therapeutische Konzepte der Fettverbrennung zu entwickeln, um überschüssige Fettreserven, beispielsweise bei Übergewicht (Adipositas), zu bekämpfen.

 

Weitere Informationen
Original-Publikation:
Oelkrug, R. et al. (2013). Brown fat in a protoendothermic mammal fuels eutherian evolution, Nature Communications,doi: 10.1038/ncomms3140

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