Fettgewebe zur Behandlung von Stoffwechselerkrankungen
Weißes Fettgewebe (white adipose tissue, WAT) ist von entscheidender Bedeutung für die Homöostase im Körper, da es den Großteil der dort erzeugten Energie speichert. WAT ist sehr plastisch, da seine Masse je nach Stoffwechsel- und Ernährungszustand stark variiert. Ein hoher WAT-Anteil findet sich vor allem bei adipösen Menschen. Seine Bildung hängt von der Rekrutierung und Proliferation von Adipozyten-Vorläuferzellen ab, so genannten ASC (adipose-derived stromal/stem cells). ASC haben eine zweifache multipotente Aufgabe bei der Differenzierung und dem Erhalt von Fettgewebe, was sich für regenerative oder therapeutische Zwecke nutzen lässt. Daher untersuchte das EU-finanzierte Forschungsprojekt METABOSTEM (Metabolic control of immature stromal cell biology) die zugrunde liegenden Mechanismen der ASC-Plastizität und Differenzierung, mit Schwerpunkt auf der Rolle des Stoffwechsels bei der ASC-Biologie. Die Forscher entdeckten, dass das Stoffwechselprodukt Lactat, das lange Zeit nur als Abfallprodukt des glykolytischen Stoffwechsels galt, ein Schlüsselsignal bei der ASC-Biologie liefert. Mit Hilfe molekularer und pharmakologischer Ansätze zeigten sie, dass Lactat den intrazellulären Redox-Zustand verändert und die Differenzierung von ASC zum braunen Adipozyten-Phänotypen fördert. Zudem bewirkt Lactat ein spezifisches Sezernierungsprofil bei ASC, das die Biologie umgebender Zellen stark beeinflussen kann. Braune Adipozytenzellen exprimieren das mitochondriale Protein UCP1 und verteilen Energie in Form von Wärme. Daher könnte die Aktivierung dieser oxidativen Zellen von therapeutischer Relevanz bei Stoffwechselerkrankungen sein. Angesichts der wichtigen Rolle von Adipozyten bei der Entstehung von Adipositas sind die Ergebnisse von METABOSTEM von großer medizinischer und sozioökonomischer Bedeutung und könnten zudem die Grundlage künftiger wissenschaftlicher Studien zu mesenchymalen Stammzellen aus anderen Geweben und deren therapeutischer Nutzung sein.
Schlüsselbegriffe
Stoffwechselerkrankungen, weißes Fettgewebe, ASC, Lactat, braune Fettzellen, UCP1