Fette Fliegen zeigen, wie der Energiespeicher des Körpers funktioniert
Deutsche Forscher haben neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie Taufliegen die Speicherung und die Mobilisierung von Fett kontrollieren. Eine ausgewogene Körperfettreserve ist für das Überleben von zentraler Bedeutung. Mit zu geringen Fettreserven besteht das Risiko, während einer Hungersnot zu verhungern. Zu viel Fett allerdings erhöht das Risiko, an Krankheiten wie beispielsweise einer Herz-Kreislauf-Erkrankung, dem Typ-II-Diabetes oder Krebs zu erkranken. Über den Regulationsprozess der Speicherung und Freigabe von Fettreserven ist nur wenig bekannt. In einer früheren Studie haben Ronald Kühnlein und seine Kollegen vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie herausgefunden, wie Taufliegen (Drosophila) ihre Fettreserven aufbauen. Wie Säugetiere speichern sie Fett in Form von Tröpfchen in den Zellen spezieller Speichergewebe. "Die chemische Zusammensetzung dieses Speicherfetts ist identisch", sagt Professor Kühnlein. "In beiden Fällen handelt es sich um Triglyzeride." Allerdings reicht es nicht aus, das Fett speichern zu können - man muss dieses Fett auch erreichen und abrufen können, wenn man es braucht. Und dieser Mechanismus der 'Mobilisierung' war Gegenstand der letzten Studie. "Wenn Fett verstoffwechselt werden soll, braucht man Fett spaltende Enzyme: die Brummer-Lipase beim Insekt und bei Säugetieren die sogenannte ATGL [adipose Triglyzeride Lipase]", erklärt Professor Kühnlein. Die Forscher untersuchten sowohl Taufliegen, die die Brummer-Lipase nicht korrekt produzieren konnten, als auch Fliegen mit einem defekten Rezeptor für das Hormon AKH. Der AKH-Rezeptor aktiviert einen Signalweg zur Mobilmachung der Fettreserven im Fettgewebe. Sie untersuchten auch Fliegen, bei denen sowohl der Brummer-Lipase- als auch der AKH-Rezeptor defekt waren. Alle Fliegen konnten so viel essen, wie sie wollten. Dann wurden sie ausgehungert, um zu sehen, wie sie ihre Fettreserven mobilisieren würden. Die Fliegen, bei denen eines dieser Gene defekt war, waren deutlich fetter als normale Fliegen. Allerdings überlebten sie einen Nahrungsentzug länger, obwohl ihre Fähigkeit zur Mobilisierung der Fettreserven eingeschränkt war. Fliegen, bei denen beide Gene defekt waren, wurden viermal so fett wie normale Exemplare und häuften übermäßige Fetttröpfchen in den Fettzellen an. Aber selbst kurze Hungerperioden überlebten diese Doppelmutanten nicht. "Die hatten überhaupt keinen Zugriff auf ihre Fettreserven mehr", erklärt Professor Kühnlein. "Das bedeutet, dass es in Drosophila also nur zwei Mechanismen der Fettmobilisierung gibt. Denn wenn beide Mechanismen ausgeschaltet sind und die Fliegen allem Körperfett zum Trotz ohne Nahrung innerhalb kürzester Zeit sterben, kann es keinen dritten Weg geben, um an die Fettspeicher zu kommen." Diese Fliegen waren aber in der Lage auf ihre Kohlehydratreserven zuzugreifen, was zeigt, dass sich die Brummer- und AKH-Mutationen nur auf den Zugang zum Fettspeicher auswirken, nicht zu anderen Energiespeichern des Körpers. Im nächsten Schritt wollen die Forscher verstehen, wie die Brummer- und AKH-Pfade miteinander interagieren, und andere an der Fettspeicherung- und -mobilisierung beteiligte Gene identifizieren. Auch besteht die Frage, welche Mechanismen beim Menschen an diesem Prozess beteiligt sind; in uns gibt es sehr ähnliche Rezeptoren wie den für AKH, die ebenfalls eine Rolle im Fettstoffwechsel spielen.
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