Dieses Enzym schwimmt oben

13. Dezember 2011, 18:28
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Wer gerne Gänsebraten, Truthahn, Käsekrainer oder Vanillekipferln isst, sollte ab und zu eine Minute der Dankbarkeit dem Enzym ATGL widmen - Es ist für den Fettabbau hauptverantwortlich

Das Gewicht eines Mercedes Benz der R-Klasse: So viel Fett nimmt ein Mann in siebzig Lebensjahren zu sich. Wem jetzt noch nicht graust, der kann sich vielleicht vorstellen, dass das Fett meistens in Form von Fleisch, Kartoffeln oder Cremetorten serviert wird. 2300 Kilogramm klingt zwar nach viel, ist aber auch wieder wenig im Vergleich zur Menge an Kohlehydraten, die der gleiche Mann durch Brot, Semmeln, Nudeln oder Reis zu sich nimmt: Hier kommt er auf 8000 Kilogramm. Jedes Gramm, das davon zu viel ist und nicht in Energie umgewandelt wird, speichert der Körper übrigens wieder als Fett ab.

Warum diese Zahlenspiele wichtig sind, ist leicht erklärt: Der Mann in der Modellrechnung ist nicht fettleibig. Zwei von drei Amerikanern sind aber übergewichtig, nehmen weit mehr Fett und Kohlehydrate zu sich und riskieren damit all die üblen Folgen des Dickseins: von Diabetes Typ 2 bis zu Herz-Kreislauferkrankungen und den damit oft verbundenen Depressionen.

Auch jedes achte österreichische Kind hat Übergewicht, sagte kürzlich der Diabetologe Thomas Pieber von der Med-Uni Graz bei der Diskussion "Am Puls: Durch dick und dünn - neue Erkenntnisse zum Fettstoffwechsel", die vom Wissenschaftsfonds FWF und von der Kommunikationsagentur PR&D veranstaltet wurde. Pieber forderte wieder einmal vorbeugende Maßnahmen, um Kinder erst gar nicht dick werden zu lassen: Derzeit gebe es zu wenig Radwege und zu unsichere Schulwege in den Städten. "Die Kinder werden mit dem Auto gebracht." Pieber kritisierte auch die Verfügbarkeit von Fastfood und nennt positive Gegenbeispiele: In Schweden und Südkorea könne man nicht an jeder Ecke Pommes, Hamburger, Döner und ähnliche Fettbomben konsumieren. Was positive Auswirkungen habe.

Komplexer Fettstoffwechsel

Die Gesellschaft wird also immer dicker: Von diesem Problem ging auch der Molkularbiologe Rudolf Zechner von der Karl-Franzens-Universität Graz am Beginn seiner aktuellen Forschungsarbeiten aus. Er wollte eigentlich jene biochemischen Mechanismen aufklären, die den Fettabbau bewerkstelligen, um damit Fettleibigkeit behandelbar zu machen. Heute bekennt er: "Eine naive Vorstellung." Der Fettstoffwechsel verlaufe viel zu komplex, um mit einfachen Mitteln einwirken zu können. Und die Forschung zum Thema stehe noch am Anfang und sei voller Überraschungen.

Die erste erlebte der Wittgenstein-Preisträger von 2007 schon 2004, als er gemeinsam mit Wissenschaftern der TU Graz und des Instituts für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien einen neuen Superstar des Stoffwechsels entdeckte: Das Enzym ATGL (Adipose Triglyceride Lipase) ist für den ersten Schritt beim Abbau von Fettgewebe verantwortlich, wie Zechner bei der "Am Puls"-Diskussion berichtete. Das ebenfalls Fett abbauende Enzym HSL (Hormonsensitive Lipase), dem diese Funktion jahrzehntelang davor zugesprochen worden war, kommt erst danach ins Spiel und kann außerdem ohne ATGL seine Arbeit nicht verrichten.

Zechner und sein Team haben den Nachweis, dass es mit HSL nicht getan ist, im Mausmodell erbracht: Die Produktion dieses Enzyms im Nager wurde ausgeschaltet, das Tier litt trotzdem nicht an Überfettung - weil ATGL noch aktiv war. Das viel beachtete Paper zur Entdeckung der ATGL erschien damals im Fachmagazin Science. Die Idee, mit ATGL den Fettstoffwechsel des Menschen irgendwann einmal positiv beeinflussen zu können, wird seither diskutiert, die Realisierung von Zechner aber vorsichtig als "Zukunftsmusik" bezeichnet. Typ-2-Diabetiker könnten jedenfalls davon profitieren.

Im Zusammenhang mit ATGL war damit Zechners Forschungsarbeit, finanziert durch den Wissenschaftsfonds FWF und das Genomforschungsprogramm GEN-AU, noch lange nicht beendet. Im August dieses Jahres erkannte er gemeinsam mit seinem Uni-Kollegen Günter Hämmerle sowie Forschern der Med-Uni Graz und der Veterinärmedizinischen Universität Wien, dass bei der Fettspaltung durch das Enzym Signalmoleküle entstehen, die über sogenannte "nukleäre Rezeptoren" den Energiestoffwechsel der Zellen lenken.

Die Forscher schalteten bei Mäusen das fettspaltende Enzym ATGL aus und erkannten, dass damit deren Mitochondrien, die "Kraftwerke" der Zellen, ausfielen, die Fabrik gewissermaßen still stand - und in der Folge die Energieproduktion durch Fett- oder Zuckerverbrennung reduziert war. Die Mäuse verfetteten und starben an Herzversagen.

Gegen die Speicherkankheit

Andere Mäuse ohne ATGL wurden aber medikamentös behandelt, um die Rezeptoren-Produktion auch ohne Signal-Moleküle wieder anzukurbeln - und überlebten, wie die Forscher im Fachmagazin Nature Medicine schrieben. Zechners Team sieht darin einen möglichen Therapieansatz gegen die seltene Neutralfett-Speicherkrankheit (NLSD, Neutral Lipid Storage Disease): Bisher benötigten diese Patienten oft schon in jungen Jahren eine Herztransplantation.

So wichtig ATGL für den Stoffwechsel sein mag: In einem Versuchsfall half nur sein rigoroses Abschalten. Im heurigen Frühjahr gelang es, die Rolle des Enzyms bei Krebserkrankungen nachzuweisen. Gerald Höfler, Leiter des Instituts für Pathologie der Med-Uni Graz, Zechner und ihre Mitarbeiter schalteten bei Mäusen mit Tumoren die Produktion von ATGL ab.

Die Auszehrung verhindern

Die für Krebs- oder Aidspatienten im Laufe der Jahre typische Auszehrung (Kachexie), ein erhöhter Fettabbau, an dem 20 bis 30 Prozent aller Krebskranken eigentlich sterben, blieb überraschend aus. Die Ergebnisse wurden in Science publiziert. Suman Kumar Das, Erstautor der Studie, zeigte, dass bei Fehlen von Hormonsensitive Lipase (HSL) ebenfalls ein teilweiser Schutz gegen die gefürchtete Auszehrung besteht. Womit dieses fettabbauende Enzym wieder zu seinem Recht kam. Ob die Hemmung der ATGL jedoch jemals zu Behandlung der Kachexie beim Menschen zum Einsatz kommt, ist derzeit noch völlig offen, sagt Zechner. Dazu muss zuerst der Einfluss des Enzyms auf Tumorwachstum im Detail untersucht werden. (DER STANDARD, Printausgabe, 14.12.2011)

  • Fett in Szene gesetzt: eines der 2300 Kilogramm Fett, die ein Mann in 70 Jahren 
statistisch verzehrt.
    foto: wolfgang thaler

    Fett in Szene gesetzt: eines der 2300 Kilogramm Fett, die ein Mann in 70 Jahren statistisch verzehrt.

  • Wittgenstein-Preisträger Rudolf Zechner.
    foto: standard/cremer

    Wittgenstein-Preisträger Rudolf Zechner.

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