Gen entdeckt, das Körperwärme und Fettverbrennung reguliert

13. April 2017, 16:03
4 Postings

Bei Fruchtfliegen identifiziert, auch beim Menschen einflussreich: Fehlt das Balance-Gen THADA, wird weniger Körperwärme produziert und mehr Fett angesetzt

Heidelberg – Forscher entdeckten bei Fruchtfliegen ein Gen, das auch beim Menschen vorkommt und eine wichtige Rolle bei der Fettverbrennung spielen könnte. Möglicherweise sei es eine Folge der Anpassung an ein Leben in wärmeren Zonen, so die Wissenschafter des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in Heidelberg.

An den Drosophila-Fliegen identifizierten die sie eine Erbanlage, die die Balance zwischen Körperwärme und Fettverbrennung steuert. Fehlt dieses Gen, setzen die Fliegen Fett an und produzieren gleichzeitig weniger Körperwärme. Übertragen auf den Menschen könnten die Ergebnisse erklären, wie eine evolutionäre Anpassung des Menschen an ein Leben in wärmeren Zonen die drastische Zunahme an Fettleibigkeit fördert.

Genetische Differenzen

Besonders anfällig für Fettleibigkeit seien Menschen in wärmeren Klimazonen, sagte Aurelio Teleman. "Eine gängige Theorie besagt, dass ein gedrosselter Stoffwechsel und damit geringere Wärmeproduktion eine Anpassung an die warme Umgebung sind. Die überschüssige Energie wird dann in Form von Fettpolstern gespeichert. Wenn das zutrifft, müsste es Gene geben, die die Balance zwischen Wärmeproduktion und Fettspeicherung steuern, so der Forscher. "Und diese Gene sollten sich bei verschiedenen Menschen – abhängig vom Breitengrad – unterscheiden."

Ein Kandidat für ein solches Balance-Gen war THADA: Frühere Untersuchungen hätten bereits gezeigt, dass Menschen aus unterschiedlichen Klimazonen sich in diesem Gen besonders stark unterscheiden. Das würde bedeuten, dass die Erbanlage starker evolutionärer Anpassung unterliegt. "Wir hatten allerdings keine Vorstellung davon, welche Funktion oder Aufgabe THADA im Organismus ausübt und ob es tatsächlich in die Stoffwechselregulation eingreift", so Teleman. "Um das herauszufinden, haben wir das Gen bei Fruchtfliegen ausgeschaltet."

Kalzium-Pumpe

In Experimenten zeigte sich: Fliegen ohne THADA fressen viel, setzen Fett an und produzieren weniger Wärme, wodurch sie schnell unter Kälte leiden. Nach einigen Stunden im Kühlschrank sind Fruchtfliegen erstarrt. Während sich die normalen Fliegen rasch erholen, brauchten die Tiere ohne THADA dafür deutlich länger. "Ihr Fett isoliert sie also nicht, und wir konnten nachweisen, dass sie tatsächlich weniger Wärme produzieren", sagte Alexandra Moraru, die Erstautorin der aktuellen Studie.

THADA, so fanden Forscher heraus, beeinflusst ein Protein, das Kalzium aus dem Zellplasma in zelluläre Speicherdepots pumpt. Diese Pumpleistung steigt dramatisch an, wenn das Gen fehlt. Wenn die Forscher die Leistung der Kalzium-Pumpe experimentell drosseln, kompensiert dies den THADA-Verlust und schützt die Fliegen vor Fettleibigkeit. "Dieses Ergebnis passt ins Bild: Seit kurzem wissen wir, dass Kalzium-Signale ein wichtiges Steuerelement des Energiestoffwechsels sind. THADA greift also an zentraler Stelle in die Stoffwechselregulation ein", so Moraru.

Einflussreiche Ausbreitung

Die neu entdeckten Funktionen des Gens sind offenbar keine Spezialität des Fliegen-Stoffwechsels: Das THADA-Gen des Menschen kann in der Fruchtfliege den Verlust des Fliegen-THADA kompensieren, was dafür spricht, dass es in beiden Arten vergleichbare Funktionen ausübt. Schalteten die Forscher THADA in menschlichen Tumorzellen aus, so führte dies, wie bei der Fliege, zu stärkeren Kalzium-Signalen.

Die neu entdeckten Funktionen könnten helfen, die evolutionären Hintergründe der weltweiten Übergewichts-Epidemie zu verstehen. Besonders aufschlussreich sei dabei der kombinierte Einfluss auf Fettleibigkeit und Kälteempfindlichkeit, sagte Teleman: "THADA zählt zu den Genen, in denen sich seit der Trennung von Neandertaler und modernem Menschen die meisten Unterschiede angehäuft haben. Auch später, als sich die modernen Menschen über verschiedene Klimazonen verbreitet haben, unterlag das Gen weiterhin starker evolutionärer Anpassung." Die Ergebnisse würden nahelegen, dass sich die Menschen an verschiedene Klimazonen anpassen mussten, was ihre Veranlagung zur Fettleibigkeit förderte. (APA, 13.4.2017)

Share if you care.