Weiß, braun, beige – das sind die Farben der Fettzellen im menschlichen Körper. In ihnen laufen unterschiedliche biochemische Reaktionen ab, so dass die Zellen verschiedene Funktionen erfüllen. Weiße Fettzellen benötigt unser Körper, um Fett als Energiereserve zu speichern. Die braunen und beigen Fettzellen produzieren hingegen Wärme und halten damit die Körpertemperatur aufrecht. Das braune Fettgewebe ist vor allem bei Säuglingen aktiv, Erwachsene haben nur noch sehr wenig davon. Beige Fettzellen kommen jedoch auch bei etwa der Hälfte der Erwachsenen vor – eingestreut ins weiße Fettgewebe, vor allem im Nacken- und Schulterbereich. Sie produzieren zwar weniger gut Wärme als braune Fettzellen, helfen damit aber, überschüssige Energie zu verbrauchen.
Beige Fettzellen mit Sisyphos-Mechanismus
Nun hat ein internationales Forschungsteam um Tongtong Wang von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) eine neue Art von beigen Fettzellen entdeckt. Im Gegensatz zu den herkömmlichen beigen und braunen Fettzellen fehlt dieser neuen Zellklasse das Kanalprotein UCP1, über das in den Membranen der Mitochondrien Protonen gepumpt werden. Dabei entsteht als Nebenprodukt Reibungswärme. Die neuartigen beigen Fettzellen produzieren jedoch ebenfalls Wärme – ganz ohne dieses UCP1-Protein. Wang und ihre Kollegen haben nun an Mäusen und menschlichem Fettgewebe analysiert, wie den Zellen dies gelingt.
Das Ergebnis: Die Subklasse der beigen Fettzellen absolviert über einen “Sisyphos-Mechanismus” verschiedene biochemische Reaktionen. Diese Prozesse laufen dabei scheinbar ziellos hin und her und produzieren dabei Wärme. Vor allem Fette werden dabei beständig in ihre Bestandteile, die Fettsäuren, zerlegt und wieder aufgebaut. Zudem wird das Molekül Kreatin stetig in Kreatinphosphat umgewandelt und wieder zurück. Anders als die Protonenpumpe UCP1 bringen diese Reaktionen für den Stoffwechsel der Zelle unterm Strich nichts, sie verbrauchen lediglich Energie und erzeugen Wärme.
Schlanker und gesünder durch beige Fettzellen
Warum aber gibt es dann diese spezialisierten beigen Fettzellen in unserem Körper? Hinweise darauf liefert ihre Verteilung: Zwar kommen diese Zellen bei fast allen Menschen vor, allerdings haben manche Menschen mehr davon als andere. Diese Personen sind schlanker und weniger anfällig für Stoffwechselstörungen wie Diabetes, wie Wang und ihre Kollegen feststellten. „Indem beige Fettzellen Energie in Wärme umwandeln, bauen sie überschüssiges Fett ab“, sagt Wang. „Die neuartigen beigen Fettzellen wirken dadurch positiv gegen Stoffwechselkrankheiten und Übergewicht“, berichtet Co-Autor Anand Sharma von der ETH Zürich. Das beige Fettgewebe hält uns demnach schlank und gesund.
