Warum der Eine zunimmt und der Andere nicht

Wer kennt die Frage nicht, warum manche Menschen schier unendlich viel essen können und andere schon beim Anblick eines Stücks Schokolade zunehmen. Diesem Mysterium hat sich nun eine Forschergruppe der Harvard Medical School gewidmet und kam zu einem interessanten Ergebnis.

Wie beim Menschen gibt es auch bei Mäusen Individuen, die entweder sehr leicht oder nur sehr schwer zunehmen. Erstere entwickeln in diesem Zusammenhang rasch Krankheiten wie Diabetes, Bluthochdruck oder Hypercholesterinämie. 

Für die Wissenschaft verwendet man nicht einfach irgendwelche Mäuse, sondern nimmt vordefinierte Arten mit unterschiedlichen, bereits bekannten Eigenschaften. So weiß man von den B6-Mäusen, dass sie schnell zunehmen und sehr anfällig für die Folgekrankheiten sind. Die 129 Mäuse können selbiges Problem absolut nicht vorweisen, denn mit derselben Anzahl an täglich zugeführten Kalorien nehmen die 129 Mäuse 30-50% weniger an Gewicht zu als die B6 Mäuse und erkranken auch nicht an den gewichtsassoziierten Krankheiten.

Nun stellt sich natürlich die Frage, was denn mit der zugeführten Energie passiert? Können die 129 Mäuse sich dem physikalischen Grundprinzip des Energieerhaltungssatzes entziehen und Energie einfach im Nirvana verschwinden lassen? Diese Frage wollten Almind et al. in ihrer Studie klären und ein Teil der Antwort war schnell gefunden: Die 129 Mäuse hatten einen viel höheren Grundumsatz als die B6 Mäuse, d.h. sie verbrennen mehr Energie zur Aufrechterhaltung ihrer Körperfunktionen (Atmung, Körpertemperatur etc.).

Die nächste Fragestellung war klar: Wieso verbrennen 129 Mäuse mehr Energie? Bei ihrer Suche fanden die Forscher heraus, dass die 129 Mäuse einen 700fach höheren Anteil an braunem Fett aufwiesen als ihre B6-Artgenossen.

Kurz zur Erklärung: Im menschlichen Körper (und auch im Körper der Mäuse) unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Arten von Fettgewebe, dem braunen und dem weißen Fett. Weißes Fett findet sich als Speicher- und Depotfett unter der Haut und um die Organe (viszerales Fett). Braunes Fett findet sich vorwiegend bei Neugeborenen, seine Hauptaufgabe ist die Erzeugung von Wärme (Thermogenese) unter Verbrauch von Energie (daher auch der höhere Grundumsatz bei den 129 Mäusen). Im Laufe der Zeit verschwindet üblicherweise das braune Fettgewebe wieder.

Schlüsselprotein auf molekularbiologischer Ebene ist das UCP1 (uncoupling protein 1, Thermogenin). Um seine Funktion zu verstehen bedarf es einigen Grundlagen im physiologischen Verständnis, deshalb sollten diesen Absatz nur einschlägig interessierte weiterlesen. Thermogenin sitzt an den Innenflächen der Mitochondrienmembranen der braunen Fettzellen. Es ist ein sog. Entkoppler der Atmungskette, d.h. es kommt zu einem Protonenstrom durch die Membran, der an keine weiteren Prozesse gekoppelt ist und somit unabhängig von der ATP-Sythese zur Wärmeproduktion führen kann. Je mehr braunes Fettgewebe, desto mehr Thermogenin und desto mehr Energieverbrauch.

Den Wissenschaftlern ist natürlich bewußt, dass sie diesen Effekt erstmal nur an Mäusen entdeckt haben. Die Umsetzung auf den Menschen bedarf zwar weiterer Studien, sieht aber sehr vielversprechend aus. Möglichweise können auch Medikamente entwickelt werden, die die Aktivität der braunen Fettzellen erhöhen.

Diese Ergebnisse zeigen zwar klar auf, dass einige Menschen bezüglich ihres Gewichts bevorzugt bzw. benachteiligt sein könnten, dennoch hat jeder Mensch sein Körpergewicht und seine Energiezufuhr selbst in der Hand. Diese Studie soll keinesfalls als Entschuldigung dafür gelten, seinen Körper nicht kontrollieren zu können. Wer weniger isst, als er verbraucht, nimmt ab, egal wieviel braunes Fettgewebe er hat.

Almind K, Manieri M, Sivitz WI, Cinti S, Kahn CR. Ectopic brown adipose tissue in muscle provides a mechanism for differences in risk of metabolic syndrome in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007 Feb 13;104(7):2366-71. Epub 2007 Feb 5. [Link]