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Gestörter Fettstoffwechsel macht schlank
Wie die Forscher zeigten, ist der Ausfall des Enzyms mit einer erhöhten Körpertemperatur verbunden. Zudem können die Mäuse die Energie, die im Nahrungsfett steckt, nicht vollständig zur Energiegewinnung nutzen. Die Tiere müssen daher mehr Fettsäuren abbauen als normalerweise notwendig wäre, um ihren Energiebedarf zu decken.
„Unsere Studienergebnisse geben einen Einblick in die molekularen Zusammenhänge zwischen Fettverbrennung, Energiestoffwechsel und Übergewicht“, sagt Studienleiterin Annette Schürmann, die auch die Abteilung Experimentelle Diabetologie am DIfE leitet. „Ein besseres Verständnis der Zusammenhänge ist dringend erforderlich, um neue Behandlungsmethoden entwickeln zu können, die krankhaft übergewichtigen Menschen helfen, ihr Körpergewicht zu verringern.“ Das Forscherteam veröffentlichte nun seine Ergebnisse in der Fachzeitschrift Endocrinology (Schulz, N. et al. 2011; doi:10.1210/en.2011-1547).
Bei einer Suche nach Genen, die Übergewicht begünstigen, wurden die Wissenschaftler erstmals auf das Gen eines Enzyms aufmerksam, das von den Forschern kurz SCHAD genannt wird. Seit langem weiß man, dass das Enzym sowohl bei Mäusen als auch bei Menschen am Fettsäureabbau beteiligt ist. Bislang war jedoch unbekannt, dass es eine Rolle für die Entstehung von Übergewicht spielt und über welche Mechanismen es das Körpergewicht beeinflusst. Um die Bedeutung der Enzymfunktion für die Regulation des Körpergewichts genauer zu untersuchen, nutzten die Wissenschaftler ein Tiermodell. Bei diesem handelt es sich um Mäuse, bei denen die Forscher das Gen, das den Bauplan für SCHAD enthält, gezielt entfernt hatten. Verglichen die Wissenschaftler die physiologischen Daten der genetisch veränderten Mäuse mit den Daten von Kontrolltieren, bei denen das Enzym normal funktionierte, stellten sie Folgendes fest:
Unter einer fettreichen Diät hatten die Mäuse, denen das SCHAD-Gen fehlte, ein vergleichsweise geringes Körpergewicht und eine deutlich geringere Körperfettmenge. Zudem war ihre Körpertemperatur erhöht. Weitere Untersuchungen zeigten, dass die Tiere über den Urin bestimmte Stoffwechselzwischenprodukte des Fettsäureabbaus ausschieden und kompensatorisch mehr Fettsäuren verbrannten als die Kontrolltiere. Dabei fraßen beide Mausgruppen gleich viel und waren auch in gleichem Umfang körperlich aktiv.
„Wie unsere Auswertungen zeigen, konnten die genetisch veränderten Mäuse nur etwa vier Fünftel der Energie nutzen, die das Fettfutter normalerweise liefert, da sie das Fett nur unvollständig verbrennen. Ein Grossteil der Energie geht dabei durch die Ausscheidung der Abbauzwischenprodukte verloren“, erklärt Nadja Schulz, Erstautorin der Studie. „Hinzu kommt der Energieverlust, der durch die erhöhte Körpertemperatur entsteht. Um das Energiedefizit auszugleichen, müssen die Mäuse also mehr Nahrungsfett verbrennen als die Kontrolltiere und speichern es nicht in Form von Körperfett. SCHAD ist also wichtig, um die Energie, die im Nahrungsfett enthalten ist, vollständig zur Energiegewinnung für den Körper nutzen zu können“.
