Übergewicht ist ein ständig wachsendes Problem - weltweit. Um den Ursachen der lästigen Pfunde auf die Spur zu kommen, nehmen Forscher die Aktivität bestimmter Gene unter die Lupe - und werden fündig.

Dass ein Zuviel an aufgenommenen Kalorien für Übergewicht verantwortlich ist, scheint nur ein Teil der Wahrheit zu sein. Tatsächlich ist auch die genetische Ausstattung des Menschen dafür verantwortlich, ob Fett aus der Nahrung im Körper gespeichert wird oder eben nicht. Welcher genetische Mechanismus dahinter steht, hat ein internationales Team von Wissenschaftlern nun herausgefunden.

Bereits seit 2007 war bekannt, dass ein Bereich innerhalb des sogenannten FTO-Gens ein wichtiger Faktor bei der Entstehung von Übergewicht ist. Trugen Menschen diesen in sich, dann hatten sie auch ein erhöhtes Risiko, übergewichtig zu werden. Das Team von Forschern der Technischen Universität München (TUM) und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat sich deshalb die Frage gestellt, über welchen genetischen Mechanismus diese FTO-Region tatsächlich Übergewicht verursacht.

Angeschaltet oder verändert

Dafür untersuchten die Forscher zuerst, in welchen Gewebetypen die FTO-Region am stärksten angeschaltet oder auch epigenetisch verändert war (die Veränderung gilt als Zeichen für besondere genetische Aktivität). Bisher haben Forscher versucht, den FTO-Bereich mit Gehirnbereichen in Verbindung zu bringen, die den Appetit oder die Neigung zu körperlicher Aktivität kontrollieren. Die jüngste Untersuchung konnte aber zeigen, dass die regulatorische Region innerhalb von FTO am stärksten in Vorläuferzellen von Fettzellen wirkt, ganz unabhängig von Schaltkreisen im Gehirn.

Diese Erkenntnis führte dazu, dass die Wissenschaftler um Melina Claussnitzer von der TUM und des MIT Proben von menschlichen Fettgeweben untersuchten, die normale oder die Risikoregion des FTO-Gens trugen. Dabei gab es ein eindeutiges Ergebnis: Nur in der Risiko-Gruppe waren zwei bestimmte Gene – IRX3 und IRX5 – angeschaltet.

Zwei genetische Übeltäter

Beide Gene sind demnach verantwortlich dafür, dass sich die Vorläuferzelle in eine Fettspeicherzelle umwandelt und damit die Fähigkeit zur Fettverbrennung verliert. Dadurch gerät das Energiegleichgewicht aus der Balance und Übergewicht entsteht. Nachdem die Forscher diesen Prozess verstanden hatten, beeinflussten sie gezielt die beiden Gene. Sie schalteten IRX3 oder IRX5 in Kulturen mit menschlichen Fettgewebs-Vorläuferzellen an und aktivierten damit das Fettspeicherprogramm. Waren die beiden Gene dagegen inaktiv, verbrannten die Zellen Fett und erzeugten Hitze.

Dieses Ergebnis konnten die Forscher in Experimenten mit Mäusen bestätigen. War IRX3 in den Fettzellen der Tiere ausgeschaltet, dann hatten die Mäuse einen erhöhten Stoffwechsel und nahmen selbst unter einer Hochfett-Kost nicht zu.

Neben dem genetischen Mechanismus konnten die Forscher nach ihren Untersuchungen nun auch die genetische Ursache für die Speicherung von Fett exakt bestimmen. Sie fanden eine einzige Position innerhalb des FTO-Bereichs, die bei der Risiko-Variante verändert war. Wurde diese Position in menschlichen Fettzellen repariert, funktionierten die Fettzellen wieder normal und steigerten die Fettverbrennung und Wärmebildung, statt Fett zu speichern.