Angefutterte Pfunde sind auch deswegen so schwer loszuwerden, weil das überschüssige Fett die winzigen Kraftwerke innerhalb der Fettzellen lahm legt. Dadurch werden Nahrungsfette und andere Nährstoffe sehr viel weniger effizient verbrannt, haben finnische Forscher nachgewiesen. Gleichzeitig entstehen grössere Mengen an ungesunden Nebenprodukten “ ähnlich wie bei einem schlecht laufenden Automotor, der zu viele Abgase produziert. Die Folgen sind die typischen gesundheitlichen Probleme bei Übergewicht, wie etwa eine Fettleber, hohe Entzündungswerte und Störungen im Zuckerstoffwechsel. Würde es gelingen, die Effizienz der Zellkraftwerke beispielsweise durch ein Medikament zu steigern, könnten diese Spätfolgen möglicherweise verringert werden, hoffen Kirsi Pietiläinen von der Universität Helsinki und ihre Kollegen.

Pietiläinen und ihr Team interessierten sich vor allem für die Folgen, die Übergewicht auf den Stoffwechsel von Fettzellen hat. Um das unabhängig vom Einfluss der Gene oder anderer Umweltfaktoren analysieren zu können, nutzten sie einen Trick: Sie untersuchten 14 eineiige Zwillingspaare, von denen jeweils ein Zwilling übergewichtig und einer normalgewichtig war. Da solche Geschwister die gleichen Gene besitzen und meist auch den gleichen Einflüssen während der Kindheit ausgesetzt waren, sind sie ein optimales Modell für die Untersuchung von einzelnen Faktoren.

Bei den schwereren Probanden fanden sich mehr Fett unter der Haut, mehr Bauchfett und mehr Fett in der Leber, entdeckten die Forscher. Zudem waren die Fettzellen der Übergewichtigen deutlich grösser als die ihrer schlankeren Geschwister. Auch auf die Aktivität der Gene innerhalb der Fettzellen hatte das Übergewicht einen messbaren Einfluss. So waren der Fettstoffwechsel, die Muskelentwicklung und die Verarbeitung von Vitaminen ungewöhnlich träge, während verschiedene Entzündungsprozesse überdurchschnittlich aktiv waren. Der grösste Unterschied betraf jedoch die Mitochondrien, die die Energie für den Betrieb der Zellen liefern: Die Fettzellen der übergewichtigen Probanden enthielten nur etwa halb so viel von der DNA, die die Baupläne für diese Zellkraftwerke trägt, wie die der schlankeren Teilnehmer. Dieser Mangel beeinträchtigt Grösse, Form und vor allem die Funktion der Zellkraftwerke, so dass diese sehr viel weniger effizient Fett in Energie umsetzen können, erläutern die Forscher. Zudem werden überschüssige Eiweissbausteine von solchen Mitochondrien nur sehr schleppend beseitigt, was ebenfalls die Funktionsfähigkeit der Zelle stört.

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Insgesamt gab es einen eindeutigen Zusammenhang zwischen der Fehlfunktion der Mitochondrien, den erhöhten Entzündungswerten und den typischen Übergewichtsfolgen, so das Fazit der Wissenschaftler. Trotzdem dürfe man den Einfluss der Gene nicht unterschätzen. Das habe schon die schwierige Suche nach passenden Zwillingspaaren gezeigt: Von mehr als 2.500 getesteten seien lediglich bei 14 deutliche Gewichtsunterschiede aufgetreten.

Kirsi Pietiläinen (Universität Helsinki) et al.: PLoS Medicine, Bd. 5, Nr. 3, Artikel e51