Fettleibigkeit kann zu einer Herzverfettung und zu Kardiomyopathie - Erkrankungen, bei denen der Herzmuskel seine Struktur verändert und an Leistungsfähigkeit verliert - führen. Ein fettes Herz alleine wäre noch nicht das Problem, sondern der fehlerhafte Fettstoffwechsel, bei dem dann toxische, also für den Organismus giftige Stoffe entstehen, fanden Stoffwechselforscher der Uni Graz heraus.
Ein Überangebot an Energie in Form von Fetten und Kohlehydraten führt zu massiven Einlagerungen von Lipiden (Fetten) nicht nur im Fettgewebe, sondern auch in anderen Geweben und Organen wie der Leber oder im Herzen. Dies kann zu Fettleibigkeit, Arteriosklerose und Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen. Am Grazer IMB (Institut für Molekulare Biowissenschaften) erkunden Forscher die molekularen Ursachen.
Aus dem Energieüberschuss in der Nahrung werden die Lipide, die zum überwiegenden Teil aus Triglyceriden und langkettigen Fettsäuren bestehen, in Depots im Körper angelegt. Bei Bedarf können sie in ihre Bausteine gespalten und an das Blut abgegeben werden. Um gespeichertes Fett zu mobilisieren, besitzt der Körper spezielle fettspaltende Enzyme, die Lipasen.
Die Forschergruppe um Günter Haemmerle vom IMB beschäftigt sich mit der Funktionsweise von Proteinen und im speziellen mit Enzymen, die am Fettstoffwechsel beteiligt sind. Zuletzt hat seine Forschergruppe entdeckt, dass zu viel Fett im Herzen nicht unbedingt problematisch ist, solange es "ordnungsgemäß" gespeichert und abgebaut wird, um bei Bedarf als Energielieferant zu dienen. Wie die Uni Graz mitteilte, haben die Grazer Biowissenschafter ihre jüngsten Erkenntnisse im Fachjournal "Cardiovascular Research" veröffentlicht. Die neuen Erkenntnisse würden vorangegangene Studien zum Verständnis des Fett- und Energiestoffwechsels bestätigen und könnten auch für neue Therapieansätze interessant sein, hieß es vonseiten der Forscher.
Die junge Biowissenschafterin Stephanie Kolleritsch aus Haemmerles Arbeitsgruppe hat zuletzt an Mäusen geforscht, die aufgrund einer genetischen Veränderung zu viel des Enzyms Perilipin 5 (PLIN5) produzierten. "Eine Überexpression von PLIN5 im Herzmuskel hemmt den Fettabbau", erklärte Haemmerle. Bei den Mäusen führte das naturgemäß zu einer massiven Herzverfettung. Für die Forscher war jedoch überraschend, dass das Organ vorerst trotzdem normal funktionierte.
"Zwar wurde der Herzmuskel dicker, gleichzeitig aber nahm auch das Volumen der Kammern zu, so dass es weder zu einer Funktionseinschränkung noch zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Mäuse kam. Das legt den Schluss nahe, dass eine Herzschwäche bei Adipositas und Typ II Diabetes nicht durch das in Form von Triglyzeriden gespeicherte Fett zustande kommt, sondern erst durch toxische Produkte im Zuge eines gesteigerten Fettabbaus", so der Gruppenleiter.
Die Grazer Forscher haben auch eine Erklärung dafür: Wenn über die Nahrung zu viele Fettsäuren in den Organismus gelangen, stoße der Stoffwechsel an seine Grenzen und macht Fehler. Die Fettsäuren würden zum Teil nur unvollständig oxidiert, aber der Abbau von Neutralfetten wie der Triglyzeride werde übermäßig gesteigert. "Dabei können freie Fettsäuren übrig bleiben, die potenziell toxisch wirken. Unter anderem verändern sie die Struktur der Mitochondrien, die für die Energieproduktion zuständig sind", führte Haemmerle aus. Der durch PLIN5 gehemmte Fettabbau bewahrte die Mäuse in der Grazer Studie vor diesen negativen Auswirkungen. Zukunftsvision der Grazer Forscher ist es, mit der medikamentösen Hemmung oder Aktivierung den Fettabbau effektiv regulieren zu können.
Ein weiterer Zusammenhang könnte für die Herzfunktion relevant sein: "Durch die Drosselung des Fettabbaus muss das Organ zur Energiegewinnung auf Glukose zurückgreifen, was energetisch effizienter ist - ein Vorteil für das Herz", ergänzte der Biowissenschafter.