Nature-Subpublikation: Die Nutzung einer Klimaanlage hält nicht nur kühl, sondern hilft auch beim Abnehmen! Schlagen Sie zwei Fliegen mit einer Klappe!

Mit der Verbesserung des Lebensstandards ist „Fettleibigkeit/Übergewicht“ zu einem großen Problem geworden, das den meisten von uns Feinschmeckern Sorgen bereitet. Fettleibigkeit wird mit vielen nicht übertragbaren Krankheiten in Verbindung gebracht, darunter Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Typ-2-Diabetes und Krebs, und ist weltweit zu einem großen Gesundheitsproblem geworden.

„Schwitzen wie der Regen und Fett verbrennen“ ist zum „Goldstandard“ für die Gewichtsabnahme geworden, den viele übergewichtige Menschen als Leitprinzip betrachten.

Doch ist diese „Rundum-Abnehmmethode“ wirklich gesund?

Kürzlich veröffentlichte das Team um Zeng Yuhua von der Harvard Medical School in der Zeitschrift Nature Metabolism eine Forschungsarbeit mit dem Titel „Aus braunem Fettgewebe gewonnenes MaR2 trägt zur kältebedingten Auflösung von Entzündungen bei“. Die Forscher fanden heraus, dass niedrige Temperaturen durch Fettleibigkeit verursachte Entzündungen durch die Produktion des Lipidmoleküls Maresin 2 (MaR2) durch braunes Fettgewebe (BAT) reduzieren, die Insulinsensitivität und Glukosetoleranz bei fettleibigen Mäusen erhöhen und eine neue Strategie zur Behandlung von Fettleibigkeit bieten können.

Bei der Entwicklung von Fettleibigkeit sammeln sich Immunzellen wie Makrophagen, Neutrophile und Lymphozyten nach und nach in insulinempfindlichen Geweben an und stören die Insulinsignale im Körper. Gleichzeitig setzen sie entzündungsfördernde Faktoren (wie Tumornekrosefaktor-α (TNF-α) und Interleukin 1β (IL-1β)) frei, die chronische Entzündungen hervorrufen und Stoffwechselstörungen verursachen. Dies ist der Hauptgrund, warum Fettleibigkeit unserer Gesundheit schadet.

Da Fettleibigkeit chronische Entzündungen hervorruft, entwickelt unser Körper auch entsprechende Resistenzprozesse. Dieser Prozess der „Entzündungsauflösung“ wird durch spezielle pro-auflösende Mediatoren (SPM) erreicht. SPM ist eine aus essentiellen Fettsäuren gewonnene Enzymsubstanz. Es spielt eine Rolle bei der Hemmung der Entzündungsreaktion und der Förderung der Entzündungsauflösung während der Auflösung der Gewebeentzündung. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass chronische Entzündungen, die durch Fettleibigkeit verursacht werden, mit Störungen der SPM-Synthese einhergehen. Das Lipidmolekül Maresin 2 (MaR2) ist eine Art SPM und seine Rolle im Entzündungsprozess bei Fettleibigkeit muss noch untersucht werden.

Studien haben gezeigt, dass niedrige Temperaturen die Insulinempfindlichkeit des Menschen verbessern können, der Mechanismus hierfür ist jedoch noch nicht vollständig geklärt. Durch Kältereizung kann braunes Fettgewebe zur Wärmeproduktion angeregt werden. Seine Rolle bei der durch Fettleibigkeit verursachten chronischen Entzündung muss jedoch noch untersucht werden.

Abb. 1: Kälteexposition reduziert Entzündungen und Insulinresistenz und verbessert die Glukosetoleranz bei DIO-Mäusen.

Um zu untersuchen, ob Hypothermie chronische Entzündungen und Stoffwechselstörungen, die durch Fettleibigkeit verursacht werden, lindern kann. Die Forscher hielten zunächst fettleibige Mäuse (DIO) und normale Mäuse 7 Tage lang unter kalten (5 °C) und heißen (30 °C) Bedingungen unter. Die Ergebnisse zeigten, dass die Hypothermie das Körpergewicht beider Gruppen männlicher Mäuse signifikant reduzierte, wahrscheinlich aufgrund der Verringerung von Fett und Lebergewicht. Darüber hinaus verbesserten niedrige Temperaturen den Blutzucker- und Insulinspiegel von Mäusen, die eine fettreiche Ernährung zu sich nahmen, signifikant und senkten die hohen TNF-α-Werte (ein wichtiger entzündungsfördernder Faktor), die durch eine fettreiche Ernährung hervorgerufen wurden. Diese Ergebnisse wurden auch bei weiblichen Mäusen festgestellt, was darauf hindeutet, dass es keinen geschlechtsspezifischen Unterschied bei der Verbesserung der Fettleibigkeitsentzündung durch niedrige Temperaturen gibt.

Abb. 2 Kälte löst durch Fettleibigkeit verursachte Entzündungen in BAT und Leber von DIO-Mäusen.

Als nächstes wollten wir feststellen, ob sich der Gewichtsverlust während einer 7-tägigen Hypothermie auf die Insulinresistenz, die Glukosetoleranz und die Entzündung auswirkte. Die Forscher führten auch ein kurzfristiges Tieftemperaturexperiment durch. Die Ergebnisse zeigten, dass niedrige Temperaturen die mit Fettleibigkeit verbundenen Entzündungen und die Insulinresistenz vor dem Gewichtsverlust verbesserten und durch Gewichtsveränderungen nicht beeinflusst wurden.

Darüber hinaus untersuchten die Forscher, ob die Wirkung niedriger Temperaturen auf die Linderung von Fettleibigkeitsentzündungen mit bestimmten Geweben und Organen zusammenhängt. Die Ergebnisse zeigten, dass eine 14-wöchige fettreiche Ernährung zu schweren Entzündungen im Fettgewebe und in der Leber der Mäuse führte. Eine der häufigsten Ursachen ist eine Entzündung des weißen Fettgewebes. Entzündungen sind mit einer hohen Expression von Genen wie Adgre1 (F4/80), CCL2, Ccr2, Itgax (CD11c), TNF-α und II1β in Makrophagen verbunden. Obwohl Hypothermie die meisten systemischen Entzündungen lindert, die durch Fettleibigkeit verursacht werden, hat sie keine Wirkung auf das weiße Fettgewebe der Nebenhoden und der Leistengegend. Darüber hinaus beruht die Verbesserungswirkung niedriger Temperaturen nicht auf einer Veränderung der Entzündungsreaktion im weißen Fettgewebe, sondern auf anderen Mechanismen.

Abb. 3 Kälte erhöht DHA-abgeleitetes MaR2 und verwandte Strukturisomere in BAT und Leber von DIO-Mäusen. a, Schema der MaR2-Biosynthese

Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass Hypothermie das Fortschreiten der Leberfibrose durch Verringerung der Expression von TLR2 und TGFβ1 verlangsamen kann. Dies wurde durch die Reduzierung des Triglyceridspiegels und anderer fettbildender Gene in der Leber der Mäuse erreicht. Im Vergleich dazu stellten die Forscher fest, dass der Prozess, durch den niedrige Temperaturen die entzündliche Reaktion der Leber reduzieren, vor Veränderungen der Lipidansammlung in der Leber stattfindet.

Abb. 4 BAT sezerniert MaR2-Isomere im Kreislauf

Mithilfe der Flüssigchromatographie-Tandem-Massenspektrometrie fanden die Forscher heraus, dass niedrige Temperaturen die Menge an DHA-abgeleitetem MaR2 und seinen Isomeren im braunen Fettgewebe und in der Leber erhöhten. Darüber hinaus führten die Forscher eine quantitative Analyse der Produktion des Maresin-Signalwegs in der Leber durch. Die Ergebnisse zeigten, dass niedrige Temperaturen die Produkte des MaR2-Signalwegs im braunen Fettgewebe erhöhten und so die Leber schützten. Weitere experimentelle Ergebnisse zeigten, dass diese Reaktionen eher im braunen Fettgewebe als in der Leber auftraten.

Abb. 5: BAT-spezifischer Verlust von Alox12 erhöht die Entzündung bei den adipösen männlichen CRE/Alox12-KD-Mäusen unter Verwendung von UCP1CRE und CRISPR-C

Abschließend überprüften die Forscher die Ergebnisse an freiwilligen Versuchspersonen. Die Ergebnisse zeigten, dass niedrige Temperaturen aktiviertes braunes Fettgewebe dazu anregen können, Produkte des Maresin-Signalwegs in den Blutkreislauf von Mäusen und Menschen auszuscheiden. Diese Ergebnisse stimmen mit den experimentellen Ergebnissen bei Mäusen überein.

Zusammenfassend bietet uns diese Studie einen Einblick in einen bewährten Behandlungsansatz zur Bekämpfung von Fettleibigkeit ausschließlich durch physikalische Mittel. Diese Strategie ist einfach und nebenwirkungsfrei und bietet im Vergleich zu derzeit üblicherweise verwendeten Immunsuppressiva große Anwendungsaussichten.

Natürlich liefert diese Forschung auch eine starke theoretische Unterstützung dafür, dass die Mehrheit der „dicken Menschen“ im Sommer eine Klimaanlage benutzen sollte!

Quellen:

1.Endle et al. AgRP-Neuronen steuern das Fressverhalten an kortikalen Synapsen über peripher stammende Lysophospholipide. Nat Metab 4, 683–692 (2022).