Das epigenetische Gedächtnis der Fettzellen

Die biologischen Ursachen für den berüchtigten Jo-Jo-Effekt, bei dem Menschen nach einer erfolgreichen Diät in kurzer Zeit wieder zunehmen, konnten durch eine Studie von Hinte et a. (2024) entschlüsselt werden. Die Untersuchung zeigte, dass Fettzellen (Adipozyten) ein biologisches Gedächtnis besitzen, das sie dauerhaft prägt. Durch den Zustand des Übergewichts kommt es im Zellkern zu klaren epigenetischen Markierungen – also zu molekularen Veränderungen an der Verpackung der DNA, die festlegen, welche Gene wie stark abgelesen werden. Diese epigenetischen Modifikationen führen dazu, dass die Fettzellen auch nach einer erheblichen Gewichtsreduktion in ihrem „übergewichtigen“ Funktionszustand verharren und schlechter auf metabolische Reize reagieren.

Man analysierte dabei diese Prozesse mittels Einzelkern-RNA-Sequenzierung sowohl im Gewebe von Mäusen als auch in menschlichen Fettgewebsbiopsien ehemals übergewichtiger Personen und stießen in beiden Fällen auf sehr ähnliche, persistierende Genveränderungen. In Verhaltenstests mit Mäusen zeigte sich, dass Tiere, die diese molekularen Spuren in sich trugen, bei einer erneuten fettreichen Ernährung extrem schnell wieder an Gewicht zunahmen und eine beschleunigte Gewichtsrückbildung aufwiesen. Da Fettzellen im menschlichen Körper eine Lebensdauer von bis zu zehn Jahren haben können, bevor sie ersetzt werden, bleibt dieses biologische Gedächtnis über enorm lange Zeiträume aktiv und erschwert das langfristige Halten des Wunschgewichts massiv.

Aus diesen Erkenntnissen leitet man nun ab, dass die frühzeitige Vermeidung von Übergewicht – insbesondere schon im Kindesalter – von zentraler Bedeutung ist. Für die Zukunft hofft man, auf Basis dieser Entdeckung gezielte Medikamente entwickeln zu können, mit denen sich diese fehlerhaften epigenetischen Markierungen wieder löschen oder positiv beeinflussen lassen, um die Behandlung von Adipositas langfristig zu revolutionieren.

Literatur

Hinte, L. C., Castellano-Castillo, Daniel, Ghosh, A., Melrose, K., Gasser, E., Noé, F., Massier, L., Dong, H., Sun, W., Hoffmann, A., Wolfrum, C., Rydén, M., Mejhert, N., Blüher, M., & von Meyenn, F. (2024). Adipose tissue retains an epigenetic memory of obesity after weight loss. Nature, 636(8042), 457–465.