Wie Fasten gegen Fettleber hilftNeuherberg, 9. Mai 2016. Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum München haben neue Erkenntnisse gewonnen, was molekular passiert, wenn wir hungern. In Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD) und dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) konnten sie zeigen, dass bei Nahrungsentzug ein bestimmtes Protein hergestellt wird, das den Stoffwechsel in der Leber anpasst. Die Arbeit ist im Open Access Journal ‚EMBO Molecular Medicine’ nachzulesen.
Die steigende Zahl an übergewichtigen Menschen entwickelt sich schon seit Jahren zu einem drängenden Problem der modernen Gesellschaft. Insbesondere die dadurch verursachten Stoffwechselkrankheiten wie Typ-2-Diabetes und entsprechende Folgeerkrankungen können schwerwiegende gesundheitliche Auswirkungen haben. Eine reduzierte Aufnahme von Kalorien, etwa im Rahmen einer Intervallfastenkur, kann helfen, den Stoffwechsel wieder auf Vordermann zu bringen – aber warum eigentlich?
Diese Frage wollten Prof. Dr. Stephan Herzig, Direktor des Instituts für Diabetes und Krebs (IDC) am Helmholtz Zentrum München, und Dr. Adam J. Rose, Leiter der Forschungsgruppe ’Protein metabolism in health and disease’ am DKFZ in Heidelberg, beantworten. „Wenn wir verstehen, wie das Fasten unseren Stoffwechsel beeinflusst, könnten wir versuchen, diesen Effekt therapeutisch herbeizuführen“, so Herzig.
Stressmolekül senkt Aufnahme von Fettsäuren in die Leber
In der aktuellen Studie suchten die Wissenschaftler nach fastenbedingten Unterschieden in der Genaktivität von Leberzellen. Mithilfe so genannter transcript arrays konnten sie zeigen, dass speziell das Gen für das Protein GADD45β je nach Ernährung unterschiedlich oft abgelesen wurde: Je mehr Hunger, desto öfter produzierten die Zellen das Molekül, dessen Bezeichnung eine Abkürzung für das englische ‘Growth Arrest and DNA Damage-inducible’ ist. Wie der Name sagt, war das Molekül bis jetzt im Zusammenhang mit der Reparatur von Schäden am Erbgut und dem Zellzyklus bekannt und nicht aus der Stoffwechselbiologie.
Anschließende Modellversuche ergaben, dass GADD45β dafür zuständig ist, die Fettsäureaufnahme in der Leber zu steuern. Mäuse, denen das Gen fehlte, entwickelten leichter eine Fettleber. Stellte man das Protein aber wieder her, so normalisierte sich der Fettgehalt der Leber. Zudem verbesserte sich der Zuckerstoffwechsel. Auch beim Menschen konnten die Wissenschaftler das Ergebnis bestätigen: Niedrige GADD45β-Spiegel gingen mit einer erhöhten Fettanreicherung in der Leber und einem erhöhten Blutzuckerspiegel einher.
„Der durch das Fasten verursachte Stress auf die Zellen der Leber scheint also die Produktion von GADD45β anzukurbeln, was dann den Stoffwechsel an die geringe Nahrungsaufnahme anpasst“, fasst Herzig zusammen. Die neuen Ergebnisse wollen die Forscher nun nutzen, um therapeutisch in den Fett- und Zuckerstoffwechsel einzugreifen und die positiven Effekte von Nahrungsentzug mit Wirkstoffen nachzuahmen.
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Hintergrund:
* Bereits vor einem Jahr hatten Forscher des Deutschen Institut für Ernährungsforschung in Potsdam-Rehbrücke (DIfE), ebenfalls Mitglied im DZD, ähnliche Beobachtungen gemacht. Auch sie konnten eine Veränderung des Fettgehaltes in der Leber feststellen, wobei sich besonders die Menge an denjenigen Fetten deutlich reduzierte, die im Verdacht stehen, eine Insulinresistenz zu fördern. Sie führten dies auf eine veränderte Zusammensetzung der mit den Fetttröpfchen verbundenen Eiweißmoleküle zurück. Zudem sei durch das Fasten ein verbesserter Energiestoffwechsel zu beobachten. Weitere Untersuchungen seien aber notwendig, um diesen molekularen Zusammenhang weiter aufzuklären. Hier setzte die aktuelle Studie des Teams um Prof. Herzig an.
Original-Publikation:Fuhrmeister, J. et al. (2016). Fasting-induced liver GADD45β restrains hepatic fatty acid uptake and improves metabolic health, EMBO Molecular Medicine, DOI: 10.15252/emmm.201505801
Pressemitteilung: Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH)
http://www.helmholtz-muenchen.de
