Der Jo-Jo-Effekt beim Abnehmen: Kann sich unser Körper an Fettleibigkeit erinnern? Blog#137

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Kann sich unser Körper an Fettleibigkeit erinnern? Diese Frage mag zunächst ungewöhnlich klingen, doch aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse deuten darauf hin, dass unsere Zellen tatsächlich ein 'Gedächtnis' für frühere adipöse Zustände besitzen könnten. Dieses Phänomen könnte den berüchtigten Jo-Jo-Effekt erklären, bei dem Menschen nach einem erfolgreichen Gewichtsverlust Schwierigkeiten haben, ihr neues Gewicht zu halten. Angesichts der Tatsache, dass fast ein Viertel der Männer und Frauen in Deutschland laut der Deutschen Adipositas-Gesellschaft adipös sind (BMI von mindestens 30), ist diese Forschung von großer Relevanz. Die Erkenntnisse könnten wichtige Ansätze liefern, um den Kreislauf von Gewichtsabnahme und -zunahme besser zu verstehen und effektive Präventionsmaßnahmen zu entwickeln.

Humane Studien und Epigenetik

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Professor Ferdinand von Meyenn von der ETH Zürich hat kürzlich eine Studie im renommierten Fachjournal Nature veröffentlicht, in der die molekularen Veränderungen im Fettgewebe von Menschen vor und nach einem signifikanten Gewichtsverlust untersucht wurden (LINK). Die Forscher arbeiteten mit klinischen Partnern zusammen und bezogen 18 nicht fettleibige und 20 fettleibige Personen ein, die sich einer Magenverkleinerung unterzogen. Dies ermöglichte die Entnahme von Fettgewebeproben vor und nach dem Gewichtsverlust, der mindestens 25% des BMI betrug. 

Die Analyse ergab, dass auf transkriptioneller Ebene - also bei der Genexpression - trotz des Gewichtsverlustes weiterhin Unterschiede im Vergleich zu normalgewichtigen Personen bestanden. Erstaunlicherweise zeigten die Fettzellen auch nach deutlichem Gewichtsverlust noch epigenetische Markierungen, die für einen adipösen Zustand charakteristisch sind.

Die Ergebnisse zeigten, dass Gene für Fettstoffwechsel und Energiespeicherung weiterhin unterdrückt blieben, während entzündungsassoziierte Gene aktiver waren. Das Gen IGF-1 (Insulin-like Growth Factor 1), das eine zentrale Rolle im Glukose- und Fettstoffwechsel spielt, zeigte eine reduzierte Aktivität, was die Insulinempfindlichkeit beeinträchtigen und das Risiko für metabolische Erkrankungen wie Diabetes erhöhen könnte.

Epigenetische Modifikationen - wie kommt es zum zellulären Gedächtnis?

Epigenetische Modifikationen sind Veränderungen an der DNA oder an den damit verbundenen Proteinen, die die Genexpression beeinflussen, ohne die DNA-Sequenz selbst zu verändern. Das Epigenom fungiert wie ein molekulares Schaltpult, das die Aktivität von Genen reguliert.

Zwei wichtige epigenetische Mechanismen sind:

• DNA-Methylierung: Methylgruppen werden an bestimmte Cytosinbasen der DNA angeheftet, was zur Inaktivierung von Genen führen kann.
• Histon-Modifikationen: Veränderungen an den Histonproteinen, um die die DNA gewickelt ist, beeinflussen die Zugänglichkeit der DNA für Transkriptionsfaktoren.

Diese Veränderungen können durch Einflüsse wie Ernährung, Stress oder Umweltgifte ausgelöst werden und das Verhalten der Zelle langfristig beeinflussen. 

Übernommen aus LINK

Tiermodelle bestätigen die Befunde

Um die Ergebnisse aus der klinischen Studie zu untermauern, führten die Forscher Experimente an Mäusen durch. Die Tiere wurden zunächst mit einer fettreichen Diät gefüttert, um Adipositas zu induzieren, und anschließend auf eine normale Diät umgestellt.

Wichtige Erkenntnisse waren:

• Trotz Gewichtsverlust behielten ehemals adipöse Mäuse epigenetische Muster bei, die für einen übergewichtigen Zustand typisch sind.
• Ehemals dicke Mäuse mit entsprechender epigenetischer Markierung nahmen schneller wieder zu und zeigten eine stärkere Entzündungsreaktion im Fettgewebe, wenn sie erneut Zugang zu fettreicher Nahrung bekamen, im Vergleich zu durchgängig normal gewichtigen Mäusen.
• Eine längere Dauer der Fettleibigkeit verstärkte diesen Effekt.

Die Studien legen nahe, dass epigenetische Veränderungen eine Rolle beim Jo-Jo-Effekt spielen könnten, allerdings sind die kausalen Mechanismen noch nicht vollständig geklärt.

Implikationen für Gewichtsabnahme und Gesundheit

Die Erkenntnis, dass das Fettgewebe ein epigenetisches Gedächtnis an Fettleibigkeit besitzt, hat tiefgreifende Implikationen für die Behandlung von Adipositas. Sie erklärt, warum eine Gewichtsabnahme allein oft nicht ausreicht, um das Risiko für metabolische Erkrankungen vollständig zu eliminieren. Die persistierenden epigenetischen Veränderungen könnten dazu führen, dass der Körper weiterhin in einem „adipösen Modus“ arbeitet, was bedeutet, dass Stoffwechselprozesse weiterhin auf eine erhöhte Fettspeicherung eingestellt sind, wodurch das Risiko für Gewichtszunahme und metabolische Dysfunktionen erhöht bleibt.

Zukunftsperspektiven: Epigenetische Editierung

Die spannende Frage ist nun, ob wir dieses zelluläre Gedächtnis beeinflussen können. Derzeit ist noch unklar, wie lange der Effekt der epigenetischen Erinnerung an das Übergewicht anhält, da bisher nur eine begrenzte Zeitspanne untersucht wurde - bei Menschen etwa zwei Jahre. Es ist möglich, dass nach einer längerfristigen Umstellung auf eine gesunde Ernährung und dem Halten des Normalgewichts eine Umkehrung dieses Prozesses stattfinden könnte.

Zukünftige Forschung zielt darauf ab, den Effekt der epigenetischen Erinnerung gezielt umzukehren. In der Onkologie werden bereits epigenetisch modulierende Medikamente eingesetzt, was die prinzipielle Umsetzbarkeit dieses therapeutischen Ansatzes zeigt, aber die Anwendung auf Adipositas erfordert noch weitere Forschung.

Fazit

• Diese Studienergebnisse verdeutlichen die Komplexität von Adipositas als chronische Erkrankung. Sie zeigen, dass Lebensstilentscheidungen tiefgreifende Veränderungen auf zellulärer und molekularer Ebene auslösen können. Ein umfassender Ansatz, der sowohl Veränderungen des Lebensstils als auch mögliche epigenetische Therapien berücksichtigt, könnte zukünftig eine effektive Strategie zur Behandlung von Adipositas darstellen. 

• Die Forscher betonen die Wichtigkeit der Prävention, insbesondere bei Kindern und Jugendlichen, um die Entstehung dieser epigenetischen Markierungen von vornherein zu verhindern!

• Interessanterweise vermuten die Forscher, dass ähnliche epigenetische Gedächtnismechanismen auch in anderen Bereichen eine Rolle spielen könnten, einschließlich Suchterkrankungen.

• Für alle, die tiefer in dieses Thema eintauchen möchten, bietet die Originalstudie in Nature spannende Einblicke und eine umfassende wissenschaftliche Grundlage (LINK). Die Lektüre lohnt sich, um die Zusammenhänge noch detaillierter zu verstehen.

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Verantwortlicher: Klaus Rudolf; Kommentare und Fragen bitte an: rudolfklausblog@gmail.com
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