Selbst nach drastischem Gewichtsverlust bleibt das ‚Gedächtnis‘ der Fettoffizienz bestehen, wie Forschungen zeigen1. Diese Entdeckung könnte erklären, warum es schwierig sein kann, nach einem Gewichtsverlustprogramm ein gesundes Gewicht zu halten.
Dieses Gedächtnis entsteht, weil die Erfahrungen von Übergewicht zu Veränderungen im Epigenom — einer Reihe chemischer Markierungen, die an die DNA und Proteine der Zellen angehängt oder davon entfernt werden können — führen. Diese Markierungen beeinflussen die Aktivität von Genen. Bei Fettzellen scheint diese Veränderung der Genaktivität sie unfähig zu machen, ihre normale Funktion auszuführen. Diese Beeinträchtigungen sowie die Veränderungen in der Genaktivität können lange bestehen bleiben, selbst nachdem das Gewicht auf gesunde Niveaus gesenkt wurde, berichtet eine heute in Nature veröffentlichte Studie.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Menschen, die versuchen, Gewicht zu verlieren, oft eine langfristige Betreuung benötigen, um ein Wiederzunehmen von Gewicht zu vermeiden, sagt die Mitautorin der Studie, Laura Hinte, Biologin an der ETH Zürich in der Schweiz. „Das bedeutet, dass möglicherweise mehr Hilfe benötigt wird“, sagt sie. „Es ist nicht deine Schuld.“
Obwohl wir schon lange wissen, dass der Körper dazu neigt, nach einem Gewichtsverlust zum Übergewicht zurückzukehren, war „wie und warum dies geschieht fast wie eine Black Box“, sagt Hyun Cheol Roh, ein Spezialist für das Epigenom an der Indiana University School of Medicine in Indianapolis, der den Stoffwechsel untersucht. Die neuen Ergebnisse „zeigen, was auf molekularer Ebene passiert, und das ist wirklich faszinierend“.
Ein bleibendes Gedächtnis
Um zu verstehen, warum das Gewicht nach Verlust so schnell wieder zunehmen kann, analysierten Hinte und ihre Kollegen Fettgewebe aus einer Gruppe von Menschen mit schwerem Übergewicht sowie aus einer Kontrollgruppe von Menschen, die nie übergewichtig waren. Sie fanden heraus, dass einige Gene in den Fettzellen der Übergewichtigen aktiver waren als in den Fettzellen der Kontrollgruppe, während andere Gene weniger aktiv waren.
Sogar Gewichtsverlustoperationen änderten dieses Muster nicht. Zwei Jahre nach den gewichtsreduzierenden Eingriffen hatten die Teilnehmer mit Übergewicht viel Gewicht verloren, aber die genetische Aktivität ihrer Fettzellen zeigte weiterhin das mit Übergewicht verbundene Muster. Die Wissenschaftler fanden ähnliche Ergebnisse bei Mäusen, die große Mengen Gewicht verloren hatten.
In den Fettzellen von Menschen und Mäusen sind die während der Übergewichtserfahrung aktivierten Gene an der Förderung von Entzündungen und Fibrose beteiligt — der Bildung von steifem, narbenähnlichem Gewebe. Die heruntergeregelten Gene helfen, dass Fettzellen normal funktionieren. Forschungen an Mäusen verfolgten diese Veränderungen der Genaktivität auf Modifikationen im Epigenom, welches einen starken Einfluss darauf hat, wie aktiv ein Gen ist, einschließlich ob es überhaupt aktiviert wird.
Die Wissenschaftler testeten die Beständigkeit dieser Veränderungen, indem sie fettleibige Mäuse diätisch behandelten. Einige Monate nachdem die Mäuse wieder schlank geworden waren, blieben die Veränderungen in ihrem Epigenom bestehen, als ob die Zellen sich an ihren Zustand mit Übergewicht erinnerten.
Schnelles Wiederzunehmen
Es ist unklar, wie lange der Körper sich an Übergewicht erinnert, sagt der Mitautor der Studie, Ferdinand von Meyenn, ein Epigenom-Spezialist an der ETH Zürich. „Es könnte ein Zeitfenster geben, in dem dieses Gedächtnis verloren geht“, sagt er. „Aber wir wissen es nicht.“
Um die Auswirkungen dieses Gedächtnisses besser zu verstehen, untersuchten die Forscher Fettzellen von Mäusen, die nach einer Phase von Übergewicht wieder schlank geworden waren. Diese Zellen nahmen mehr Zucker und Fett auf als Fettzellen von Kontrollmäusen, die niemals übergewichtig waren. Die einst übergewichtigen Mäuse nahmen auch schneller an Gewicht zu, als sie einer fettreichen Ernährung ausgesetzt waren.
Wissenschaftler, die nicht an der Studie beteiligt waren, stellen jedoch fest, dass die Arbeit nicht beweist, dass die epigenetischen Veränderungen die physischen Veränderungen bei den Mäusen verursacht haben. Die Liste der epigenetischen Veränderungen in Fettzellen ist wertvoll, sagt der Biologe Evan Rosen vom Beth Israel Deaconess Medical Center in Boston, Massachusetts, der Fettgewebe untersucht, da es jedoch schwierig sein wird festzustellen, welche dieser Veränderungen das bleibende Gedächtnis der Fettzellen antreiben.
„Es gibt noch keinen ursächlichen Zusammenhang“, stimmt von Meyenn zu. „Es ist eine Korrelation. … Daran arbeiten wir.“
Die Prävention von Übergewicht von Anfang an ist entscheidend, fügt von Meyenn hinzu. Menschen, die Gewicht verlieren, „können schlank bleiben, aber es erfordert viel Aufwand und Energie“, sagt er und fügt hinzu, dass die Erkenntnisse seines Teams helfen könnten, einen Teil von dem Stigma rund um Fettleibigkeit abzubauen.
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Hinte, L. C. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-024-08165-7 (2024).
