Leberstoffwechsel bei Adipositas: Aktivierter Farnesoid-X-Rezeptor für Energiegewinnung entscheidend

Bei adipösen Menschen ist die Fähigkeit der Leberzellen, Fette und andere Nährstoffe in Energie umzuwandeln, häufig eingeschränkt. Diese Störungen können die Entwicklung weiterer Leiden wie eine steatotische Lebererkrankung oder Diabetes begünstigen.

Wissenschaftler von der Medizinischen Universität Graz (Österreich) haben nun in „Science Translational Medicine“ eine Arbeit publiziert, die wichtige Erkenntnisse für die Adipositasforschung liefert.

Das Team um Prof. Martin Wagner von der Klinischen Abteilung für Gastroenterologie und Hepatologie und PD Dr. Katrin Panzitt vom Diagnostik- & Forschungsinstitut für Pathologie hat herausgefunden, dass der Farnesoid-X-Rezeptor (FXR) eine Schlüsselrolle dabei spielt, wie die Leberzellen von Menschen mit Adipositas Energie gewinnen. Der FXR ist ein Rezeptor, der auf Signale von Gallenbestandteilen reagiert und die Aktivität vieler Gene in der Leber steuert.

Untersuchung mit Obeticholsäure

Für die Studie wurden Leberproben von Patienten untersucht, die entweder ein Placebo oder den Wirkstoff Obeticholsäure (OCA) erhielten. OCA ist ein gezielter Aktivator des FXR. Dabei zeigte sich, dass FXR bei adipösen Personen deutlich stärker an die DNA bindet und damit die Steuerung von Stoffwechselprozessen übernimmt.

Die Aktivierung von FXR führte zu einer Verbesserung zentraler Funktionen der Mitochondrien. Vor allem die Fettverbrennung (β-Oxidation) sowie die Energieproduktion über die oxidative Phosphorylierung wurden gesteigert. Gleichzeitig sank die Bildung schädlicher Sauerstoffradikale, die sonst Zellstress verursachen können.

Schutzmechanismen für die Leber

Eine weitere wichtige Erkenntnis der Forschenden: Bei adipösen Probanden, die OCA erhielten, normalisierten sich die Werte des Antioxidans Glutathion. Glutathion wirkt wie ein Schutzschild gegen oxidativen Stress und ist entscheidend für die Stabilität und Gesundheit von Leberzellen.

„Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine gezielte Aktivierung des FXR-Rezeptors helfen könnte, Stoffwechselstörungen bei Adipositas zu behandeln und die Leberzellen vor Schäden zu schützen. So kann die Leber Fettsäuren besser verbrennen, Energie effizienter nutzen und schädliche Nebenprodukte wie freie Radikale reduzieren. Damit eröffnet sich ein vielversprechender Ansatz für zukünftige Therapien, die nicht nur die Energiegewinnung verbessern, sondern auch die Widerstandskraft der Leber erhöhen“, fasst Panzitt zusammen.

„Die Ergebnisse basieren auf umfassenden Analysen des (Epi-)Genoms, die erst durch speziell entwickelte bioinformatische Auswertungsverfahren möglich wurden“, fügt Projektleiter Wagner hinzu. „Diese Methoden hat Co-Erstautor Emilian Jungwirth, der in unserer Gruppe promoviert hat, in Zusammenarbeit mit der TU Graz entwickelt.“