Weniger Kalorien aufnehmen, als man verbrennt, und regelmäßig Sport: Auf diese einfache Formel wird das Rezept zum Abnehmen häufig gebracht. Doch manche Menschen verbrennen bei der gleichen Trainingseinheit mehr Fett als andere. Das könnte an der genetischen Ausstattung liegen, wie japanische Forschende analysiert haben. Dafür untersuchten sie, was bei einer Trainingseinheit passiert – bis auf die molekulare Ebene.
Bekannt war, dass das Signalmolekül PGC-1 alpha eine Schlüsselrolle für den Energiestoffwechsel spielt – aber unklar war, auf welche Weise das Protein diesen genau beeinflusst. Kürzlich entdeckte eine Gruppe um den Hormonspezialisten Ogawa Wararu von der Universität Kobe, dass es verschiedene Versionen dieses Proteins gibt. „Diese neuen PGC-1 alpha-Versionen, die als „b“ und „c“ bezeichnet werden, haben fast die gleiche Funktion wie die herkömmliche „a“-Version. Allerdings werden sie in den Muskeln bei körperlicher Anstrengung mehr als zehnmal mehr produziert, während die a-Version keinen solchen Anstieg aufweist“, wird Ogawa in einer Mitteilung seiner Universität zitiert.
Versuch zeigt: Menschen ohne die bestimmte Protein-Form verbrennen weniger Fett
Kobe und sein Team vermuten, dass die neu entdeckten Versionen des Signalmoleküls den Energiestoffwechsel beim Training regulieren und damit auch beeinflussen, ob jemand fettleibig ist oder nicht. Um dies zu prüfen, züchteten die Forschenden Mäuse, denen die b- und c-Versionen des Proteins fehlten, nicht aber die a-Version. Dann schickten sie die Tiere ins Laufrad und erfassten Muskelwachstum, Fettverbrennung und Sauerstoffverbrauch.
Dabei stellten sie fest, dass das Fehlen der b- und c-Versionen von PGC-1 alpha dazu führte, dass die Nager während und nach dem Training weniger Sauerstoff verbrauchten und auch weniger Fett verbrannten. „Bei Mäusen, denen diese Varianten fehlen, ist der Energieverbrauch bei körperlicher Betätigung beeinträchtigt“, heißt es im Fachblatt Molecular Metabolism. Dies begünstige die Entwicklung von Fettleibigkeit und Hyperinsulinämie – also von zu hohen Insulin-Konzentrationen im Blut.
Vergleichbare Versuche führte das Forschungsteam mit 20 Menschen durch: zehn Männer mit Typ-2-Diabetes und zehn ohne, die auf einem Trimmrad sporteln mussten. Auch hier stellten die Forschenden fest, dass die Testpersonen umso mehr Sauerstoff verbrauchten und umso weniger Körperfett aufwiesen, je mehr sie die b- und c-Versionen des Signalmoleküls produzierten. Diese Beobachtung galt sowohl für die Männer mit Typ-2-Diabetes als auch für jene ohne die Erkrankung. „Die Vermutung, dass die Gene in der Skelettmuskulatur die Anfälligkeit für Fettleibigkeit bestimmen, war also richtig“, fasst Ogawa zusammen.
Studie könnte Grundlage für neue Medikamente gegen starkes Übergewicht sein
Bedeutet das also, dass Menschen, die genetisch bedingt weniger b- und c-Versionen des Proteins produzieren, gar nicht erst auf Sport setzen sollten, um eine Gewichtsabnahme zu unterstützen? Das kann die Studie nicht beantworten – sie legt allerdings nahe, dass in diesem Fall mehr Geduld nötig sein könnte. Denn regelmäßige Bewegung über einen längeren Zeitraum rege die Produktion der Standardversion von PGC-1 alpha – also der a-Variante – an, so eine weitere Beobachtung.
Für Ogawa und sein Team liefert ihre Studie Hinweise für neue Medikamente zur Bekämpfung von Adipositas. „In jüngster Zeit wurden Medikamente gegen Fettleibigkeit entwickelt, die den Appetit unterdrücken und in vielen Ländern der Welt zunehmend verschrieben werden. Es gibt jedoch keine Medikamente, die Fettleibigkeit durch Erhöhung des Energieverbrauchs behandeln“, betont der Hormonforscher. Würde eine Substanz gefunden, welche die b- und c-Versionen von PGC-1 alpha steigere, könnte dies zur Entwicklung von Medikamenten führen, die den Energieverbrauch bei Sport oder sogar ohne Sport erhöhen. „Solche Medikamente könnten möglicherweise Fettleibigkeit unabhängig von einer Diät behandeln“, so Ogawa. (Alice Lanzke)
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