Identifikation und Anreicherung von humanen beigen/braunen Adipozyten-Stammzellen aus weißem Fettgewebe zur Bildung funktionellen braunen Fettgewebes beim Menschen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Pamela Fischer-Posovszky
• Fachliche Zuordnung: Kinder- und Jugendmedizin
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 284104068

Die Existenz von funktionell relevantem, braunem Fettgewebe (BAT) beim erwachsenen Menschen ist erst seit dem Jahr 2009 in der Wissenschaft anerkannt. Im Gegensatz zu weißem Fettgewebe, das Energie speichert, wird im braunen Fettgewebe Energie verbraucht um Wärme zu produzieren. Der Befund, dass bei adipösen Patienten die Aktivität des BAT reduziert ist, führte schnell dazu, dass es zu einem attraktiven Ansatzpunkt für die pharmakologische Therapie von Übergewicht und Adipositas wurde. Neueste Forschungsergebnisse zeigen, dass es nicht nur braune und weiße Fettzellen, sondern noch einen dritten Typ, die beige Fettzelle, gibt. Im Modellsystem der Maus kann dieser Zelltyp unter bestimmten Bedingungen innerhalb des weißen Fettgewebes entstehen. Die zellulären und molekularen Grundlagen für die Entstehung von beigen Adipozyten sind beim Menschen nur unzureichend bekannt. Klar scheint jedoch zu sein, dass sowohl beige wie auch braune Adipozyten die Fähigkeit zur Thermogenese besitzen und damit zur Steigerung des Energieumsatzes beitragen können. Unsere Arbeitsgruppe konnte vor kurzem erstmals zeigen, dass humane Progenitorzellen, die entweder zu weißen oder zu braunen Fettzellen differenzieren, eine unterschiedliche Gensignatur besitzen. Unter den differentiell regulierten Genen befanden sich viele Oberflächenmarker, die man zur Anreicherung brauner Adipozyten nutzen könnte. Die grundlegende Hypothese dieses Antrages ist, dass sich in der stromal-vaskulären Fraktion des weißen Fettgewebe des Menschen Progenitorzellen befinden, die in beige oder braune Adipozyten differenzieren können. Auf dieser Grundlage verfolgen wir die folgenden Ziele: 1. Wir wollen die Oberflächenmarker von weißen bzw. von beigen/braunen Adipozyten identifizieren. 2. Wir wollen diese Marker nutzen um beige/braune Progenitoren aus dem weißen Fettgewebe anzureichern. 3. Es soll untersucht werden ob die identifizierten Marker eine kausale Rolle für die Bildung von beigen/braunen Fettzellen spielen. 4. In Transplantationsexperimenten soll überprüft werden ob die aus dem weißen Fettgewebe angereicherten Progenitoren, die in vitro eine beige/braune Gensignatur und Funktion zeigten, in vivo funktionelle beige/braune Fettgewebedepots bilden können. Bei Mäusen kann man durch die Transplantation von braunem Fettgewebe eine Diät-induzierte Adipositas und assoziierte Begleiterkrankungen verhindern bzw. rückgängig machen. Unsere ist Vision ist einen solchen Ansatz für den Menschen zu entwickeln. Die hier geplanten Untersuchungen stellen die wissenschaftliche Grundlage dafür dar.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen