Molekulare Regulation des Fettgewebs- und Leberstoffwechsels durch die Ernährung

Ansprechpartnerin: PD Dr. Olga Ramich

In diesem Projekt untersuchen wir den Einfluss der Ernährung auf die zellulären und molekularen Mechanismen in humanem Fettgewebe und in der Leber sowie die chronische, metabolisch bedingte Gewebsinflammation und deren Rolle bei der Entstehung metabolischer Dysfunktionen bei Adipositas und Typ-2-Diabetes. Dabei konnten wir markante Effekte von Nahrungsproteinen, gesättigten und ungesättigten Fetten, Flavonoiden und Glucosinolaten auf die Insulin-Signalübertragung, den Glukose- und Fettstoffwechsel, die Zytokin- und Adipokinprofile sowie auf Entzündungsprozesse in Gewebsproben und in isolierten Blut- und Fettzellen nachweisen.

In vorherigen Studien haben wir das Wingless-type signaling pathway protein-1 (WISP1) als neues Adipokin identifiziert, das bei starkem Übergewicht vermehrt in das Blut abgegeben wird (Abb. 1). Wie wir anhand klinischer Untersuchungen zeigen konnten, produziert das viszerale Fettgewebe besonders viel WISP1. Die Synthesemenge des Proteins steht dabei in enger Beziehung mit dem Grad der Insulinresistenz und der Freisetzung von Entzündungsmarkern. Zudem kann über die Intensität der WISP1-Produktion auch die Differenzierung der humanen Makrophagen zum proinflammatorischen Zelltyp stimuliert werden. Unsere Versuche haben gezeigt, dass WISP1 die Insulinwirkung in Hepatozyten und Muskelzellen in vitro aufhebt und somit die Insulinresistenz fördern kann. WISP1 wird vom WNT-Signalweg reguliert, der in die Entwicklung der Gewebsfibrose involviert ist. Darüber hinaus ist WISP1 an der Regulation der Adipozytendifferenzierung beteiligt.

Vor Kurzem haben wir den Einfluss von WISP1 auf Stoffwechsel, Gewebsfibrose und Entzündungen in einem WISP1-Knockout-Mausmodell und in humanen Leber- und Fettproben untersucht. Außerdem erforschen wir die Bedeutung von WISP1 für die Adipozytendifferenzierung in primären Adipozytenkulturen.