GLP-1-Medikamente wie Ozempic haben in den vergangenen Jahren vielen Menschen beim Abnehmen ausserordentlich geholfen. Gleichzeitig wurden jedoch Knochen- und Muskelverlust als Nebenwirkungen beobachtet.
Vor diesem Hintergrund läuft die Suche nach natürlicheren Wegen, das Körpergewicht zu steuern, ohne dabei unerwünschte Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Ein möglicher Ansatzpunkt ist das Protein MTCH2, das informell „Mitch“ genannt wird.
Von Mausversuchen zur Frage nach dem Effekt beim Menschen
Bereits in einer Studie aus dem Jahr 2016 stellten Forschende fest: Wird die Mitch-Produktion in der Muskulatur von Mäusen ausgeschaltet, sind die Tiere vor Übergewicht geschützt. Ausserdem verbesserten sich Messwerte, die mit Belastbarkeit und Ausdauer zusammenhängen.
Diese Ergebnisse sowie weitere frühere Arbeiten zu Mitch gaben den Anstoss für eine neu veröffentlichte Studie eines Forschungsteams unter Leitung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Weizmann Institute of Science in Israel. Im Kern geht es um die Frage, ob sich vergleichbare Effekte auch beim Menschen zeigen könnten.
Um das zu prüfen, schalteten die Forschenden im Labor in menschlichen Zellen das Gen aus, das für die Produktion von Mitch verantwortlich ist.
„Nachdem wir Mitch gelöscht hatten, untersuchten wir im Abstand von jeweils wenigen Stunden, welche Auswirkungen das auf mehr als 100 Substanzen hatte, die am Stoffwechsel in menschlichen Zellen beteiligt sind“, sagt die Biologin Sabita Chourasia vom Weizmann Institute of Science.
MTCH2 („Mitch“) und der Energiehaushalt in menschlichen Zellen
„Wir sahen einen Anstieg der zellulären Atmung – des Prozesses, bei dem die Zelle mithilfe von Sauerstoff aus Nährstoffen wie Kohlenhydraten und Fetten Energie gewinnt. Das erklärt die höhere muskuläre Ausdauer in früheren Experimenten mit Mäusen.“
Die Auswertung zeigte deutlich genauer, welche Funktion Mitch erfüllt: Es erschwert den Zusammenschluss (die Fusion) der zellulären Energiekraftwerke, der Mitochondrien. Dadurch arbeitet die Zelle bei der Energieverarbeitung weniger effizient.
Ohne Mitch laufen Zellen gewissermassen dauerhaft „auf Reserve“ und müssen ständig nach neuem Brennstoff suchen. Das führt dazu, dass Substanzen wie Kohlenhydrate, Fette und Aminosäuren schneller verbrannt werden. Das hilft zu erklären, weshalb Mäuse ohne Mitch in ihrer Muskulatur nicht fettleibig werden.
Die Forschenden stellten ausserdem fest, dass Zellen ohne Mitch Fette besonders stark als Energiequelle nutzen. Dabei beginnen sie praktisch, die fettigen Bausteine in und um die Zellmembranen zu verbrennen.
„Wir haben entdeckt, dass das Löschen von Mitch zu einem starken Rückgang von Fetten in Membranen führte“, sagt der Biologe Atan Gross vom Weizmann Institute of Science.
„Gleichzeitig sahen wir einen Anstieg fettiger Substanzen, die zur Energiegewinnung genutzt werden, und wir erkannten, dass Fett aus der Membran heraus abgebaut wurde, um als Brennstoff zu dienen. Mit anderen Worten: Wir haben gezeigt, dass Mitch das Schicksal von Fett in menschlichen Zellen bestimmt.“
Eine weitere, eher grossskalige Beobachtung rund um Fett ergab sich ebenfalls: Fehlt Mitch, gerät auch der Prozess durcheinander, bei dem sich ganze Zellen in Fettgewebe umwandeln – die sogenannte Differenzierung von Fettzellen.
„Der Prozess der Fettansammlung erfordert eine grosse Menge verfügbarer Energie, doch in Zellen ohne Mitch herrscht ein Energiemangel“, sagt Gross.
„Ausserdem wird die Expression von Genen unterdrückt, die für die Differenzierung notwendig sind, und es mangelt an Substanzen, die für das Stattfinden dieses Prozesses entscheidend sind. In der Folge nimmt die Differenzierung neuer Fettzellen ab – ebenso wie die Fettansammlung.“
Perspektiven, offene Fragen und mögliche Risiken
Bis zur Entwicklung konkreter Therapien ist es noch ein weiter Weg. Doch dass Mitch eine zentrale Rolle in zwei Prozessen spielt – beim Fettverbrennen und bei der Fettansammlung –, macht das Protein zu einem aussichtsreichen Kandidaten für weitere Forschung.
Um vollständig zu verstehen, welche Folgen die Anwesenheit oder das Fehlen von Mitch tatsächlich hat, sind jedoch deutlich mehr Untersuchungen nötig. Wenn Zellen in einen derart hektischen, energiearmen Zustand versetzt werden, besteht das Risiko, Gewebe und Organe so stark zu belasten, dass Schäden entstehen könnten – ein Aspekt, den mögliche künftige Behandlungen unbedingt vermeiden müssten.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein MTCH2-Knockout einen hypermetabolischen Zustand auslöst, der zu einem Ungleichgewicht im zellulären Energiefluss führt und mehrere Stoffwechselwege aktiviert, um den gesteigerten Energieverbrauch und -bedarf zu decken“, schreiben die Forschenden in ihrer veröffentlichten Arbeit.
„Diese Ergebnisse unterstreichen die Rolle von MTCH2 als entscheidendem Regulator des zellulären Energieflusses.“
Die Studie wurde im EMBO Journal veröffentlicht.
Dieser Artikel wurde von Rachel Garner faktengeprüft und von Peter Dockrill redigiert. Auch wenn wir grossen Wert auf unsere Abläufe legen, sind wir nur Menschen. Wenn Ihnen ein Fehler auffällt, informieren Sie uns bitte.
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