Metabolismus sichtbar machen

Wenig Bewegung und ein kalorisches Überangebot schaden nicht nur dem Herzen, sondern sind auch der Ausgangspunkt vieler Stoffwechselerkrankungen. Fettleibigkeit (Adipositas), verursacht durch eine Energiezufuhr, die den Energieverbrauch übersteigt, schafft eine ungünstige Basis für die Entstehung von Typ-2-Diabetes, Fettleber und die genannten Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Wie genau sich dieser Vorgang abspielt und welche Rolle ein Nährstoffüberangebot im metabolischen System spielt, ist noch nicht ausreichend geklärt. Eine neue, einzigartige Kombination aus High-End-Bildgebungsverfahren und Tracer-Technik soll Aufschluss über die Biochemie des Gewebes geben. „In unserem Projekt versuchen wir, den genauen Weg von Fett und Zucker in den Organen – zuerst in der Leber – abzubilden. Dazu entwickeln und kombinieren wir drei verschiedene Bildgebungstechniken, die wir in einem Tiermodell an der Ratte testen“, sagt Martin Krššák, der zusammen mit Cécile Philippe und Arno Schintlmeister das Projekt leitet.

Kombination

Für das vom WWTF geförderte Projekt werden die drei unterschiedlichen Methoden dazu eingesetzt, um auf völlig neue Weise den Weg von Glukose- bzw. Fettmolekülen sichtbar zu machen. Um verschiedene Stoffwechselsituationen darstellen zu können, wurde an einer Gruppe von normal ernährten Tieren getestet sowie an übergewichtigen Tieren, die eine Ernährung mit einem hohen Fettanteil erhielten. „Die Positron-Emissions-Tomographie (PET) zeigt uns, wie viel und wie schnell von der Glukose, bzw. dem Fett in die Leber aufgenommen wird. Die Magnet Resonanz Bildgebung (MRI) kann uns darüber hinaus zeigen, wie diese Ernährungsbestandteile verarbeitet werden. Die Kombination der Elektronenmikroskopie und Massen-Spektroskopie der Gewebeproben wiederum zeigt uns, wo in der Leberzelle diese Moleküle landen“, erklärt Krššák die Details des Vorgehens.

Neue Therapien

Die Ergebnisse der Untersuchungen sollen Aufschluss über den Zucker-, bzw. Fettstoffwechsel geben und Hinweise für neue Therapieansätze liefern. Zudem soll die Kombination aus den unterschiedlichen Verfahren Ausgangspunkt für weitere Forschungsprojekte sein, die von den komplexen, innovativen Bildgebungsmethoden profitieren.

Wohlstandsbauch

Die Untersuchungen rund um Martin Krššák fokussieren sich vor allem auf die Rolle der Fettleber, die nicht durch Alkohol, sondern durch ein Überangebot an Lebensmittel verursacht wird. „Die Verfettung der Leber geht Hand in Hand mit einem Überangebot an Nährstoffen, Übergewicht, Zuckerstoffwechselstörungen und Diabetes. Sie stellt ein Risiko für die Entwicklung der Leber-Fibrose und später der Leberzirrhose dar und begleitet unter anderem auch kardiovaskuläre Erkrankungen“, erläutert Krššák.

Folgen

Eine fette Leber kann ihre Funktionen nicht mehr zur Gänze erfüllen, kann sich den täglichen Herausforderungen nicht richtig anpassen und kann schließlich Probleme machen. „Wir sprechen auch von metabolischer Inflexibilität“, ergänzt Krššák.

Es ist aber nicht nur das Übermaß in der Ernährung, das einen Risikofaktor für das Entstehen einer Fettleber darstellt. „Es ist der gesamte Lifestyle“, sagt Krššák.