Gefährliche Interaktionen: Fettgewebe und Herz

Ein Myokardinfarkt geht mit erhöhten Katecholamin-Spiegeln einher, die über beta-adrenerge Rezeptoren einen der stärksten Stimuli für die Lipolyse des peripheren weißen Fettgewebes (WAT) darstellen. Daher sind die zirkulierenden freien Fettsäuren nach einem Myokardinfarkt ebenfalls erhöht und wirken schädigend auf das Herz. Es ist bisher allerdings nur wenig darüber bekannt, welchen Einfluss die kardiale Ischämie auf die unterschiedlichen weißen Fettgewebedepots (subkutan und viszeral) hat und auf andere Funktionen des Fettgewebes, wie z. B. die endokrine Funktion.

In dieser Studie wurden die Effekte der kardialen Ischämie auf die Morphologie und Funktion der viszeralen und subkutanen weißen Fettgewebedepots in einem Mausmodell mit Myokardinfarkt untersucht.^1,2

Kurz nach der Ischämie wurde eine akute lipolytische Aktivierung beobachtet, die mit einer Hochregulierung der zirkulierenden Fettsäuren und einer erhöhten Phosphorylierung der hormonsensitiven Lipase im subkutanen WAT-Depot einherging. Darüber hinaus wurde auch in den subkutanen Depots eine verringerte Adipozytengröße und eine erhöhte Expression des ersten und geschwindigkeitsbestimmenden Lipolyse-Enzyms ATGL (adipöse Triglyceridlipase) bis zu 28 Tage nach der Reperfusion festgestellt, was auf eine eher chronische lipolytische Aktivierung hindeutet.

In weiteren Untersuchungen wurde die chronische lipolytische Aktivierung durch eine induzierbare, adipozytenspezifische ATGL-Knock-out-Mutation gehemmt. Dadurch verschlechterte sich die kardiale Dysfunktion nach der Ischämie und die Narbengröße nahm zu. Gleichzeitig ging dies mit einer Verringerung des zirkulierenden Adiponektins und Störungen des kardialen Substratstoffwechsels einher. Wurde dagegen ausschließlich die akute lipolytische Aktivierung gehemmt durch die Expression und Aktivierung eines adipozytenspezifischen, inhibitorischen DREADD (Designer Receptor Exclusively Activated by Designer Drug), verbesserte sich die systolische Funktion des Myokards.

Das weiße Fettgewebe ist nicht nur ein Energiespeicher, sondern interagiert als endokrines Organ bei zahlreichen Prozessen. In dieser Studie im Mausmodell wurde eine akute und eine chronische lipolytische Aktivierung nach Myokardinfarkt beobachtet. Die Hemmung der chronischen lipolytischen Aktivierung führte zur Verschlechterung der Herzfunktion, während die Hemmung der akuten lipolytischen Aktivierung mit der Verbesserung der Herzfunktion einherging. Inwieweit sich diese Ergebnisse aus der Grundlagenforschung für neue therapeutische Ansätze nutzen lassen, müssen weitere Untersuchungen zeigen.

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^{1. Bottermann K. Role of white adipose tissue lipolysis in cardiac metabolism after myocardial infarction. Vortrag Basic Science Meeting, Cardiac metabolism – From iPS cells to adipocytes and obesity. DGK Herztage 2023; 05.-07.10.2023, Bonn}

^{2. Wang L et al. Cardiac ischemia modulates white adipose tissue in a depot-specific manner. Front Physiol. 2022;13:1036945.}