Post on 05-Jul-2020
Braunes Fettgewebe –
neue Erkenntnisse über den Cholesterinabbau
20. Ernährungsfachtagung der DGE-Sektion MV,
12. Oktober 2017
Dr. Anna Worthmann
AG Heeren
Energiehomöostase
Energie-
aufnahme
Gewichtsbalance
Energie-
verbrauch
Braunes Fettgewebe (brown adipose tissue, BAT)
Kontrolle Kalt
Nedergaard & Cannon, Cell Metabolism 2010
Bartelt et al.; Nature Medicine 2011
CL316243
Pharmacology
Braunes Fettgewebe (brown adipose tissue, BAT)
Saito et al., Diabetes 2009
• wird durch akute Kältebehandlung aktiviert
• 150 g verbrennen 3-4 kg
• im Winter ist die Aktivität höher
• mit dem Alter nimmt die Aktivität ab
• die Aktivität verhält sich umgekehrt
iproportional zum Körperfett
Kälte erhöht Nahrungsaufnahme
0
5
10
15
20
25
30
35
0 1 2 3 4 5
Fu
tte
rme
ng
e(g
)
Zeit (Tage)
warm
kalt
***
***
***
***
***kalt
Aufnahme & Metabolismus von Nährstoffen ins BAT
Adaptive
Thermogenese
Triglyzeride Glukose Cholesterin
Kälte reduziert Plasma-Cholesterin
-3Tag 0 7
Western Type Diet, + Chol
cold, 6°Ckalt, 6°C
warm, 30°C
plasma
Worthmann et al. Nat. Med. 2017
kalt
warm warm
kalt
Atherosklerose in APOE*3-Leiden.CETP
Wochen
Berbee et al., Nat. Communications 2016
0 10
Western Type Diet, + Chol
CL316243
CL316243
Vehicle
Detektion von 3H-Cholesterin in
Plasma und Fäzes
Peritoneale Makrophagen:
ex vivo 3H-Cholesterin und LDL
kaltwarm
BAT beschleunigt RCT
0
4000
8000
12000
16000
Plasma Liver
3H
-Ch
ole
ste
rin
(C
ou
nts
/Ge
sa
mtv
olu
me
n)
$
$
Plasma
0
1000
2000
3000
4000
Faeces24 h
Faeces48 h
****
***
Fäzes 24h Fäzes 48h
warm kalt
Bartelt et al., Nat. Communications 2017
BAT beschleunigt HDL-Turnover
50%
75%
100%
125%
150%
175%
0 1 2 3 4 5
Pla
sm
a 3
H/1
25I-
rad
ioa
kti
vit
ät
Zeit (h)
Refed warm
Refed cold
******
0
100
200
300
400
500
3H
-CE
-HD
L(c
pm
/mg
org
an
)
Refed warm
Refed cold
**
** *** *
warm
kalt
warm
kalt
Bartelt et al., Nat. Communications 2017
Cholesterin wird als Gallensäuren ausgeschieden
Fäkale Exkretion = Synthesemenge
BAT erhöht die Gallensäurespiegel
Fäkale Gallensäurespiegel Hepatische Gallensäurespiegel
kaltwarm
U B A C B A
0
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
Ga
lle
ns
äu
ren
(n
g/m
g)
-3Tag 0 7
Western Typ Diät
kalt, 6°C
warm, 30°C
Worthmann et al. Nat. Med. 2017
warm
kalt
Ga
llen
sä
ure
n (
ng/m
g)
Rin
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nju
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n
Init
iati
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Se
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ke
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tion
&
Initia
tion
Klassischer Weg Alternativer Weg
4-Cholesten-7-α-ol-on
Cholesterin
Cholsäure β-Muricholsäure
Unkonjugierte
Gallensäuren
Konjugierte
Gallensäuren
27α-Hydroxycholesterin7-Hydroxycholesterin
5-Cholesten-3-β,7α-diol
Cyp27a1
Cyp7b1
Cyp7a1
Cyp8b1
Baat
BA
Synthese
BACholG
en
e E
xp
ressio
n (
a.u
.) warm kalt
BAT stimuliert alternative Gallensäuresynthese
Worthmann et al. Nat. Med. 2017
Gallensäuren bei Cyp7b1-/- nicht erhöht
-3Tag 0 7
Western Typ Diät
Cyp7b1-/- kalt, 6°C
Cyp7b1-/- warm, 30°C
kalt, 6°C
warm, 30°C
Worthmann et al. Nat. Med. 2017
wt kaltwt warm
Cyp7b1-/- warm Cyp7b1-/- kalt
Ga
llen
sä
ure
n (
ng/m
g)
Zusammenfassung
Diätetische
Lipide
Fäkale
Exkretion
Adaptive
Thermogenese
Gallensäuren Cholesterin
CYP7B1
Zusammenfassung
Lipoprotein
Prozessierung
Reverser
Cholesterin-Transport
BAT Aktivität:
Reduziert Plasma Cholesterin
Reduziert Atherosklerose
Beschleunigt RCT und HDL Turnover
Steigert Cholesterin-Aufnahme in die Leber
Stimuliert die Cyp7b1-abhängige Gallensäuresynthese
Danksagung
Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie
Jörg Heeren, Ludger Scheja, Clara John, Miriam Baguhl, Nicola Schaltenberg, Christian Schlein,
Alexander Bartelt, Markus Heine, Alexander Fischer, Lucia Krott, Krissi Gottschling, Nils Mangels, Kirstin Albers, Denise Bargheer,
Brigitte Müller, Sandra Ehret, Eva-Marie Azizi, Birgit Henkel, Anastasia Kuhl, Meike Kröger, Klaus Tödter,
Walter Tauscher, Friederike Behler-Janbeck, Christine Runge, Svenja Moser
III. Medizinische Klinik und Poliklinik
Franz Rinninger
Hamburg School of Food Science
Markus Fischer, Philipp Werner, Katrin Wegner, Marina Creydt
UT Southwestern:
Phil Shaul
Mohamed Ahmed
Universität Kiel:
Malte Rühlemann
Femke-Anouska Heinsen
Andre Franke