Wie Adipositas das Immunsystem ins Schwanken bringt

Heute geht es um die Interaktionen zwischen Immunsystem und Fettgewebe. Es gibt drei Arten von Fettgewebe: das weiße, das beige und das braune Fettgewebe. Fettzellen spielen eine wichtige Rolle für das Immunsystem.1 Das Immunsystem wiederum beeinflusst die Art der Fetteinlagerung im Körper.1-3

Ein Meteoritenschauer antiinflammatorischer Botenstoffe

Eine Studie aus dem Jahr 2014 setzt sich mit der Interaktion zwischen Fettgewebe und Immunsystem auseinander. Eine besondere Rolle spielt hierbei das Meteorin-like Hormon (Metrnl). Dieses Hormon wird in Muskelzellen nach Ausdauertraining freigesetzt und in Fettzellen bei Kälteexposition induziert. Metrnl wandelt das weiße in beiges Fett um, steigert den Energieverbrauch und fördert die Produktion antiinflammatorischer Botenstoffe. Das Meteorin-like Hormon erhöht über die Eosinophilen die Interleukin-4-Expression und stimuliert den alternativen Aktivierungsweg der Makrophagen des Fettgewebes.2

Das viszerale Fettgewebe hilft bei der Infektionsbekämpfung

Bei einem normalgewichtigen Menschen erfüllt das viszerale Fettgewebe für den Körper förderliche Aufgaben. Es beherbergt Zellen des angeborenen und erworbenen Immunsystems. Die Adipozyten beeinflussen die Funktion der Immunzellen und sind Energielieferant für das Immunsystem. Sie produzieren darüber hinaus antimikrobielle Peptide, Adipokine und proinflammatorische Zytokine, die bei der Infektionsbekämpfung hilfreich sind. Die verschiedenen Adipokine sind Zytokine, die bei Gewichtsabnahme eine antiinflammatorisch und bei Gewichtszunahme proinflammatorisch wirken können. Adipositas bringt das Ganze ins Schwanken. Die endokrine und immunologische Funktion des viszeralen Fettgewebes verändert sich. Es kommt vermehrt zu Entzündungsprozessen mit Schädigung des Gewebes. Daraus resultierende Erkrankungen sind u.a. Diabetes mellitus und entzündliche Darmerkrankungen.4

Viszerales Fett bei Adipositas: ein immunologisches Sorgenkind

Sorgen macht uns Medizinern das viszerale Fett, wenn es denn über das gesunde Maß hinausgeht. Adipositas geht einher mit einer systemischen niedriggradigen Entzündung. Dies beruht auf einer erhöhten Aktivität der Adipozyten, der ortsständigen sowie der rekrutierten Makrophagen. Gleichzeitig besteht ein erhöhtes Risiko für eine ganze Reihe von Krankheiten, wie Asthma, Diabetes mellitus, die nichtalkoholische Fettleber, die Arteriosklerose und Krebserkrankungen.1

Das adipöse Fettgewebe wirkt proinflammatorisch

Das adipöse Fettgewebe fungiert als endokrines Organ und produziert verschiedene u.a. an das Immunsystem adressierte Botenstoffe. Zu den vom adipösen Fettgewebe sezernierten Botenstoffe gehören Leptin, Adiponectin, Resistin, RBP4 (retinol binding protein 4), TNF-α (tumor necrosis factor α), IL-1β, IL-6 und MCP-1 (monocyte chemotactic protein 1). Sie sind beteiligt an verschiedenen metabolischen und immunologischen Prozessen. Im weißen Fettgewebe adipöser Menschen produzieren Makrophagen proinflammatorische Zytokine. Interessanterweise führt eine Gewichtsabnahme zu einer Abnahme der Infiltration mit Makrophagen.1,3

BMI korreliert mit dem Level proinflammatorischer Zytokine

Im Serum adipöser, sonst asymptomatischer Menschen können in positiver Korrelation zum BMI erhöhte Level proinflammatorischer Zytokine gemessen werden. TNF-α wirkt hauptsächlich auto-/parakrin. Seine Konzentration im Blut ist daher sehr gering. Im Gegensatz hierzu können bei adipösen Menschen serologisch erhöhte Interleukin-6-Level gemessen werden. Die erhöhten IL-6-Level gehen einher mit erhöhten CRP (C-reactive protein)-Level im Blut.1

Gewicht im Gleichgewicht?

Adipositas verändert die Funktion der zirkulierenden Immunzellen. Die T- und B-Zellfunktion ist reduziert, die Phagozytose durch Monozyten und Granulozyten ist gesteigert. Die Anzahl an Leukozyten korreliert positiv mit Übergewicht. Zirkulierende mononukleäre Zellen von übergewichtigen Patienten zeigen eine erhöhte NFκB (nuclear factor κB)-Bindung. Gleichzeitig kann ein reduziertes NFκB-Inibitorlevel und eine erhöhte mRNA-Expression für IL-6, TNF-α und MIF (migration inhibition factor) gemessen werden. Es konnte ebenfalls eine positive Korrelation zwischen den freien Fettsäuren und Markern der Makrophagenaktivierung beobachtet werden. Im Tierversuch aktivierte eine Hyperlipidämie bei Mäusen das angeborene Immunsystem auf dieselbe Weise wie Lipopolysaccharide (Toll4, CD14 und MD-2).1

Im nächsten Beitrag erfahren wir, welchen Einfluss das Omentum majus auf das Immunsystem hat.

Referenzen:
1. Federico A. et al. (2010). Fat: A matter of disturbance for the immune system. World J Gastroenterol. 2010 Oct 14; 16(38): 4762–4772. 
2. Rao R. R. et al. (2014). Meteorin-like is a hormone that regulates immune-adipose interactions to increase beige fat thermogenesis. Cell. 2014 Jun 5;157(6):1279-91. doi: 10.1016/j.cell.2014.03.065.
3. Bastard J. P. et al. (2006).Recent advances in the relationship between obesity, inflammation, and insulin resistance. Eur Cytokine Netw. 2006 Mar;17(1):4-12.
4. Han et al. (2017). White adipose tissue is a reservoir for memory T cells and promotes protective memory responses to infection. Immunity, 47:1154–68.e6, 2017.

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