WAT-zu-BAT-Kommunikation fördert die anhaltende Aktivierung der BAT-Thermogenese bei Kälteeinwirkung

Wie Körperfett uns warm hält

Wenn wir in die Kälte treten, schalten unsere Körper rasch verborgene „Heizungen“ in bestimmten Fettzellen ein, um uns warm zu halten. Diese Studie enthüllt ein überraschendes Gespräch zwischen verschiedenen Fettarten, das hilft, dieses innere Heizsystem über viele Stunden Kälteeinwirkung hinweg aufrechtzuerhalten. Das Verständnis dieses Dialogs erklärt nicht nur, wie wir die Kälte überstehen, sondern könnte auch auf sichere Wege hinweisen, den Stoffwechsel und das Körpergewicht zu beeinflussen.

Die zwei Arten von Fett-Heizern

Unser Körper enthält mehr als eine Art von Fett. Braunes Fett ist vollgepackt mit winzigen Kraftwerken, die Brennstoff verbrennen, um Wärme zu erzeugen anstatt Energie zu speichern. Bei länger andauernder Kälte kann sich gewöhnliches weißes Fett teilweise in „beiges“ Fett verwandeln und einige dieser Heizfähigkeiten erlangen. Traditionell dachten Wissenschaftler, dass Nerven, die den Neurotransmitter Noradrenalin freisetzen, der hauptsächliche Auslöser für diese wärmebildenden Fettzellen sind. Die Nerven sagen braunem und beigem Fett, Fett und Zucker zu verbrennen, was hilft, die Kerntemperatur stabil zu halten.

Wenn Nervensignale nachlassen

Die Forschenden fanden heraus, dass bei Mäusen, die starker Kälte ausgesetzt waren, Noradrenalin im braunen Fett zu Beginn anstieg, dann aber abfiel, obwohl die Tiere warm blieben und ihr braunes Fett weiter arbeitete. Sie gingen einen Schritt weiter und durchtrennten die sympathischen Nerven zum braunen Fett, wodurch das lokale Noradrenalin fast verschwand. Bei sehr niedrigen Temperaturen hatten die Mäuse zunächst Schwierigkeiten, was zeigt, dass dieses Nervensignal für schnelles Aufheizen entscheidend ist. Bei milderer Kälte konnten jedoch dieselben nervenlos gemachten Mäuse Körpertemperatur und Aktivität des braunen Fettes aufrechterhalten. Das deutete darauf hin, dass ein anderes, über das Blut wirkendes Signal einspringen muss, wenn die nervenbasierte Kontrolle nachlässt.

Eine Botschaft aus dem weißen Fett

Mit Protein-Suchmethoden im Blut der Mäuse identifizierte das Team eine Substanz namens lösliches ST2 (sST2), die stark anstieg, als die Nervenversorgung des braunen Fettes entfernt und die Tiere abgekühlt wurden. Sie verfolgten die Quelle von sST2 hauptsächlich zu einer tiefen weißen Fettdepots im Bauchraum. Dort schalten kalte, über Nerven vermittelte Signale, die auf spezifische Rezeptoren in weißen Fettzellen wirken, ein Protein namens CREB1 ein, das wiederum die Produktion und Freisetzung von sST2 in den Blutkreislauf steigert. Die Autorinnen und Autoren zeigten, dass dieser Weg sowohl in Mäusen als auch in menschlichen Fettproben im Labor funktioniert und bestätigten damit, dass weißes Fett als aktiver Sender dieser chemischen Nachricht agiert.

Wie das Signal braunes Fett verstärkt

Sobald es im Blut zirkuliert, gelangt sST2 zum braunen Fett und bindet direkt an adrenerge Rezeptoren auf der Oberfläche brauner Fettzellen, insbesondere an eine Form, die als Beta-3-Rezeptor bekannt ist. Diese Bindung verstärkt denselben intrazellulären Signalweg, der normalerweise durch Noradrenalin ausgelöst wird, erhöht die Aktivität von Enzymen, steigert die Expression von wärmerelevanten Genen wie UCP1 und hält die Fettverbrennung hoch. Mäuse, denen sST2 fehlte, konnten während längerer Kälte die Aktivität des braunen Fettes nicht aufrechterhalten, entwickelten geschwollene, geschädigte Mitochondrien im braunen Fett und zeigten einen insgesamt geringeren Energieverbrauch. Wichtig ist, dass diese Effekte nicht von einem anderen Molekül namens IL-33 abhingen, obwohl sST2 am besten dafür bekannt ist, in der Immunologie mit IL-33 zu interagieren.

Von Wärmeproduktion zu beigem Fett

Über die bloße Aufrechterhaltung brauner Fettaktivität hinaus bewegte sST2 weißes Fett in Richtung eines beigen, wärmeproduzierenden Zustands. Bei Mäusen führte ein Anstieg von sST2 zu mehr beige-ähnlichen Zellen im subkutanen Fett, zusammen mit höherer Expression vieler thermogener Gene und aktiveren Mitochondrien. In sowohl Maus- als auch menschlichem Fettgewebe, das außerhalb des Körpers untersucht wurde, arbeitete sST2 zusammen mit Wirkstoffen, die Beta-3-Rezeptoren stimulieren, wie Mirabegron, um das Beige-Programm stark zu verstärken. Diese Kombinationen erhöhten den Sauerstoffverbrauch und die Genaktivität, die mit Fettverbrennung verknüpft sind, und deuten darauf hin, dass sST2 wie ein Lautstärkeregler wirkt, der die Wirkung niedrigerer Wirkstoffdosen verstärkt.

Warum das für die Gesundheit wichtig ist

Einfach ausgedrückt zeigt diese Arbeit, dass weißes Fett über einen zirkulierenden Botenstoff, sST2, mit braunem Fett kommunizieren kann, um unsere internen Heizungen brennen zu halten, wenn Nervensignale allein nicht ausreichen. Diese Kommunikation von Weiß zu Braun hilft, die Körpertemperatur bei längerer Kälte aufrechtzuerhalten und fördert die Umwandlung eines Teils des weißen Fettes in beiges Fett. Da die Aktivierung von braunem und beigem Fett die Verarbeitung von Zucker und Fett im Körper verbessern kann, könnte das gezielte Nutzen des sST2-Wegs zusammen mit bestehenden Beta-3-Rezeptor-Wirkstoffen eines Tages einen neuen Ansatz zur Unterstützung der Stoffwechselgesundheit bieten, während einige Nebenwirkungen stärkerer nervenähnlicher Stimulation vermieden werden.

Zitation: Xue, J., Chen, D., Wang, C. et al. WAT-to-BAT communication facilitates the sustained activation of BAT thermogenesis during cold exposure. Cell Discov 12, 37 (2026). https://doi.org/10.1038/s41421-026-00891-8

Schlüsselwörter: braunes Fett, Thermogenese, Adipokin, Energie-Stoffwechsel, Kälteeinwirkung