Der Adipositas und ihren Begleitern auf der Spur

Über die Hälfte aller Erwachsenen in Deutschland ist übergewichtig, fast ein Viertel hiervon ist sogar krankhaft übergewichtig (adipös). Dabei geht Adipositas oft mit einer kürzeren Lebenserwartung einher: Ein erhöhtes Risiko zur Entwicklung von Typ 2 Diabetes, Herzerkrankungen, Schlaganfällen oder Krebserkrankungen sind hier nachgewiesen. Dabei spielt die Verstoffwechselung von Lipiden und Proteinen eine zentrale Rolle. Hier machen insbesondere oxidierte Lipide an manchen Stellen große Probleme, an anderen liegen sie aber unter Normalbedingungen im gesunden Gewebe vor.

Dr. Maria Fedorova von der Universität Leipzig und ihre Nachwuchsgruppe erforschen deshalb unterschiedlich oxidierte Versionen von Lipiden und Proteinen, die bei Adipositas und den damit einhergehenden Komplikationen eine Rolle spielen, um dieses offensichtlich sehr komplexe Geschehen aufzuklären. Die Forscher machten sich zunächst auf die Spur der Zusammensetzung des humanen Fettgewebes und untersuchten die enthaltenen Lipide genauer. Sie haben sogenannte Lipidomics-Daten erhoben, also die gesamten Lipide in Proben adipöser Patienten - insbesondere oxidierte Lipide und lipidmodifizierte Proteine - untersucht. Allein dieser Schritt war eine methodische Herausforderung, da bisher nur wenig auf dem Gebiet geforscht ist und somit erst standardisierte Methoden etabliert und passende Software entwickelt werden mussten.

Durch die Kombination von Omics-Daten und bioinformatischen Modellen identifizierten sie hunderte von Lipidmolekülen in humanem Fettgewebe. Auf dieser Basis erstellten die Wissenschaftler erstmals einen umfassenden „Atlas für Lipide des Fettgewebes“, der nun von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt genutzt wird. Die Daten werden unter anderem für die Rekonstruktion metabolischer Netzwerke und Signalwege verwendet, die essentiell für das Verständnis des Krankheitsverlaufes sind. In einem weiteren Schritt haben die Wissenschaftler klinische Parameter mit öffentlich zugänglichen Omics-Literaturdaten kombiniert. Basierend auf den analysierten Omics-Daten wurden weitere mathematische Modellierungen erstellt, die möglicherweise sogar eine Unterscheidung zwischen metabolisch gesunden Individuen und Patienten mit hohem metabolischem Risiko anhand der Lipidzusammensetzung ermöglichen soll. Zukünftig soll es denkbar sein, anhand von Blutproben relevante ­Biomarker zu untersuchen, die Prognosen zum ­Verlauf der Adipositas zulassen.

Spotlight aus der Nachwuchsgruppe SysMedOs - Integration von Oxidativen Stress in eine systemmedizinische Betrachtung von Fettleibigkeit und deren Komplikationen, aus der Broschüre "Systemmedizin - Von Big Data zur personalisierten Medizin".