Adipositas-Gedächtnis in T-Zellen bleibt nach Gewichtsabnahme bis zu 10 Jahre bestehen

Adipositas zu überwinden, ist nur selten einfach. Selbst nach einer erfolgreichen Gewichtsabnahme kämpfen viele Menschen über lange Zeit damit, eine erneute Gewichtszunahme zu verhindern.

Rückfälle bei Adipositas sind häufig. Studien deuten darauf hin, dass dabei mehr als Willenskraft eine Rolle spielt: Fettzellen bewahren noch lange nach dem Abnehmen eine Art „Gedächtnis“ an die Adipositas. Das könnte Bemühungen erschweren, einer erneuten Gewichtszunahme vorzubeugen.

Adipositas-Gedächtnis in Immunzellen

Dieses Gedächtnis beschränkt sich jedoch nicht auf Fettzellen. Wie Forschende in einer neuen, zehn Jahre umfassenden Studie berichten, können auch bestimmte Immunzellen eine dauerhafte Erinnerung an Adipositas speichern.

Laut der Studie kann diese biologische Aufzeichnung ein erhöhtes Risiko für Erkrankungen bewahren, die mit Adipositas zusammenhängen – und zwar noch bis zu 10 Jahre, nachdem eine Person Gewicht verloren hat.

Grundlage dieses Effekts ist die DNA-Methylierung. Bei diesem normalen biologischen Vorgang heften sich Methylgruppen an DNA-Moleküle an und verändern dadurch die Aktivität von Genen, ohne die DNA-Sequenz selbst zu beeinträchtigen.

Bei Menschen, die erst vor Kurzem eine Adipositas überwunden haben, scheinen bestimmte Ergänzungen an der DNA von T-Helferzellen die zelluläre Erinnerung an die Adipositas zu erhalten. Dadurch wird ein fehlregulierter, entzündungsfördernder Zustand begünstigt, der trotz eines niedrigeren Körpergewichts über Jahre fortbestehen kann.

Um dies zu untersuchen, analysierte das Forschungsteam Immunzellen mehrerer Gruppen menschlicher Studienteilnehmender. Darunter waren Proben von Patientinnen und Patienten mit Adipositas, die entweder 10 Wochen lang viermal wöchentlich trainierten oder zur Gewichtsabnahme Semaglutid-Injektionen erhielten, sowie Kontrollgruppen.

Zusätzlich untersuchten die Forschenden Proben von Menschen mit Alström-Syndrom, einer seltenen genetischen Erkrankung, die häufig mit Adipositas im Kindesalter einhergeht. Als Kontrollen dienten zudem gesunde, passend zugeordnete Vergleichspaare.

DNA-Methylierung beeinflusst T-Helferzellen

Um die Mechanismen hinter dem langfristigen Einfluss von Adipositas auf die Immunfunktion genauer zu prüfen, analysierte das Team außerdem Immunzellen von Mäusen, die fettreich ernährt worden waren, sowie Blutspenden menschlicher Freiwilliger.

„Die Ergebnisse legen nahe, dass eine kurzfristige Gewichtsabnahme das Risiko bestimmter Erkrankungen im Zusammenhang mit Adipositas, darunter Typ-2-Diabetes und einige Krebsarten, möglicherweise nicht sofort verringert“, sagt Claudio Mauro, Immunologe an der University of Birmingham im Vereinigten Königreich und Co-Leiter der Studie.

„Stattdessen wird das ‚Adipositas-Gedächtnis‘ durch ein fortlaufendes Gewichtsmanagement nach der Gewichtsabnahme langsam verblassen“, sagt Mauro.

„Es könnte mehrere Jahre einer dauerhaft gehaltenen Gewichtsabnahme benötigen, wahrscheinlich fünf bis 10 Jahre, wobei dies noch weiter untersucht werden muss, um die Auswirkungen von Adipositas auf T-Zellen vollständig umzukehren.“

Die Erkenntnisse zeigen laut der leitenden Autorin Belinda Nedjai, Molekularepidemiologin an der Queen Mary University London, wie das Immunsystem frühere Belastungen speichert.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Adipositas mit dauerhaften epigenetischen Veränderungen verbunden ist, welche das Verhalten von Immunzellen beeinflussen“, sagt Nedjai.

„Dies deutet darauf hin, dass das Immunsystem eine molekulare Aufzeichnung früherer metabolischer Belastungen bewahrt, was Folgen für das langfristige Krankheitsrisiko und die Erholung haben könnte.“

Frühere Forschung hatte bereits gezeigt, dass T-Helferzellen bei Menschen mit Adipositas diese Erkrankung „speichern“ und eine erneute Gewichtszunahme fördern können. Wie dies genau geschieht, war bislang allerdings unklar.

Die neue Studie benennt zwei entscheidende Zellfunktionen, über die eine mit Adipositas verbundene Methylierung T-Helferzellen beeinflussen kann: die Autophagie, also die natürliche Entfernung und Wiederverwertung zellulärer Abfallstoffe, sowie die Immunoseneszenz, die Alterung von Zellen des Immunsystems.

Rückfälle bei Adipositas und mögliche Behandlungen

Die durch Adipositas verursachte DNA-Methylierung scheint beide Funktionen zu beeinflussen. Das sei eine wichtige Erkenntnis über die Häufigkeit und die biologischen Grundlagen von Rückfällen, sagt Mitautor Andy Hogan, Immunologe an der Maynooth University in Irland.

„Wir wissen, dass Adipositas eine chronische, fortschreitende und rückfällige Erkrankung ist. Unsere Ergebnisse ermöglichen ein besseres Verständnis der molekularen Mechanismen, die möglicherweise das Rückfallrisiko antreiben, und verdeutlichen die Herausforderungen, denen Menschen mit Adipositas bei der erfolgreichen Kontrolle ihres Gewichts gegenüberstehen“, sagt er.

Die Ergebnisse könnten zudem die Grundlage für gezielte Behandlungen schaffen, die gemeinsam mit anderen Maßnahmen die Folgen von Adipositas für T-Zellen umkehren.

„Unsere Studie weist auf mögliche therapeutische Ansätze hin, um diesen Prozess zu beschleunigen, etwa durch die Umwidmung von Medikamenten wie SGLT2-Inhibitoren. Diese haben sich bei Adipositas als vielversprechend erwiesen, um Entzündungen zu verringern und die immunvermittelte Beseitigung gealterter Zellen zu fördern“, sagt Mauro.

Die Studie wurde in EMBO Reports veröffentlicht.