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

Adipositas zu überwinden, ist nur selten unkompliziert. Viele Menschen kämpfen selbst nach einem erfolgreichen Gewichtsverlust über lange Zeit damit, eine erneute Gewichtszunahme zu verhindern.

Rückfälle bei Adipositas sind häufig. Studien zufolge geht es dabei um mehr als reine Willenskraft: Fettzellen bewahren noch lange nach dem Abnehmen ein „Gedächtnis“ der Adipositas, was Bemühungen gegen eine erneute Gewichtszunahme möglicherweise beeinträchtigt.

Adipositas-Gedächtnis in Immunzellen

Nicht nur Fettzellen speichern diese Informationen. Wie Forschende in einer neuen, zehnjährigen Studie berichten, können auch bestimmte Immunzellen ein dauerhaftes Gedächtnis der Adipositas behalten.

Dieser molekulare Eintrag könnte laut Studie selbst bis zu 10 Jahre nach einer Gewichtsabnahme ein erhöhtes Risiko für adipositasbedingte Erkrankungen aufrechterhalten.

Grundlage dafür ist die DNA-Methylierung, ein normaler biologischer Vorgang: Methylgruppen heften sich an DNA-Moleküle und verändern dadurch die Genaktivität, ohne die DNA-Sequenz selbst zu beeinträchtigen.

Bei Menschen, die erst kürzlich eine Adipositas überwunden haben, scheinen bestimmte Veränderungen der DNA in T-Helferzellen das zelluläre Gedächtnis an die Adipositas zu erhalten. Dadurch wird ein fehlregulierter, entzündungsfördernder Zustand begünstigt, der trotz sinkendem Körpergewicht über Jahre fortbestehen kann.

Um dies zu untersuchen, analysierte das Forschungsteam Immunzellen mehrerer Gruppen menschlicher Teilnehmender. Dazu gehörten Proben von Menschen mit Adipositas, die entweder 10 Wochen lang viermal pro Woche 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 verbunden ist. Als Kontrollen dienten außerdem gesunde, passend zugeordnete Paare.

Für die Untersuchung der Mechanismen, über die Adipositas die Immunfunktion langfristig beeinflusst, analysierte das Team auch Immunzellen von Mäusen mit fettreicher Ernährung sowie Blutspenden menschlicher Freiwilliger.

„Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein kurzfristiger Gewichtsverlust das Risiko einiger mit Adipositas verbundener Erkrankungen, darunter Typ-2-Diabetes und einige Krebsarten, möglicherweise nicht sofort senkt“, sagt der gemeinsam leitende Autor Claudio Mauro, Immunologe an der University of Birmingham im Vereinigten Königreich.

„Stattdessen wird das ‚Adipositas-Gedächtnis‘ durch ein fortgesetztes Gewichtsmanagement nach der Abnahme allmählich verblassen“, sagt Mauro.

„Um die Auswirkungen der Adipositas auf T-Zellen vollständig rückgängig zu machen, könnten mehrere Jahre einer dauerhaft gehaltenen Gewichtsabnahme nötig sein, wahrscheinlich fünf bis 10 Jahre; dies muss jedoch noch weiter untersucht werden.“

DNA-Methylierung beeinflusst T-Helferzellen

Die Erkenntnisse verdeutlichen, wie das Immunsystem frühere Zustände speichert, erklärt die leitende Autorin und molekulare Epidemiologin Belinda Nedjai von der Queen Mary University London.

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

„Dies deutet darauf hin, dass das Immunsystem eine molekulare Aufzeichnung früherer Stoffwechselbelastungen behält, was Folgen für das langfristige Erkrankungsrisiko und die Erholung haben könnte.“

Frühere Forschung hatte bereits gezeigt, dass T-Helferzellen bei Menschen mit Adipositas die Erkrankung „speichern“ und eine erneute Gewichtszunahme fördern können. Wie dies geschieht, war bislang jedoch nicht geklärt.

Die aktuelle Studie benennt zwei zentrale Zellfunktionen, über die eine adipositasbedingte Methylierung T-Helferzellen beeinflussen kann: die Autophagie, also den natürlichen Abbau und das Recycling zellulärer Abfallstoffe, sowie die Immunoseneszenz, die Alterung von Zellen des Immunsystems.

Offenbar wirkt sich die durch Adipositas verursachte DNA-Methylierung auf beide Prozesse aus. Dies sei eine wichtige Erkenntnis zur Häufigkeit und den zugrunde liegenden Ursachen von Rückfällen, sagt Mitautor und Immunologe Andy Hogan von der Maynooth University in Irland.

„Wir wissen, dass Adipositas eine chronische, fortschreitende und wiederkehrende Erkrankung ist. Unsere Ergebnisse liefern ein besseres Verständnis dafür, welche molekularen Mechanismen möglicherweise das Rückfallrisiko antreiben, und verdeutlichen die Herausforderungen, denen Menschen mit Adipositas bei der erfolgreichen Gewichtskontrolle gegenüberstehen“, sagt er.

Mögliche Therapien gegen die Folgen der Adipositas

Die Ergebnisse könnten zudem den Weg für gezielte Behandlungen ebnen, die gemeinsam mit anderen Maßnahmen die Folgen der Adipositas für T-Zellen umkehren.

„Unsere Studie weist auf mögliche therapeutische Ansätze hin, um diesen Prozess zu beschleunigen, etwa durch eine neue Nutzung von Medikamenten wie SGLT2-Inhibitoren. Diese haben bei Adipositas bereits vielversprechende Effekte gezeigt, indem sie Entzündungen verringern und die immunvermittelte Beseitigung seneszenter Zellen fördern“, sagt Mauro.

Die Studie wurde in EMBO Reports veröffentlicht.