Ein Forschungsteam der Universität Bonn unter der Leitung von Prof. Veronika Lukacs-Kornek hat untersucht, wie sich die Lunge bei Fettleibigkeit an ernährungsbedingte Belastungen anpasst.

Studie

Das Team nutzte modernste Multi-Omics-Methoden, um Proteine, Fette und Gene gleichzeitig auf bestimmte Fragestellungen hin zu untersuchen. Zusätzlich kombinierten sie diese Analyse mit mikroskopischen Bildanalysen und Experimenten, die zeigen, wie die Lunge tatsächlich funktioniert.

In der Studie untersuchten die Forschenden:

• Lungen von fettleibigen Mäusen
• Lungen von schlanken Mäusen und
• Menschliche Bindegewebszellen (Fibroblasten) der Lunge.

Sie nahmen die Zusammensetzung der Lunge genau unter die Lupe – so konnten die Forschenden sowohl molekulare als auch funktionelle Veränderungen nachvollziehen.

Ergebnis

• Bei Adipositas sammeln Lungenfibroblasten gezielt Fette an, werden beweglicher und zeigen erste Anzeichen von vorzeitiger Alterung.
• Gleichzeitig wird durch Adipositas die extrazelluläre Matrix in der Lunge – das eiweißbasierte „Gerüst“, das der Lunge ihre Form und Stabilität gibt – umgeformt.
• Das Gleichgewicht bestimmter Proteasehemmer gerät durcheinander.

Durch diese Veränderungen wird die Lunge weniger elastisch. Das könnte erklären, warum Fettleibigkeit oft mit Atembeschwerden einhergeht. Interessanterweise ähneln diese Veränderungen denen, die man normalerweise erst bei älteren Menschen sieht – ein Hinweis darauf, dass Adipositas die Lunge schneller altern lässt.

Herausforderungen

Eine der größten Herausforderungen war, Methoden zu entwickeln, um das komplexe Bindegewebe der Lunge zu analysieren, das aus vielen unterschiedlichen Zelltypen besteht. Darüber hinaus ist auch die Analyse der extrazellulären Matrix schwierig zu untersuchen, da viele ihrer Proteine schwer löslich und sehr kompliziert aufgebaut sind.

Quelle: Institut für Molekulare Medizin und Experimentelle Immunologie, Universitätsklinikum Bonn