Gewichtszunahme beeinflusst Stoffwechsel
Bei einer Zunahme des Körpergewichts verändern sich die Zusammensetzung der Darmkeime und die Muster tausender Stoffwechselprodukte. Zudem dürft eine Diabeteserkrankung Stoffwechselwege wie den Schwefelmetabolismus beeinflussen.
Deutsche und österreichische Wissenschaftler untersuchten mittels metabolomischer Analysen die Komplexität des Darmstoffwechsels. Die Ergebnisse der Untersuchungen wurden in den Fachzeitschriften “The ISME Journal” und “The Journal of Proteome Research” publiziert.
Ein Wissenschaftlerteam vom Helmholtz Zentrum München, der Technischen Universität München und der Universität Wien fand heraus, dass bei Mäusen Übergewicht darauf Einfluss nimmt, wie sich die Darmflora zusammensetzt. Insbesondere interessierte sich das Team um Alesia Walker und Prof. Dr. Philippe Schmitt-Kopplin für die Entdeckung von Metaboliten im Zusammenhang mit einer Gewichtszunahme. Dazu verglichen sie die Stoffwechselprofile sowie die Diversität und Zusammensetzung der Darmkeime von gesunden bzw. übergewichtigen Mäusen. Nur weniger als zehn Prozent der zu tausenden erfassten Metaboliten sind bekannt und in Datenbanken registriert.
Übergewicht beeinflusst Stoffwechselleistung unmittelbar
Studienleiter Schmitt-Kopplin zufolge zeigen die Ergebnisse, wie komplex der Stoffwechsel reguliert und gesteuert wird und dass Übergewicht die Stoffwechselleistung unmittelbar beeinflusst. „Unsere Messungen mittels ultrahochauflösender Massenspektrometrie gewähren uns Einblicke in noch nicht beschriebene Stoffwechselveränderungen. Diese geben uns Hinweise darauf, welche molekularen Mechanismen bei Übergewicht zugrunde liegen und zu Folgeerkrankungen beitragen können.“
Insbesondere das Mikrobiom wird seit längerem mit der Entstehung verschiedener Erkrankungen wie Diabetes mellitus in Verbindung gebracht. In einer weiteren Studie konnte die Gruppe um Schmitt-Kopplin zeigen, dass der Stoffwechsel in einem diabetischen Tiermodell insbesondere durch neuartige schwefelhaltige Metabolite charakterisiert ist.
„In beiden Studien konnten wir verschiedene Stoffwechselprofile abbilden und sogar teils unbekannte Metaboliten identifizieren – ihre Funktionen wollen wir nun weiter untersuchen, mit besonderem Fokus auf den Schwefelmetabolismus“ erklärt Erstautorin Walker. „Der Vergleich mit den Darmkeimen erlaubt uns darüber hinaus Rückschlüsse auf körpereigene bzw. mikrobielle Stoffwechseleigenschaften.“
Alesia Walker, Barbara Pfitzner, Susanne Neschen, Melanie Kahle, Mourad Harir, Marianna Lucio, Franco Moritz, Dimitrios Tziotis, Michael Witting, Michael Rothballer, Marion Engel, Michael Schmid, David Endesfelder, Martin Klingenspor, Thomas Rattei, Wolfgang zu Castell, Martin Hrabé de Angelis, Anton Hartmann, Philippe Schmitt-Kopplin
Distinct signatures of host–microbial meta-metabolome and gut microbiome in twoQ1 C57BL/6 strains under high-fat diet
The ISME Journal advance online publication 6 June 2014; doi: 10.1038/ismej.2014.79
Alesia Walker, Marianna Lucio, Barbara Pfitzner, Markus F. Scheerer, Susanne Neschen, Martin Hrabě de Angelis, Anton Hartmann, Philippe Schmitt-Kopplin
The importance of sulfur-containing metabolites in discriminating fecal extracts between normal and type 2 diabetic mice
The Journal of Proteome Research, Publication Date (Web): July 3, 2014, doi: 10.1021/pr500046b
Quelle: Helmholtz Zentrum München