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Originalpublikation

Judith Schweisgut, Christian Schutt, Stas Wüst, Astrid Wietelmann, Bart Ghesquière, Peter Carmeliet , Stefan Dröse, Kenneth S Korach, Thomas Braun, Thomas Boettger
Sex-specific, reciprocal regulation of ERa andmiR-22 controls muscle lipid metabolism in male mice.
DOI

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Physiologie

Östrogenrezeptor lässt männliche Mäuse abnehmen

Der Rezeptor erhöht den Energieverbrauch von Muskelzellen und senkt so das Körpergewicht

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Muskeln verbrauchen einen Großteil der Energie im Körper. Wenn der Fettstoffwechsel in den Muskelzellen nicht richtig funktioniert, nimmt ein Organismus daher zu. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim haben entdeckt, dass ein Regelkreis für einen Östrogenrezeptor in Muskelzellen nur bei männlichen Mäusen den Fettstoffwechsel kontrolliert. Der Rezeptor wird durch ein RNA-Molekül reguliert, die sogenannte miR-22. Fehlt dieses Molekül, werden mehr Rezeptormoleküle gebildet. Als Folge nehmen nur die Tiere ab – allerdings nur die männlichen.
Unterkörper und Extremitäten einer Maus im Magnetresonanztomografen: In der Falschfarbenaufnahme ist Fettgewebe blau und Muskulatur braun dargestellt.
Unterkörper und Extremitäten einer Maus im Magnetresonanztomografen: In der Falschfarbenaufnahme ist Fettgewebe blau und Muskulatur braun dargestellt.

Die Wissenschaftler um Thomas Böttger vom Bad Nauheimer Max-Planck-Institut haben zunächst das RNA-Molekül miR-22 in Mäusen durch einen gentechnischen Eingriff inaktiviert. „Die Männchen bilden weniger Fettgewebe und nehmen weniger stark zu als Mäuse, bei denen miR-22 noch aktiv ist. Dies deutet darauf hin, dass miR-22 für die Regulation des Fettstoffwechsels wichtig ist“, sagt Thomas Böttger. Bei weiblichen Tieren hat die Mutation dagegen keine Auswirkungen auf das Gewicht.

Die weiteren Untersuchungen haben ergeben, dass miR-22 den Östrogenrezeptor kontrolliert: In Mäusen ohne aktive miR-22 bilden die Muskelzellen mehr Rezeptoren. „Je mehr Östrogenrezeptor-Moleküle in Muskelzellen vorhanden sind, desto weniger Fett wird aufgebaut. Grund ist der höhere Energieverbrauch in den Muskelzellen dieser Tiere“, erklärt Böttger. Die Muskulatur hat demnach einen hohen Anteil am Energiehaushalt eines Organismus.

Auch die Frage, warum miR-22 in weiblichen Tieren keinen Effekt auf den Östrogenrezeptor und das Körpergewicht hat, konnten die Max-Planck-Wissenschaftler klären: In Weibchen ist der Rezeptor grundsätzlich stärker aktiv. „Deshalb unterdrückt  er im weiblichen Geschlecht die Entstehung aktiver miR-22-Moleküle. Die Aktivität des Rezeptors bleibt somit hoch.  In Männchen hingegen begrenzt miR-22 die Menge von Östrogenrezeptoren im Muskelgewebe und reduziert auf diese Weise den Fettabbau“, so Böttger.

Der Unterschied zwischen den Geschlechtern könnte auch medizinische Bedeutung bekommen: „Über einen gesteigerten Energieumsatz in Muskelzellen lässt sich vielleicht eines Tages der Aufbau von Fett reduzieren und damit Übergewicht vermeiden“, sagt Böttger.

MH/HR

 
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