Braunes Fett

Braunes Fett

Das braune oder plurivakuoläre Fettgewebe ist eine spezielle Form des Fettgewebes, dessen Zellen in der Lage sind, durch die Oxidation von Fettsäuren Wärme zu produzieren (Thermogenese). Dies geschieht in zahlreichen Mitochondrien welche auch für die gelb-bräunliche Färbung des Gewebes verantwortlich sind. Biochemisch wird durch Thermogenin die Fettsäureoxidation von der Adenosintriphosphat-Synthese entkoppelt, so dass die freigesetzte Energie in Wärme umgesetzt wird.

Inhaltsverzeichnis

Vorkommen

Brauenes Fettgewebe findet sich bei allen neugeborenen Säugetieren. Diese sind stärker durch Auskühlung bedroht, da sie auf Grund der geringeren Größe mehr Wärme verlieren und die Mechanismen der Thermoregulation (z.B. isolierendes weißes Fettgewebe und Kältezittern) noch nicht vollständig ausgebildet sind. Beim menschlichen Säugling findet sich braunes Fettgewebe vor allem am Hals und der Brust, während Erwachsene nur noch geringe Mengen aufweisen.[1]

Besonders Nagetiere besitzen auch im erwachsenen Zustand noch größere Mengen braunen Fettgewebes auf und können durch Katecholamine vermittelt bei Bedarf weißes in braunes Fettgewebe umwandeln und so Kältephasen gut überstehen. Bei Winterschlaf haltenden Tieren finden sich ebenfalls größere Mengen braunen Fettgewebes, die der schnellen Erwärmung des Tieres in den Aufwachphasen dienen.

In manchen Vögeln treten histologisch ähnliche Gewebe auf, die allerdings kein Thermogenin aufweisen und nicht der Thermogenese dienen.[2] Allerdings können manche Vögel in den Skelettmuskeln über biochemisch ähnliche Mechanismen Wärme erzeugen.[3]

Histologie

Die Zellen des braunen Fettgewebes sind allgemein kleiner als die in weißem Fettgewebe und haben viele, kleinere Lipidtropfen. Sie werden daher im Gegensatz zu den univakuolären Zellen des weißen Fettgewebe als plurivakuolär bezeichnet. Zudem zeichnet sie sich durch besonderen Reichtum an Mitochondrien aus, die aufgrund ihres Gehalts an Cytochromen auch für die braune Farbe verantwortlich sind.

Biochemie

Das in Braunem Fettgewebe in der inneren Membran der Mitochondrien vorhandene Protein Thermogenin dient als Entkoppler, indem es als Uniporter Protonen über die Membran transportiert. Hierdurch wird der durch β-Oxidation und Atmungskette aufgebaute Protonengradient abgebaut und die und die darin gespeicherte Energie in Wärme umgesetzt. Daneben weist braunes Fettgewebe eine besonders hohe Konzentration an Glycerokinase auf, so dass das beim Fettabbau freiwerdende Glycerin phosphoryliert und ebenfalls metabolisch umgesetzt werden kann.

Regulation

Die Thermogenese im braunen Fettgewebe wird über das Hormon Noradrenalin aktiviert, welches über einen G-Protein-gekoppelten β-Rezeptor die Adenylatcyclase aktiviert. Das gebildete cAMP aktiviert wiederum die Proteinkinase A, welche über Phosphorylierung von Lipasen den Fettabbau einleitet. Zudem ist braunes Fettgewebe symphatisch innerviert.

Quellen

  • Georg Löffler, Petro E. Petrides, Peter C. Heinrich: Biochemie und Pathobiochemie. 8 Auflage. Springer, Heidelberg 2006, ISBN 978-3540326809. 
  • Werner A. Müller: Tier- und Humanphysiologie. Springer, Heidelberg 1998, ISBN 3-540-63313-8. 

Einzelnachweise

  1. Jan Nedergaard, Tore Bengtsson, and Barbara Cannon: Unexpected evidence for active brown adipose tissue in adult humans. In: American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism. 293, Nr. 2, 2007, S. E444–452 (http://ajpendo.physiology.org/cgi/content/full/293/2/E444). 
  2. Seppo Saarelaa, Jacqueline S. Keithb, Esa Hohtolaa, Paul Trayhurn: Is the “mammalian” brown fat-specific mitochondrial uncoupling protein present in adipose tissues of birds?. In: Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology. 100, Nr. 1, 1991, S. 45-49. 
  3. Darren A. Talbot, Claude Duchamp, Benjamin Rey, Nicolas Hanuise, Jean Louis Rouanet, Brigitte Sibille, Martin D. Brand: Uncoupling protein and ATP/ADP carrier increase mitochondrial proton conductance after cold adaptation of king penguins. In: The Journal of Physiology. 558, Nr. 1, 2004, S. 123-135 (http://jp.physoc.org/cgi/content/full/558/1/123). 

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