Unterhautfett als „Beschützer“ des weiblichen Gehirns

Die sexuell dimorphe Organisation des subkutanen und viszeralen Fetts bestimmt die Anfälligkeit für Entzündungen bei Fettleibigkeit

August 2023
Unterhautfett als „Beschützer“ des weiblichen Gehirns

Die Neigung von Frauen, mehr Fett an Stellen wie Hüfte, Gesäß und Armrücken anzulagern, sogenanntes Unterhautfett, schützt zumindest bis zur Menopause vor Gehirnentzündungen, die zu Problemen wie Demenz und Schlaganfällen führen können. Wissenschaftler berichten. .

Geschlechtsunterschiede in der Fettgewebeverteilung bestimmen die Anfälligkeit für Neuroinflammationen bei Mäusen, die an Fettleibigkeit leiden

Zusammenfassung

Die bevorzugte Energiespeicherung im subkutanen Fettgewebe (SAT) bietet Schutz vor durch Fettleibigkeit verursachter Pathophysiologie bei Frauen. Frauen zeigen im Vergleich zu Männern auch unterschiedliche Immunreaktionen. Diese Unterschiede werden häufig auf Sexualhormone zurückgeführt, die wechselseitigen Wechselwirkungen zwischen Stoffwechsel, Immunität und Gonadensteroiden sind jedoch nach wie vor kaum verstanden. Hier haben wir systematisch Fettgewebehypertrophie, Sexualsteroide und Entzündungen bei männlichen und weiblichen Mäusen charakterisiert, nachdem die Dauer der durch fettreiche Ernährung (HFD) verursachten Fettleibigkeit verlängert wurde. Nachdem wir beobachtet hatten, dass geschlechtsspezifische Unterschiede in der Fettgewebeverteilung vor der DH mit einem dauerhaften Schutz vor Entzündungen bei Frauen korrelierten, stellten wir die Hypothese auf, dass a priori Unterschiede im Verhältnis von subkutanem zu viszeralem Fett für diesen Zusammenhang verantwortlich sein könnten. Um dies zu testen, erhielten männliche und weibliche Mäuse vor der HFD-Provokation eine SAT-Lipektomie (LPX) oder eine Scheinoperation, gefolgt von einer Analyse der Glia-Reaktivität, der Entzündung des Fettgewebes und reproduktiver Steroide. Da LPX die weibliche Resistenz gegen die entzündungsfördernden Wirkungen von HFD beseitigte, ohne die zirkulierenden Sexualhormone zu verändern, schließen wir, dass die sexuell dimorphe Organisation von subkutanem und viszeralem Fett die Anfälligkeit für Entzündungen bei Fettleibigkeit bestimmt.

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Männer praktisch jeden Alters haben eine größere Neigung zur Fettablagerung um die wichtigsten Organe in ihrer Bauchhöhle, die sogenannte viszerale Adipositas, die bekanntermaßen viel entzündlicher ist. Und bevor Frauen die Wechseljahre erreichen, besteht bei Männern ein viel höheres Risiko für entzündungsbedingte Probleme, vom Herzinfarkt bis zum Schlaganfall.

„Wenn Menschen über den Schutz von Frauen nachdenken, denken sie zuerst an Östrogen“, sagt Alexis M. Stranahan, PhD, Neurowissenschaftlerin in der Abteilung für Neurowissenschaften und Regenerative Medizin am Medical College of Georgia der Augusta University. „Aber wir müssen über die simple Vorstellung hinausgehen, dass jeder Geschlechtsunterschied hormonelle Unterschiede und hormonelle Belastungen mit sich bringt. „Wir müssen wirklich tiefer über die zugrunde liegenden Mechanismen von Geschlechtsunterschieden nachdenken, damit wir sie angehen und die Rolle erkennen können, die das Geschlecht bei unterschiedlichen klinischen Ergebnissen spielt.“

Ernährung und Genetik sind weitere wahrscheinliche Faktoren, die die Unterschiede erklären, die weithin dem Östrogen zugeschrieben werden, sagt Stranahan, korrespondierender Autor einer Studie in der Zeitschrift Diabetes der American Diabetes Association.

Sie räumt ein, dass die Ergebnisse möglicherweise ketzerisch und revolutionär sind und sicherlich selbst für sie überraschend sind. „Wir haben diese Experimente durchgeführt, um zunächst herauszufinden, was zuerst passiert: die hormonelle Störung, die Entzündung oder die Veränderungen im Gehirn.“

Um mehr darüber zu erfahren, wie sich das Gehirn entzündet, untersuchten sie die Zunahme der Menge und Lage des Fettgewebes sowie des Sexualhormonspiegels und der Gehirnentzündung bei männlichen und weiblichen Mäusen in unterschiedlichen Zeitintervallen, während sie an Gewicht zunahmen. eine fettreiche Ernährung. Da fettleibige Frauen wie Menschen tendenziell mehr subkutanes Fett und weniger viszerales Fett haben als Männer, folgerten sie, dass ausgeprägte Fettmuster ein wesentlicher Grund für den Schutz vor Entzündungen sein könnten, den Frauen vor der Menopause genießen.

Sie fanden erneut unterschiedliche Muster der Fettverteilung bei Männern und Frauen als Reaktion auf eine fettreiche Ernährung. Sie fanden keine Anzeichen einer Gehirnentzündung oder einer Insulinresistenz, die ebenfalls Entzündungen verstärken und zu Diabetes führen können, bis die Frauen die Wechseljahre erreichten. Ungefähr in der 48. Woche hört die Menstruation auf und die Position des Fettgewebes beginnt sich bei Frauen ein wenig zu verändern, um eher der Position des Mannes zu ähneln.

Anschließend verglichen sie die Auswirkungen einer fettreichen Ernährung, von der bekannt ist, dass sie Entzündungen im gesamten Körper verstärkt, bei Mäusen beiderlei Geschlechts nach einer Operation, ähnlich einer Fettabsaugung, um subkutanes Fett zu entfernen. Sie haben nichts unternommen, um den normalen Östrogenspiegel direkt zu beeinträchtigen, wie zum Beispiel die Entfernung der Eierstöcke.

Der Verlust von subkutanem Fett verstärkte bei Frauen die Gehirnentzündung, ohne dass sich der Östrogenspiegel und andere Sexualhormone veränderten.

Fazit: Die Gehirnentzündung bei Frauen sah viel ähnlicher aus wie bei Männern, einschließlich erhöhter Werte klassischer Entzündungsförderer wie der Signalproteine ​​IL-1β und TNF alpha im Gehirn, berichten Stranahan und Kollegen. .

„Als wir das subkutane Fett aus der Gleichung herausnahmen, zeigten die Gehirne von Frauen plötzlich die gleiche Entzündung wie die Gehirne von Männern, und Frauen nahmen mehr viszerales Fett zu“, sagt Stranahan. „Es hat irgendwie alles an diesen anderen Speicherort umgeleitet.“ Der Übergang erfolgte über einen Zeitraum von etwa drei Monaten, was in menschlicher Zeit mehreren Jahren entspricht.

Im Vergleich dazu zeigten Frauen, denen kein subkutanes Fett entfernt wurde, die sich aber fettreich ernährten, erst nach der Menopause ein ähnliches Ausmaß an Gehirnentzündungen wie Männer, sagt Stranahan.

Als Mäusen in jungen Jahren bei einer fettarmen Diät subkutanes Fett entfernt wurde, entwickelten sie etwas mehr viszerales Fett und etwas mehr Entzündungen im Fett. Doch Stranahan und seine Kollegen sahen keine Hinweise auf eine Entzündung im Gehirn.

Eine Lektion zum Mitnehmen von der Arbeit: Lassen Sie sich nicht fettabsaugen und dann eine fettreiche Diät einhalten, sagt Stranahan. Ein weiterer Grund: Der BMI, der lediglich das Gewicht durch die Körpergröße dividiert und üblicherweise zur Anzeige von Übergewicht, Fettleibigkeit und damit einem höheren Risiko für eine Vielzahl von Krankheiten verwendet wird, sei wahrscheinlich kein sehr aussagekräftiges Instrument, sagt er. . Ein einfacher und genauerer Indikator sowohl für das Stoffwechselrisiko als auch für die potenzielle Gehirngesundheit sei das Verhältnis von Taille zu Hüfte, das ebenfalls leicht zu berechnen sei, fügt sie hinzu.

„Wir können nicht einfach nur Fettleibigkeit sagen. Wir müssen darüber reden, wo das Fett ist. Das ist hier das entscheidende Element“, sagt Stranahan.

Sie weist darauf hin, dass sich die neue Studie speziell mit dem Hippocampus und Hypothalamus des Gehirns befasste. Der Hypothalamus steuert den Stoffwechsel und zeigt bei der Entzündung von Fettleibigkeit Veränderungen, die dabei helfen, die daraus resultierenden Erkrankungen im gesamten Körper zu kontrollieren. Der Hippocampus, ein Lern- und Gedächtniszentrum, wird durch mit diesen Pathologien verbundene Signale reguliert, kontrolliert sie jedoch nicht, betont Stranahan. Während dies gute Ausgangspunkte für solche Untersuchungen sind, könnten andere Gehirnregionen ganz anders reagieren, weshalb sie sich bereits mit den Auswirkungen des subkutanen Fettabbaus auf andere beschäftigt. Da ihre Beweise außerdem darauf hindeuten, dass Östrogen den Schutz, den Frauen haben, möglicherweise nicht erklärt, möchte Stranahan besser definieren, was dies bewirkt. Einer der Verdächtigen sind die deutlichen chromosomalen Unterschiede zwischen der XX-Frau und dem XY-Männchen.

Stranahan untersucht seit mehreren Jahren die Auswirkungen von Fettleibigkeit auf das Gehirn und ist einer der ersten Wissenschaftler, der gezeigt hat, dass viszerales Fett Gehirnentzündungen bei fettleibigen männlichen Mäusen fördert und umgekehrt eine subkutane Fetttransplantation die Gehirnentzündung reduziert. Frauen verfügen außerdem von Natur aus über einen höheren Proteingehalt, der Entzündungen reduzieren kann. Es hat sich gezeigt, dass bei Männern, nicht aber bei Frauen, Mikroglia, die Immunzellen des Gehirns, durch eine fettreiche Ernährung aktiviert werden.

Sie stellt fest, dass einige den Grund dafür nennen, dass Frauen über größere Unterhautfettreserven verfügen, um ausreichende Energiereserven für die Fortpflanzung zu haben, und sie stellt den Zusammenhang nicht in Frage. Es bleiben jedoch noch viele Fragen offen, etwa wie viel Fett zur Aufrechterhaltung der Fruchtbarkeit benötigt wird und wie viel Fett sich auf den Stoffwechsel auswirkt, sagt Stranahan.

Die Forschung wurde von den National Institutes of Health unterstützt.