Die Expression von Hämoxygenase-1 in viszeralem Fettgewebe ist bei viszeraler Adipositas reduziert und mit Insulinresistenz assoziiert

Fragestellung: Die Insulinresistenz bei viszeraler Adipositas beruht maßgeblich auf einer chronischen Fettgewebsentzündung, die wesentlich durch eine Akkumulation von Makrophagen charakterisiert ist. Fettgewebsmakrophagen haben aber auch günstige Eigenschaften, indem sie zum Beispiel den Hämoglobin Scavenger Rezeptor CD163 und das Enzym Hämoxygenase-1 (HO-1) exprimieren, die zusammen dem oxidativen Stress entgegen wirken. In dieser Studie untersuchten wir die Fettgewebsexpression von CD163 und HO-1 bei Adipositas und mögliche Assoziationen mit der Fettgewebsentzündung, der Fettverteilung und der Insulinresistenz.

Methodik: Von morbid adipösen Patienten (BMI >40kg/m²), die sich einer laparoskopischen bariatrischen Operation unterzogen haben (n=20), sowie von Alters- und Geschlechts-gematchten Kontrollpatienten (BMI <30kg/m²; n=20), wurde viszerales (omentales) und subkutanes Fettgewebe entnommen und die Genexpression von CD163, HO-1, und des Makrophagenmarkers CD68 bestimmt.

Ergebnisse: Die Expression von CD163 im Fettgewebe adipöser Patienten war im Vergleich zu den Kontrollpatienten deutlich erhöht. Auch die Expression von HO-1, das praktisch ausschließlich in Makrophagen des Fettgewebes exprimiert war, war signifikant (>10-fach) erhöht. Während die Expression von CD163 strikt mit CD68, ein Maß für die Makrophagenanzahl, korrelierte, war die HO-1 Expression zusätzlich, also in den Makrophagen, hinaufreguliert. Diese Regulation war signifikant weniger ausgeprägt im viszeralen (1,6±0,23-fach), verglichen mit dem subkutanen Fettgewebe (2,6±0,45-fach p<0,05). Die relative Expression von HO-1 im viszeralen bezogen auf die im subkutanem Fettgewebe korrelierte negativ mit der Waist-to-Hip-Ratio (r=-0,579; p<0,05), d.h. sie war abhängig vom Typ der Fettverteilung, sowie mit der Insulinresistenz, gemessen am HOMA-IR (p=0,643; p<0,05).

Schlussfolgerungen: Diese Daten weisen auf eine wesentliche Rolle des protektiven Enzyms HO-1 für die Entwicklung der Insulinresistenz bei viszeraler Adipositas hin, indem das viszerale Fettgewebe die Expression von HO-1 nur eingeschränkt hochregulieren kann.

Die Arbeit wurde unterstützt vom FWF – Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (P18776-B11), der Österreichischen Nationalbank (Projekt Nr.12735) und dem 7. Rahmenprogramm der Europäischen Kommision (FP7/2007–2013; Nr.201608; alle an T.M.S.).