Zuletzt aktualisiert am 24. November 2022 um 18:20
Hopfen-Substanzen hemmen PPARγ-Signalweg
Die brandaktuelle Studie über nicht-alkoholische Fettleber wurde am 15. Juni auf der Website von eLife veröffentlicht. Diese Non-Profit-Organisation wird von Wissenschaftlern geleitet und hat das Ziel, wissenschaftliche Forschung zu beschleunigen. Nicht-alkoholische Fettleber trägt den wissenschaftlichen Namen hepatische Steatose. Darunter versteht man Fettansammlungen in der Leber, die deren Funktion beeinflussen.
Bekanntermaßen führt starker Alkoholkonsum über Jahre hinweg zu einer Fettleber. Doch mittlerweile leiden viele Menschen an dieser Krankheit, die keinen oder nur ganz wenig Alkohol trinken. Aus diesem Grund forscht man weltweit nach neuen Behandlungsmethoden.
Die Wissenschaftler in Oregon untersuchten für die aktuelle Studie die Wirkung von Xanthohumol (XN) und seinem synthetischen Derivat Tetrahydro-XN (TXN) an übergewichtigen Mäusen. Sie hatten durch eine fettreiche Ernährung zugenommen und das metabolische Syndrom entwickelt.
Mit der aktuellen Studie wollten die Forscher herausfinden, wie XN und TXN die Ansammlung von Fett in der Leber beeinflussen. Mäuse entwickelten ohne die Hopfen-Wirkstoffe rasch Fettleibigkeit und Lebersteatose. TXN dagegen verringerte die Gewichtszunahme und auch die Fettansammlung in der Leber.
Bei dem Wirkmechanismus spielt der Peroxisom-Proliferator-aktivierten Gamma-Rezeptor (PPARγ) offensichtlich eine wichtige Rolle. Dabei handelt es sich um ein Protein regulierendes Gen, das am Fettstoffwechsel maßgeblich beteiligt ist.
Unter anderem steuert es die Speicherung von Fetten im Gewebe und den Glukosestoffwechsel. Unter bestimmten Umständen kann es zur Entwicklung von Insulinresistenz beitragen. Die Wissenschaftler fanden mit molekularen Docking-Simulationen heraus, dass XN und TXN als Antagonisten von PPARγ wirken.
Der Botenstoff Insulin kontrolliert den Blutzuckerspiegel. Insulinresistenz gilt als ein Risikofaktor für die Entstehung einer nicht-alkoholischen Fettleber. Übergewicht, eine fettreiche Ernährung und erhöhte Blutfettwerte sind weitere Risikofaktoren.
Sammelt sich Fett in der Leber an, kommt es zu Entzündungen und im Extremfall zu Leberversagen. Die Leber hilft dem Körper, Nährstoffe zu verarbeiten und fungiert auch als Filter für das Kreislaufsystem.
In einer Mausmodellstudie zeigten Forscher unter der Leitung von Dr. Adrian Gombart, PhD, dass die Hopfen-Verbindungen XN und TXN die ernährungsbedingte Ansammlung von Fett in der Leber abschwächen können. Bei XN handelt es sich um ein Flavonoid von Hopfen, das zum Geschmack und der Farbe von Bier beiträgt. TXN ist ein hydriertes Derivat von XN.
In der Studie wurden 60 Mäuse zufällig einer von fünf Gruppen zugeteilt – fettarme Ernährung, fettreiche Ernährung, fettreiche Ernährung ergänzt durch XN, fettreiche Ernährung ergänzt durch mehr XN und fettreiche Ernährung ergänzt durch TXN . Die Wissenschaftler fanden heraus, dass TXN am meisten dazu beitrug, die mit einer fettreichen Ernährung verbundene Gewichtszunahme zu bremsen und auch den Blutzuckerspiegel zu stabilisieren. Beide Faktoren hemmten den Aufbau von Fett in der Leber.
„Wir haben gezeigt, dass TXN sehr wirksam die Entwicklung und das Fortschreiten der durch die Ernährung verursachten Lebersteatose unterdrückt“, sagte Adrian Gombart, Professor für Biochemie und Biophysik am College of Science und leitender Forscher am Linus Pauling Institute der Universität von Oregon. „TXN schien wirksamer als XN zu sein, vielleicht weil sich signifikant höhere TXN-Spiegel in der Leber ansammeln können, aber XN kann bei der höheren Dosis ebenfalls das Fortschreiten der Erkrankung verlangsamen.“
XN und TXN wirken als Antagonisten für PPARγ – sie binden an das Protein, ohne es in Aktion zu setzen, im Gegensatz zu einem PPARγ-Agonisten, der es sowohl aktivieren, als auch daran binden würde. Das Ergebnis des Antagonismus ist in diesem Fall eine geringere Fettansammlung in der Leber.
TXN reicherte sich besser in der Leber an als XN. Das könnte erklären, warum die synthetische Variante des Wirkstoffes Lipiden wirksamer entgegenwirken kann als der natürliche Stoff XN.
Gombart vermutet, dass die natürliche Substanz XN von der Darmmikrobiota besser verstoffwechselt werden kann als TXN. Zusätzliche Studien müssten das herausfinden. Die Studienergebnisse legen seiner Ansicht nach jedoch nahe, dass der Antagonismus von PPARγ in der Leber ernährungsbedingte Lebersteatose verhindern und behandeln kann.
Quelle:
Zhang Y, Bobe G, Miranda CL, Lowry MB, Hsu VL, Lohr CV, Wong CP, Jump DB, Robinson MM, Sharpton TJ, Maier CS, Stevens JF, Gombart AF. Tetrahydroxanthohumol, a xanthohumol derivative, attenuates high-fat diet-induced hepatic steatosis by antagonizing PPARγ. Elife. 2021 Jun 15;10:e66398. doi: 10.7554/eLife.66398. PMID: 34128467; PMCID: PMC8205491. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34128467/)
