Adipositas hat sich als eine der größten Herausforderungen für die heutigen Gesundheitssysteme erwiesen: Ihre Prävalenz ist in den letzten dreißig Jahren exponentiell angestiegen, und die Weltgesundheitsorganisation schätzte 2016, dass weltweit mehr als 1,9 Milliarden Menschen übergewichtig waren, davon mehr als 650 Millionen adipös. Diese Erkrankung, die durch eine übermäßige Ansammlung von Fettmasse infolge eines Ungleichgewichts zwischen Energiezufuhr und Energieverbrauch gekennzeichnet ist, stellt einen entscheidenden Risikofaktor für zahlreiche Komorbiditäten dar, darunter Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Hypertonie, Dyslipidämien oder bestimmte Krebserkrankungen. Während einige Formen auf monogene Veränderungen zurückzuführen sind, resultiert die häufige Form der Adipositas aus dem komplexen Zusammenspiel zahlreicher Faktoren, was ein wachsendes Interesse am Verständnis des durch eine obesogene Umgebung induzierten Umbaus des Fettgewebes geweckt hat.
Diese Literaturübersicht gibt einen Überblick über die transkriptionellen und epigenetischen Mechanismen, die diesen Umbau auf Ebene des Adipozyten steuern. Die Autoren beschreiben die Organisation des Fettgewebes von Säugetieren, das sich hauptsächlich aus weißem Fettgewebe und braunem Fettgewebe zusammensetzt. Beide umfassen heterogene Zellpopulationen, die sich auf reife Adipozyten – die 20 % bis 30 % der Gesamtzellen ausmachen – und die stromale vaskuläre Fraktion verteilen, welche mesenchymale Stammzellen, Präadipozyten, Fibroblasten, Endothelzellen, vaskuläre Progenitorzellen und Immunzellen umfasst. Das weiße Fettgewebe, dessen Adipozyten eine einzige Lipidvakuole enthalten, gewährleistet die Speicherung und Freisetzung freier Fettsäuren und fungiert als aktives endokrines Organ, das über die Sekretion von Adipokinen mit anderen metabolischen Organen kommuniziert. Seine regionale Verteilung, viszeral oder subkutan, ist von besonderer Bedeutung für die Vorhersage der mit Adipositas verbundenen Komplikationen.
Die Autoren fassen die Fortschritte bei der Identifizierung der Signalwege und transkriptionellen Netzwerke zusammen, die die mit verschiedenen Phänotypen assoziierten Veränderungen der Genexpression des Adipozyten steuern. Dank der jüngsten Fortschritte der Epigenomik heben sie hervor, dass verschiedene Umweltsignale das Schicksal und die Funktion des Adipozyten durch epigenetische Mechanismen umprogrammieren können, hauptsächlich über Veränderungen der DNA-Methylierung und Histonmodifikationen. Einen zentralen Punkt dieser Analyse bildet die Rolle der Transkriptionsfaktoren und der chromatinmodifizierenden koregulatorischen Komplexe, die als die wichtigsten regulatorischen Komponenten identifiziert wurden, welche die durch die Signaltransduktion induzierten Veränderungen sowohl auf transkriptioneller als auch auf epigenetischer Ebene koordinieren.
Durch die Verknüpfung dieser beiden Regulationsebenen schlagen die Autoren eine integrierte Deutung der Mechanismen vor, die die Adipogenese und den Umbau des Fettgewebes als Reaktion auf einen Energieüberschuss auslösen. Sie merken an, dass diese Veränderungen und ihr Einfluss auf die Entstehung und das Fortschreiten der Adipositas vermutlich von Individuum zu Individuum variieren, sodass ihre Untersuchung zur Entwicklung künftiger personalisierter therapeutischer Strategien beitragen könnte.