Braunes Fett: Geheimwaffe gegen Übergewicht?

besser leben : Mit ein paar coolen Tricks kräftig abspecken

Durch Kältereize und scharfe Gewürze wird im Körper braunes Fett aktiviert, das überschüssige Kalorien einfach verpuffen lässt.

Wenn wir über Körperfett reden, geht es in der Regel um Übergewicht. Doch Fett ist ein unverzichtbarer Bestandteil unseres Lebens. Unser Fettgewebe bietet einen Schutz gegen Kälte, Fettpolster an den Sohlen oder am Gesäß verhindern Druckschmerzen beim Gehen oder Sitzen und Fett ist ein Energiespeicher für schlechte Zeiten. Das Fettgewebe steuert unzählige Stoffwechselprozesse und produziert dazu nach heutigem Kenntnisstand bis zu 600 Botenstoffen, die in die Blutbahn abgegeben werden.

Unsere Zellen können Fettsäuren verbrennen, um sich die darin enthaltene Energie nutzbar zu machen. Wenn wir hungern, schlafen oder Sport treiben, ist die Fettverbrennung hoch. Die Energie für die Körperfunktionen kommt dann größtenteils aus unseren Fettspeichern.

Ungeahnte Qualitäten Bei einem normalgewichtigen Mensch macht der Anteil des Fettes am gesamten Körpergewicht etwa 15 Prozent aus. Hier ist das sogenannte weiße Fett gemeint, in dem überschüssige Kalorien in Form von Fetttröpfchen gespeichert werden und das bei Übergewicht die sichtbaren Fettpolster und Speckrollen bildet.

Das Spezialgebiet von Professor Dr. Alexander Bartelt von der Universität München ist das Körperfett. Er beschäftigt sich dabei auch mit speziellen Fettzellen im menschlichen Körper, die Kalorien einfach in Wärme umwandeln. Diese werden braunes Fett genannt. „Es kommt nur bei Säugetieren vor und hat ungeahnte Qualitäten“, sagt Bartelt. „Braunes Fett schützt uns wie ein kleiner, körpereigener Heizofen vor Kälte. Das hilft nicht nur, unseren Stoffwechsel in Schwung zu bringen, sondern auch auf natürliche Weise Kalorien loszuwerden.“

Bei einem erwachsenen Mensch sind zwar nur 150 Gramm braunes Fett vorhanden. Das sind 0,2 Prozent des Körpergewichts. Doch das reicht aus, um pro Tag zusätzlich 200 Kilokalorien zu verbrennen. Lange Zeit war die Wissenschaft der Meinung, dass nur Säuglinge braunes Fett besitzen, die aufgrund ihrer relativ großen Körperoberfläche viel kälteempfindlicher sind als Erwachsene und zudem zu wenig Muskulatur haben, um durch Muskelzittern Wärme zu erzeugen. Daher würden Babys mit einer leistungsfähigen körpereigenen Heizung geboren. Bis zum Erwachsenenalter würde das braune Fett jedoch verschwinden.

Erst seit rund zehn Jahren wissen wir jedoch, dass auch alle Erwachsenen über braunes Fettgewebe verfügen. „Allerdings nutzen es nur die wenigsten, weil wir zu selten frieren“, erklärt Alexander Bartelt. „Braunes Fett wird durch Kälte aktiviert und zur Fettverbrennung animiert.“ Da wir uns meist in geheizten Räumen aufhalten, ist das braune Fett bei den meisten Menschen weitgehend verkümmert. Studien zeigen allerdings, dass es bereits durch eine kurze Zeit in der Kälte wieder aktiviert werden kann. Je kühler die Umgebung ist, desto besser arbeitet das braune Fett.

Bei Menschen lassen sich braune Fettzellen seitlich im Nacken, unter den Schulterblättern, rechts und links entlang der oberen Wirbelsäule sowie in der Nähe der Hauptschlagader und oberhalb der Nieren nachweisen.

Wärme durch Zittern Droht eine Unterkühlung, wirft unser Körper seine Heizung an, denn die Kerntemperatur darf in den Bereichen, in denen die lebenswichtigen Organe liegen, nicht zu tief sinken. Ansonsten droht Organversagen. Tödlich sind unter 20 Grad Celsius Körpertemperatur. Unsere körpereigene Klimaanlage wird im Gehirn gesteuert. Dieses erhält Informationen von zahlreichen Messfühlern, den Thermorezeptoren, die auf der Haut und im Körper sitzen.

Das weiße Fett, das im Körper in großer Menge vorhanden ist, spielt bei der Regelung der Körpertemperatur durchaus eine wichtige Rolle. Es dient als Isoliermaterial, liefert bei Bedarf aber vor allem Energie für die Kraftwerke (Mitochondrien) in den Muskelzellen. Wenn wir frieren, fangen wir an zu zittern. Es handelt sich um ein Muskelzittern, das zum Aufwärmen dient. Doch beim Zittern ziehen sich die Muskelzellen recht unkontrolliert zusammen, was zu Bibbern und Kieferklappern führen kann.

Wärme aus Fettsäuren Braunes Fett kann die Fettsäuren aus weißen Fettzellen direkt in Wärme umwandeln – ohne Bibbern und Zittern. Wie Muskelzellen enthalten braune Fettzellen zahlreiche Mitochondrien. In diesen kleinen Kraftwerken werden die mit der Nahrung aufgenommenen Nährstoffe in Energie, zum Beispiel für den Aufbau neuer Körperzellen, und Wärme umgewandelt. Die Mitochondrien der braunen Fettzellen produzieren nur wenig Energie (in Form von ATP), dafür umso mehr Wärme. Diese Wärme gelangt über das Blut sehr schnell in alle Regionen des Körpers und sorgt dafür, dass die optimale Körpertemperatur aufrecht erhalten wird.

Fette Muskelzellen Da Mitochondrien viel rostig braunes Eisen erhalten, erklärt sich die Bezeichnung braune Fettzellen. „Braune Fettzellen sind eher fette Muskelzellen als muskulöse Fettzellen“, sagt Alexander Bartelt. Heute weiß man, dass braunes Fett tatsächlich von Stammzellen des Skelettmuskels gebildet wird.

Die braunen Fettzellen haben spezielle Genschalter, die sie von weißen Fettzellen unterscheiden und ihnen die Fähigkeit verleihen, Kalorien nicht nur zu speichern, sondern auch in Wärme umzuwandeln. Beim Menschen wird das braune Fett bei Temperaturen unterhalb der sogenannten Thermoneutralität aktiviert. Die liegt bei den meisten bei 22 Grad Celsius. Ist es kühler, schaltet der Kältereiz die braunen Fettzellen ein. Sobald die Genschalter umgelegt sind, wird ein Protein namens UCP1 (Uncoupling-Protein 1) produziert, das für die Fettverbrennung im braunen Fettgewebe dringend erforderlich ist.

„22 Grad mögen vielen warm erscheinen, doch die Lufttemperatur hat mit der Oberflächentemperatur unseres Körpers nur wenig zu tun“, erläutert Alexander Bartelt. „Läuft man bei 20 Grad Lufttemperatur und bewölktem Himmel eine Weile nur in Badekleidung herum, wird einem schnell kalt. Dann wird braunes Fettgewebe zum Heizen angeschaltet und die darin enthaltenen Fetttropfen in Wärme umgewandelt. Bleibt es längere Zeit so kalt, wird das braune Fett trainiert und fängt wieder an zu wachsen.“

Der Reiz der Kälte Forscher der Universität Sapporo, Japan, haben in Versuchen mit 22 Teilnehmern, bei denen zu Beginn keine oder kaum Aktivität des braunen Fetts messbar war, gezeigt, dass Kälte braunes Fett aktiviert. Zwölf der Probanden wurden täglich für zwei Stunden Temperaturen von 17 Grad Celsius ausgesetzt. Die anderen zehn Probanden lebten wie gewohnt in angenehmer Wärme. Nur in der Kältegruppe zeigte sich nach sechs Wochen das braune Fett voller Tatendrang. Die Probanden verbrannten im Schnitt pro Tag 200 Kilokalorien mehr und konnten sich über einen gesunkenen Körperfettanteil freuen. In der Wärmegruppe hingegen war kein braunes Fett aktiv.

Schnelle Erfolge Forschungsergebnisse legen nahe, dass Kälte die Aktivität der braunen Fettzellen beim Menschen vervierfacht. Ein Gramm aktiviertes braunes Fett hat eine zehnmal höhere Stoffwechselrate als die gleiche Menge Muskelzellen. Morgens eine Minute kalt zu duschen, reiche mit hoher Wahrscheinlichkeit aber nicht aus, sagt Alexander Bartelt. Es seien längere Kältereize erforderlich. Allerdings muss auch niemand im Winter barfuß durch den Schnee stapfen. Nach heutigen Stand des Wissens kann schon eine um ein paar Grad gesenkte Raumtemperatur im Winter ausreichen. Regelmäßige Spaziergänge in freier Natur sind ebenso hilfreich. Man darf sich aber nicht anziehen wie für eine Nordpolexpedition. Ein leichtes Kältegefühl sollte schon auftreten.

In den Studien reichten nicht mal 30 Minuten Aufenthalt in kühler Umgebung aus, um die Aktivität des braunen Fettes zu stimulieren. „Ein themogenes Training führt schneller zum Erfolg, als man denkt“, sagt Bartelt.

Alle profitieren Forschungen an der Universität Maastricht deuten darauf hin, dass jüngere Menschen mehr braunes Fett haben als ältere. Und Normalgewichtige haben mehr braune Fettzellen als Übergewichtige. In der Studie hielten sich die Teilnehmer am ersten Tag zwei Stunden bei 14 Grad Celsius in einer Klimakammer auf, am zweiten für vier Stunden und dann vom dritten bis zum zehnten Tag für sechs Stunden. Am Ende profitierten alle: Bei Jung und Alt, Schlanken und Dicken war mehr braunes Fett nachweisbar.

Gebräunte Fettzellen Weiße Fettzellen lassen sich unter bestimmten Umständen sogar in braune Fettzellen verwandeln. „Nach längerer Zeit in der Kälte schrumpft das weiße Fettgewebe. Einerseits werden Fettsäuren aus dem weißen Fett im braunen Fettgewebe verbrannt“, erläutert Bartelt, „andererseits bilden sich neue Zellen im weißen Fett, die es etwas dunkler erscheinen lassen. Nach längerer Zeit mit wiederholten Kältereizen enthält das weiße Fett nicht nur weiße Fettzellen, sondern es tauchen kleine Inseln neuer brauner Fettzellen auf.“

Eine weiße Fettzelle (links) speichert einen einzigen großen Fetttropfen (gelb) und enthält nur wenige Mitochondrien (braun). Der Zellkern ist in Blau dargestellt. In einer braunen Fettzelle (Mitte) lagern kleine Fetttropfen, die sehr schnell in den zahlreichen Mitochondrien in Wärme umgewandelt werden können. Eine beige Fettzelle (rechts) bildet sich unter Kälteeinfluss im weißen Fett. Sie ist weniger leistungsfähig als eine echte braune Zelle. Foto: Getty Images/iStockphoto/Vitalii Dumma
eine braue Fettzelle enthält viele kleine Fettzellen und zahlreiche Mitochondrien. Sie produziert Wärme aus Fettsäuren Foto: Getty Images/iStockphoto/Vitalii Dumma
beige Fettzellen bilden sich im weißen Fett, wenn unser Körper einem längeren Kältereiz ausgesetzt ist. Die beigen Zellen erzeugen aus Fettsäuren Wärme. Foto: Getty Images/iStockphoto/Vitalii Dumma
Die obere Aufnahme zeigt inaktives braunes Fett in der Nackenregion. Unten erzeugen diese braunen Fettzellen Wärme, nachdem der Proband längere Zeit kaltem Wasser ausgesetzt war. Foto: Uni Nottingham
aktiviertes braunes Fett im Nackenbereich Foto: Uni Nottingham

Forscher der Harvard-Universität in Boston im US-Bundesstaat Massachusetts haben nachgewiesen, dass sich das neu gebildete braune Fett im weißen Fettgewebe von den braunen Fettzellen unterscheidet, die schon immer da waren. Es gibt also zwei unterschiedliche Arten von braunen Fettzellen. Die im weißen Fettgewebe neu gebildeten braunen Zellen sind eher beige und weniger leistungsfähig. Bleibt der Kältereiz aus, werden diese beigen Fettzellen wieder weiß.