Genetik des Übergewichts

Bundesforschungsministerium fördert Marburger Wissenschaftler mit zwei Millionen Mark

Extremformen des Übergewichts nehmen zu – inzwischen ist ein Körpergewicht von 150 Kilogramm bei Jugendlichen keine medizinische Rarität mehr. Im Rahmen des Deutschen Humangenom-Projekts wird das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Suche nach Erbanlagen, die für Fettleibigkeit prädisponieren, mit 3,5 Millionen Mark fördern. Die Federführung in diesem Projekt haben Professor Johannes Hebebrand und Dr. Anke Hinney von der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Kindes- und Jugendalters der Philipps-Universität Marburg. Der Löwenanteil von knapp zwei Millionen Mark fließt an Forscher in Marburg, etwa eine Million Mark an das Institut für Molekulare Biotechnologie in Jena, der Rest verteilt sich auf Forscher in Bad Nauheim, Heidelberg und Ulm.

Angesichts der Zunahme der Häufigkeit von Übergewicht bei Kindern und Erwachsenen gerade in den letzten zwei Jahrzehnten fällt es zunächst schwer nachzuvollziehen, dass erblichen Faktoren eine bedeutsame Rolle für die Entstehung von Übergewicht zukommt. Der Vorgang ist jedoch vermutlich vergleichbar mit der Zunahme der Körperlänge: Über zwei Jahrhunderte hinweg hat die durchschnittliche Körpergröße der Deutschen zugenommen – ein Prozess, der erst vor kurzem zum Stillstand gekommen ist. In einer Gesellschaft, in der Hunger zum Fremdwort geworden ist, hat sich hier offenbar das volle genetische Potenzial im Körperlängenwachstum entfaltet. Ähnliches gilt möglicherweise für das Körpergewicht: Auch hier kommen die Erbanlagen erst voll zum Tragen, wenn ihre Wirkung nicht mehr durch Nahrungsmangel eingeschränkt wird. Möglicherweise sind derartige Erbanlagen überhaupt erst so häufig geworden, da sie in früheren Jahrhunderten das Überleben einer Hungerkatastrophe ermöglichten. Gerade das Überangebot an preiswerten und schmackhaften Nahrungsmitteln und die sitzende Tätigkeit, die unseren Lebensstil in modernen Industriegesellschaften charakterisieren, begünstigen, dass sich solche Erbanlagen auswirken, die eine erhöhte Fettmasse bedingen. Da Studien unter anderem aus Marburg belegen, dass die Extremformen des Übergewichts bei Kindern zunehmen, ist angesichts der erst in der jüngeren Vergangenheit aufgekommenen sozialen Diskriminierung von Menschen mit Fettleibigkeit auch nicht auszuschließen, dass heute im Vergleich zu früher vermehrt Partnerschaften zwischen übergewichtigen Individuen geschlossen werden. In der Folge weisen deren Kinder eine starke genetische Belastung auf. Die Entstehung von Übergewicht ist in Deutschland ein vernachlässigtes Forschungsgebiet, wohl weil es hierzu einer Zusammenarbeit von verschiedenen Fachgebieten bedarf. Eine der wenigen Ausnahmen ist an der Philipps-Universität die Klinische Forschergruppe „Genetische Mechanismen der Gewichtsregulation“ unter Leitung von Professor Hebebrand. Er versucht, mit seinen Mitarbeitern Erbanlagen zu identifizieren, die für Übergewicht prädisponieren.

Diese Suche wird durch die komplette Sequenzierung des menschlichen Erbmaterials ungemein erleichtert. Anders als die Berichterstattung in den Medien suggeriert, liegt allerdings erst von den Chromosomen 21 und 22 – bis auf winzige Abschnitte – die vollständige, geordnete Sequenz vor. Die übrigen Chromosomen sind zwar auch schon in allen Teilen sequenziert worden, jedoch gleichen die Daten einem riesigen Puzzle, das noch zusammengesetzt werden muss. Als Vorarbeit gibt es jedoch von allen Chromosomen Karten, die so genannte Mikrosatelliten verzeichnen. Das sind unverwechselbare Abschnitte im Genom, die als Orientierungspunkte dienen. Einige tausend dieser Mikrosatelliten sind identifiziert worden, die sich wie ein Raster über das Genom verteilen. Sie werden von den Genetikern so ähnlich benutzt, wie ein Plan von einem U-Bahn-Netz, auf dem auch nur die Haltestellen verzeichnet sind. In diesem Fall liegt ebenfalls nur die Abfolge der Bahnhöfe fest, über den Verlauf der U-Bahn-Linie zwischen den Haltestellen sagt eine solche Karte jedoch nichts.

In Marburg sind bisher 93 Familien untersucht worden, in denen mindestens zwei Kinder unter Übergewicht leiden. Als Geschwister teilen sie 50 Prozent des Erbmaterials miteinander. Wenn bestimmte Chromosomenabschnitte, die mit den Mikrosatelliten erkannt werden, häufiger als in 50 Prozent der Fälle bei beiden Geschwistern auftauchen, liegt der Verdacht nahe, dass in der Nähe dieser Orientierungsmarken die gesuchten Erbanlagen für Übergewicht zu finden sein müssen. In der Sprache der Genetiker „koppeln“ diese Abschnitte miteinander. Allerdings können die verdächtigen Regionen durchaus noch bis zu 300 Gene umfassen. Weltweit sind bislang schon zahlreiche derartige Regionen identifiziert worden. Die in dem Forschungsverbund zusammengeschlossenen Gruppen werden in den nächsten Jahren versuchen, die in diesen Regionen liegenden Erbanlagen zu identifizieren.

Es scheint also nicht das „Übergewichts-Gen“ zu geben, sondern es gibt eine Vielzahl von Erbanlagen, die Fettleibigkeit auslösen können. Damit Übergewicht entstehen kann, müssen in aller Regel mehrere derartige Erbanlagen bei einem Menschen vorhanden sein. Kennt man erst mal die Gene, so lässt sich die Biochemie der Entstehung von Übergewicht viel leichter durchschauen. Vielleicht findet sich so auch ein Ansatzpunkt, um Medikamente gegen Fettleibigkeit zu entwickeln.

An der Philipps-Universität sind folgende Forschergruppen beteiligt:

Klinische Forschergruppe „Genetische Mechanismen der Gewichtsregulation“ an der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Kindes- und Jugendalters
Institut für Medizinische Biometrie und Epidemiologie (Prof. Helmut Schäfer)
Zentrum für Humangenetik (Prof. Karl-Heinz Grzeschik)
Fachgebiet Tierphysiologie (Dr. Martin Klingenspor)

Die externen Kooperationspartner sind:

Institut für Molekulare Biologietechnologie (Dr. Mathias Platzer)
Medizinische Klinik der Universität Heidelberg (Dr. Andreas Hamann)
Max-Planck-Institut für Physiologische und Klinische Forschung, Bad Nauheim (Prof. Ingrid Schmidt)
Universitätskinderklinik Ulm (PD Dr. Martin Wabitsch)

Kontakt:

Prof. Dr. Johannes Hebebrand
Dr. Anke Hinney
Klinische Forschergruppe „Genetische Mechanismen der Gewichtsregulation“
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie des Kindes- und Jugendalters
Hans-Sachs-Straße 4-8
35039 Marburg
Telefon: 06421 / 28-66466
Fax: 06421 / 28-63056
E-Mail: Hebebran@post.med.uni-marburg.de