Mausstudie zeigt die Rolle von Braunfett bei stressinduzierter Entzündung

Es ist gut dokumentiert, dass akuter psychischer Stress zu Entzündungen führen kann, aber die Mechanismen hinter dieser Reaktion sind unklar geblieben. In einer neuen Mausstudie zeigen Yale-Forscher, dass dieser Entzündungsprozess von braunen Fettzellen ausgehen kann.

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Zelle.

Da die Stresshormone Cortisol und Adrenalin Entzündungen im Allgemeinen verringern, haben Forscher lange Zeit verwirrt, wie Stress Gesundheitsprobleme wie Diabetes und Autoimmunerkrankungen sowie Depressionen und Angstzustände verschlimmern kann.

"In der Klinik haben wir alle sehr stressige Ereignisse gesehen, die entzündliche Erkrankungen verschlimmern und die für uns nie Sinn machten", sagte Dr. Andrew Wang, Assistenzprofessor für Innere Medizin und Immunbiologie und entsprechender Autor der Studie.

Cortisol und Adrenalin, Hormone, die bei der klassischen Stressreaktion „Flucht oder Kampf“ freigesetzt werden, unterdrücken das Immunsystem und aktivieren es nicht. Diese Hormone lösen auch eine massive metabolische Mobilisierung aus, die dem Körper Kraftstoff liefert, wenn er Bedrohungen begegnet.

Das Forscherteam entdeckte, dass es sich um eine Zelle des Immunsystems handelt - das Cytokin Interleukin-6 (IL-6) -, das in Stresszeiten Entzündungen auslöst. Es wurde auch gezeigt, dass IL-6 eine Rolle bei Autoimmunerkrankungen, Krebs, Fettleibigkeit, Diabetes, Depressionen und Angstzuständen spielt.

Die Forscher begannen nach einer einfachen Beobachtung, die Rolle von IL-6 bei Stress zu untersuchen: Als die Forscher Mäusen Blut abnahmen, ein sehr stressiges Verfahren, zeigte das Blut erhöhte Zytokinspiegel.

In einer Reihe von Experimenten an Mäusen, die von Hua Qing und Reina Desrouleaux in Wangs Labor entworfen wurden, entdeckte das Team, dass IL-6, das normalerweise als Reaktion auf Infektionen ausgeschieden wird, allein durch Stress induziert wurde und die Entzündungsreaktionen bei den gestressten Tieren verschlechterte.

Zu ihrer Überraschung stellten sie fest, dass IL-6 in stressigen Zeiten in braunen Fettzellen ausgeschieden wurde, die am besten für die Regulierung des Stoffwechsels und der Körpertemperatur bekannt sind. Diese Zellen enthalten viel mehr Mitochondrien als weißes Fett; Mitochondrien sind die „Motoren“ für braunes Fett, die Kalorien verbrennen, um Wärme zu erzeugen.

Wenn Signale vom Gehirn an braune Fettzellen blockiert werden, verschlechtern Stressereignisse die Entzündungsreaktionen nicht mehr.

"Dies war ein völlig unerwarteter Befund", sagte Qing, ein Postdoktorand an der Yale School of Medicine.

Die Forscher schlussfolgerten, dass IL-6 neben der Auslösung von Entzündungen eine weitere Rolle bei der Reaktion „Kampf oder Flucht“ spielen muss. Tatsächlich fanden sie heraus, dass es auch dazu beiträgt, den Körper darauf vorzubereiten, die Glukoseproduktion im Vorgriff auf Bedrohungen zu steigern.

Die Reaktion auf braune Fettzellen führt dazu, dass die IL-6-Spiegel nach der metabolischen Produktion von Glucose und der Freisetzung von Cortisol und Adrenalin einen Spitzenwert erreichen. Dies könnte erklären, warum Stress Entzündungen auslösen kann, selbst wenn immunsuppressive Hormone freigesetzt werden, sagten die Forscher.

Das Blockieren der IL-6-Produktion schützte gestresste Mäuse nicht nur vor Entzündungen, sondern machte sie auch weniger aufgeregt, wenn sie in eine stressige Umgebung gebracht wurden.

Die Forscher vermuten auch, dass IL-6 eine Rolle bei psychischen Störungen wie Depressionen und Angstzuständen spielen könnte.Wang beobachtet, dass viele Symptome einer Depression, wie Appetitlosigkeit und Sexualtrieb, die durch Infektionskrankheiten wie die Grippe verursachten Symptome imitieren, die durch IL-6 ausgelöst werden können.

Bestimmte bestehende Medikamente, die für Autoimmunerkrankungen entwickelt wurden, wie z. B. rheumatoide Arthritis, blockieren die Aktivität von IL-6. Vorläufige Ergebnisse legen nahe, dass diese Medikamente die Symptome einer Depression lindern können, so die Autoren. Es gibt auch frühe Hinweise darauf, dass IL-6 auch bei Diabetes und Fettleibigkeit eine Rolle spielen kann.

„Es gibt eine ständig wachsende Literatur über die Rolle von IL-6 außerhalb der Immunität. Unsere Arbeit ist aufregend, weil sie dazu beiträgt, diese Wissenslücke zu schließen “, sagte Desrouleaux, ein Doktorand in Biologie und Biomedizin.

Quelle: Yale University