Wissenschaftler entdecken versteckten Schalter zur Fettverbrennung und möglichen Knochenkrankheits-Behandlung

Kürzlich entdeckten sie jedoch einen zweiten, parallel ablaufenden Signalweg, dessen Auslöser jedoch unbekannt blieb. Ein Rosalind und Morris Goodman Cancer Institute der McGill University geführte Team hat nun den molekularen „Ein-Schalter" identifiziert, der diesen alternativen Signalweg, den sogenannten fruchtlosen Kreatinzyklus (futile creatine cycle), aktiviert.

Die Entdeckung des braunen Fetts enthüllt einen versteckten Wärmeweg: Wenn der Körper Kälte ausgesetzt ist, wird gespeichertes Fett abgebaut, um Wärme zu erzeugen. Dabei wird Glycerol freigesetzt.

In Zusammenarbeit mit der strukturellen Biologin Alba Guarné, Canada Research Chair im Bereich Makromolekulare Maschinen für DNA-Schäden und -Reparatur, stellten die Forscher fest, dass sich Glycerol an ein Enzym namens TNAP in einer Region bindet, die sie als „Glycerol-Tasche" bezeichneten.

Diese Wechselwirkung aktiviert den bisher unbekannten

Diese Wechselwirkung aktiviert den bisher unbekannten wärmeproduzierenden Weg. „Dies ist das erste Mal, dass wir identifiziert haben, wie ein alternativer wärmeproduzierender Weg unabhängig vom klassischen System aktiviert wird", sagte Kazak, Associate Professor am Institut für Biochemie und Canada Research Chair in der Adipozyten-Biologie. „Damit wird der Weg geebnet, um zu verstehen, wie mehrere energieverbrauchende Systeme zusammenwirken, um den Körper auf der richtigen Temperatur zu halten." Potenzielle Auswirkungen auf Knochenerkrankungen und Fettleibigkeit Braunes Fett wurde intensiv erforscht, da es möglicherweise eine Rolle im Stoffwechsel und bei der Fettleibigkeit spielt.

Obwohl die neuen Erkenntnisse langfristig auch in diesen Forschungsbereichen könnten, betonen Wissenschaftler, dass die Entdeckung vor allem unmittelbare Relevanz für die Knochengesundheit haben könnte, da TNAP bereits eine wesentliche Rolle bei der Aufrechterhaltung starker Knochen spielt. TNAP ist für die Verkalkung unerlässlich – den Prozess, der Knochengewebe verhärtet und stärkt.

Mutationen, die die Funktion dieses Enzyms beeinträchtigen, können zur Hypophosphatasie führen, einer seltenen Erkrankung, die gelegentlich als „weiche Knochen" bezeichnet wird. Die Krankheit kann zu Brüchen, Schmerzen und Skelettdeformitäten führen. Bestimmte vererbte Mutationen haben die Häufigkeit dieser Erkrankung in Kanadas, darunter Quebec und Manitoba, erhöht.

Laboruntersuchungen zu TNAP-Mutationen zeigten, dass derselbe

Laboruntersuchungen zu TNAP-Mutationen zeigten, dass derselbe molekulare Schalter, der an Fettzellen mit energieverbrauchender Funktion beteiligt ist, auch direkt die für die Knochenmineralisierung verantwortlichen Zellen beeinflusst. Die neuen Erkenntnisse bauen auf früheren Arbeiten, Co-Autorin, und José-Luis Millán vom Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute auf.

Ihre vorherigen Forschungsarbeiten trugen maßgeblich zur Entwicklung einer ersten-in-class-Enzymersatztherapie für Patienten mit Hypophosphatasie und defekten TNAP-Enzymen bei. „Diese Entdeckung eröffnet die Tür zu einer neuen Art der Behandlung, bei der die Aktivität des TNAP-Enzyms über sein Glycerol-Bindungstaschen durch natürliche oder synthetische bioaktive Verbindungen potenziell gesteigert werden könnte, um die vorteilhaften Wirkungen des Enzyms bei Patientinnen und Patienten zu verstärken und so eine defizitäre Knochenmineralisierung auf gesunde Werte zurückzuführen", sagte McKee, Professorin an der Fakultät für Zahnmedizin und Wissenschaften für Mundgesundheit sowie an der Fakultät für Medizin und Gesundheitswissenschaften und Canada Research Chair in Biomineralization.

Forscher haben bereits Dutzende potenzieller Wirkstoffkandidaten für zukünftige Tests identifiziert. Quelle: „Glycerol-driven TNAP activation in thermogenesis and mineralization", Shreya S. Krishnan, Brittany L. Carroll, Bozena Samborska, Aisha Mousa, Alice Williamson, Maria Delgado-Martin, Bindu Y. Srinivasu, Jakub Bunk, Janane F.

Rahbani, Abel Oppong, Anna Roesler, Zafir

Rahbani, Abel Oppong, Anna Roesler, Zafir Kaiser, Mina Ersin, Qiaoqiao Zhang, Maria Guerra Martinez, Abhirup Shaw, Jonathan Cheng, Hannah Klemets, Katalin Kocsis Illes, Victoria E. DeMambro, Clifford J. Rosen, José Luis Millán, Thomas E. Wales, Claudia Langenberg, Marc D. McKee, Alba Guarné und Lawrence Kazak, 22. April 2026, Nature.

DOI: 10.1038/s41586-026-10396-9 Das Projekt umfasste Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Queen Mary University of London, der Northeastern University, des Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute und des Maine Health Institute for Research.

Die Finanzierung erfolgte durch die Canadian Institutes of Health Research, den Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada sowie den Fonds de recherche du Québec – Santé.