Die Masse des Fettgewebes hängt einerseits von der Größe der Fettvakuolen und andererseits von der Zahl der Adipozyten ab. Lange Zeit ging man davon aus, daß neue Fettzellen nur während der Kindheit gebildet werden können. Im späteren Leben ließ sich gemäß dieser Vorstellung nur noch die Größe der Adipozyten klein oder groß halten. Dementsprechend ging man bei kleinen Dickerchen von einer hyperplastischen Adipositas aus, wohingegen fällige Erwachsene demzufolge eine hypertrophe Adipositas entwickelten.

 
Abb. 1: Adipozyten als endokrine Zellen: Neben dem Hormon Leptin, das in einen Regelkreis zur Aufrechterhaltung der Homöostase des Körperfett-Gehaltes eingebunden ist, produziert Fettgewebe noch eine Reihe weiterer Faktoren, die im wesentlichen auto- bzw. parakrin im Rahmen der Adipogenese wirken (nach Prins und O'Rahilly, 1997).

Heute steht jedoch zweifelsfrei fest, daß sich neue, reife Adipozyten aus fibroblastartigen Vorläuferzellen jederzeit im Leben bilden und zur Entwicklung von Adipositas beitragen können. Dementsprechend haben adipöse Personen im Durchschnitt nicht nur voluminösere Adipozyten, sondern ihre Anzahl ist auch größer als bei schlanken Individuen. Die Differenzierung von Adipozyten ist somit ein wichtiger Faktor bei der Regulierung der Energie-Homöostase.

Andererseits ist bei drastischer Gewichtszunahme die unausweichliche Hyperplasie des Fettgewebes keine Einbahnstraße. Denn beim Einschmelzen der Fettspeicher verringert sich auch wieder die Anzahl der Adipozyten, ein Prozeß, der als numerische Hypoplasie bezeichnet wird.

Neubildung von Fettzellen aus Präadipozyten
Wie im hämatopoetischen Gewebe gibt es auch im Fettgewebe neben reifen Zellen bis ins hohe Alter einen kleinen Pool an undifferenzierten Vorläuferzellen, aus denen das Gewebe durch Vermehrung und anschließende Ausreifung regeneriert und gegebenenfalls expandiert.

 
Abb. 2: Bekannte Faktoren, die die Replikation von Präadipozyten und deren Differenzierung zu Adipozyten beeinflussen (nach Prins und O'Rahilly, 1997).

Stammzellen der Adipozyten sind aus dem Gefäß-begleitenden Bindegewebe von Fettlagern isoliert worden. Sie sind in der Lage, sich bei Stimulation durch Wachstumsfaktoren zu vermehren, und unter Einwirkung bestimmter Aktivatoren zu Adipozyten auszudifferenzieren. Als Mediatoren im Fettgewebe, durch deren Einfluß sich die Anzahl der Adipozyten erhöht, fungieren insbesondere Insulin, verschiedene Liganden des PPARg und Kortikosteroide. Für den Differenzierungsprozeß spielt PPARg eine essentielle Rolle(1). Auch das erst kürzlich entdeckte Ghrelin, das überwiegend im Magen produziert wird, beeinflußt die Adipogenese: Ghrelin stimuliert zwar die Proliferation von Präadipozyten, hemmt jedoch deren Differenzierung zu Adipozyten (2)

Aus In-vitro-Untersuchungen ist bekannt, daß Insulin die Vermehrung und die Ausdifferenzierung von Präadipozyten stimuliert. Das steht in Einklang mit der klinischen Erfahrung, wonach die Fettspeicher bei hyperinsulinämischen Patienten anwachsen. Darüber hinaus wird dem Insulin eine zentrale Rolle bei der Verhinderung von Apoptosen zugeschrieben. Gesichert ist ferner, daß Insulin in die zentrale Steuerung der Fettspeicher eingreift, indem es im Hypothalamus die Bildung von Neuropeptid Y herunterreguliert. Ob. bzw. inwieweit dadurch allerdings auf die Adipogenese Einfluß genommen wird, ist noch nicht erforscht.

Verlust von Adipozyten: Apoptosen — Dedifferenzierung
Normalisiert sich unter längerem Fasten das Körpergewicht adipöser Individuen, reduziert sich letztendlich auch die Anzahl der Adipozyten. Nichts anderes geschieht bei konsumierenden Erkrankungen. Als wahrscheinlichster Mechanismus für eine Verringerung der Zell-Zahl im Fettgewebe gilt die Apoptose, wie das auch in zahlreichen anderen Geweben der Fall ist. Allerdings erwies sich der Nachweis von Apoptose-Aktivität im Fettgewebe als äußerst schwierig. Dennoch gelang es unter bestimmten Bedingungen Apoptose bei Adipozyten zu identifizieren(3). Daneben ist für Adipozyten, deren Fettvakuole völlig einschmilzt, eine Dedifferenzierung zu Präadipozyten beschrieben worden.

Vermutlich wird die Anzahl der Adipozyten auch durch den Tumornekrose-Faktor-alpha (TNF-a) beeinflußt. Dieses Zytokin wird sowohl von Präadipozyten als auch von Adipozyten freigesetzt. Seine Bildungsrate und damit verbunden seine Konzentration im Blut steigt bei adipösen Personen stark an. Neben Effekten von TNF-a, die eine Reduzierung der Fettmasse durch Lipolyse herbeiführen, wird auch die Anzahl der Adipozyten herunterreguliert. Das geschieht offenbar durch Dedifferenzierung von Adipozyten und durch das Auslösen von Apoptosen sowie durch Wirkungen auf Präadipozyten, die deren Ausdifferenzierung stoppen. Man kann hierin eine Art Mechanismus zur Wachstumsbeschränkung erkennen, der die Begrenzung der Fettdepots bei anhaltend hoher Kalorien-Zufuhr allerdings nur auf Kosten erhöhter Bluttfett-Werte erreicht.

1. Rosen ED, Sarraf P, Troy AE, et al. 1997. 1999 PPARg is required for the differentiation of adipose tissue in vivo and in vitro. Mol Cell 4:611-617.
2. Zhang W, Zhao L, Lin TR, et al. 2004. Inhibition of adipogenesis by ghrelin. Mol Biol Cell 15:2484-2491.
3. Prins JB, Walker NI, Winterford CM, Cameron DP. 1994 Human adipocyte apoptosis occurs in malignancy. Biochem Biophys Res Commun 205:625-630

Review
1. Prins JB, O'Rahilly S. 1997 Regulation of adipose cell number in man. Clin Sci 92:3-11