Lipogenese – Fettsynthese im Körper einfach erklärt
Die Lipogenese ist der biochemische Prozess, bei dem der Körper Kohlenhydrate und andere Nährstoffe in Fettsäuren und Fettgewebe umwandelt. Sie spielt eine zentrale Rolle im Energiestoffwechsel.
Wissenswertes über "Lipogenese"
Die Lipogenese ist der biochemische Prozess, bei dem der Körper Kohlenhydrate und andere Nährstoffe in Fettsäuren und Fettgewebe umwandelt. Sie spielt eine zentrale Rolle im Energiestoffwechsel.
Was ist Lipogenese?
Die Lipogenese bezeichnet die Biosynthese von Fettsäuren und Triglyceriden im menschlichen Körper. Dabei werden überschüssige Kohlenhydrate, insbesondere Glucose, sowie Aminosäuren in Fett umgewandelt und in den Fettzellen (Adipozyten) sowie in der Leber gespeichert. Dieser Prozess wird auch als De-novo-Lipogenese bezeichnet, wenn Fett vollständig neu aus Nicht-Fett-Quellen synthetisiert wird.
Wirkmechanismus
Die Lipogenese findet hauptsächlich in der Leber und im Fettgewebe statt. Der Ablauf lässt sich in folgende Schritte unterteilen:
- Glykolyse: Glucose wird zunächst zu Pyruvat abgebaut.
- Acetyl-CoA-Bildung: Pyruvat wird in den Mitochondrien zu Acetyl-CoA umgewandelt, dem zentralen Ausgangsstoff der Fettsäuresynthese.
- Fettsäuresynthese: Das Enzym Fettsäuresynthase (FAS) verknüpft Acetyl-CoA-Einheiten schrittweise zu langen Fettsäureketten, vor allem Palmitinsäure (C16).
- Triglyceridbildung: Die synthetisierten Fettsäuren werden mit Glycerin verestert und als Triglyceride gespeichert.
Das Schlüsselenzym der Lipogenese ist die Acetyl-CoA-Carboxylase (ACC), die Acetyl-CoA zu Malonyl-CoA umwandelt – dem ersten regulierten Schritt der Fettsäuresynthese.
Regulation der Lipogenese
Die Lipogenese wird durch verschiedene Hormone und Stoffwechselsignale gesteuert:
- Insulin: Fördert die Lipogenese, da es nach einer kohlenhydratreichen Mahlzeit ausgeschüttet wird und die Aufnahme von Glucose in die Zellen sowie deren Umwandlung in Fett stimuliert.
- Glucagon und Adrenalin: Hemmen die Lipogenese und fördern stattdessen den Fettabbau (Lipolyse).
- Transkriptionsfaktoren: SREBP-1c (Sterol Regulatory Element-Binding Protein 1c) und ChREBP (Carbohydrate Response Element-Binding Protein) aktivieren Gene der Lipogenese.
Klinische Bedeutung
Eine übermäßige Aktivierung der Lipogenese ist an der Entstehung verschiedener Erkrankungen beteiligt:
- Adipositas (Fettleibigkeit): Chronisch erhöhte Kohlenhydrat- und Kalorienzufuhr führt zu verstärkter Fettspeicherung.
- Nicht-alkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD): Übermäßige De-novo-Lipogenese in der Leber führt zur Einlagerung von Fett in die Leberzellen.
- Metabolisches Syndrom: Die erhöhte Lipogenese trägt zu erhöhten Blutfettwerten (Hypertriglyceridämie) und Insulinresistenz bei.
- Typ-2-Diabetes: Gestörte Regulation der Lipogenese verschlechtert die Insulinsensitivität.
Lipogenese und Ernährung
Die Geschwindigkeit der Lipogenese hängt stark von der Ernährung ab. Besonders stark verarbeitete Kohlenhydrate (Weißmehl, Zucker) und Fruktose regen die Lipogenese in der Leber stark an. Eine ausgewogene Ernährung mit Vollkornprodukten, Ballaststoffen und gesunden Fetten kann die übermäßige Aktivierung der Lipogenese bremsen.
Abgrenzung zur Lipolyse
Die Lipogenese ist der entgegengesetzte Prozess zur Lipolyse, dem Abbau von Fetten zur Energiegewinnung. Das Gleichgewicht zwischen beiden Prozessen bestimmt, ob der Körper Fett aufbaut oder abbaut. Körperliche Aktivität, Kalorienrestriktion und hormonelle Signale (z. B. durch Fasten) verschieben das Gleichgewicht zugunsten der Lipolyse.
Quellen
- Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Stryer Biochemie. 8. Auflage. Springer Spektrum, 2018.
- Stanhope KL. Sugar consumption, metabolic disease and obesity: The state of the controversy. Critical Reviews in Clinical Laboratory Sciences. 2016;53(1):52-67. PubMed PMID: 26376027.
- Loomba R, Friedman SL, Shulman GI. Mechanisms and disease consequences of nonalcoholic fatty liver disease. Cell. 2021;184(10):2537-2564. PubMed PMID: 33989548.
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