Die Studie untersuchte, wie sich die Lunge bei Fettleibigkeit an ernährungsbedingte Belastungen anpasst. Das Forschungsteam zeigt, dass Adipositas die extrazelluläre Matrix in der Lunge – das eiweißbasierte „Gerüst“, das der Lunge ihre Form und Stabilität gibt – umformt. Diese Veränderungen im Lungengewebe ähneln denen, die normalerweise erst mit dem Alter auftreten, und deuten darauf hin, dass Übergewicht die Lunge frühzeitig „altern“ lässt.

Das Team nutzte modernste Multi-Omics-Methoden, um Proteine, Fette und Gene gleichzeitig auf bestimmte Fragestellungen hin zu untersuchen. Zusätzlich kombinierten sie diese Analyse mit mikroskopischen Bildanalysen und Experimenten, die zeigen, wie die Lunge tatsächlich funktioniert. Die Forschenden verglichen die Lungen von fettleibigen und schlanken Mäusen, analysierten menschliche Bindegewebszellen der Lunge, und nahmen die Zusammensetzung der Lunge genau unter die Lupe – so konnten die Forschenden sowohl molekulare als auch funktionelle Veränderungen nachvollziehen.

Die Ergebnisse

• Bei Adipositas sammeln Lungenfibroblasten, also Bindegewebszellen, gezielt Fette an, werden beweglicher und zeigen erste Anzeichen von vorzeitiger Alterung.
• Gleichzeitig verändert sich das Matrisom, das „Gerüst“ der Lunge.
• Das Gleichgewicht bestimmter Proteasehemmer gerät so durcheinander.

Durch diese Veränderungen wird die Lunge weniger elastisch, was erklären könnte, warum Fettleibigkeit oft mit Atembeschwerden einhergeht. Interessanterweise ähneln diese Veränderungen denen, die man normalerweise erst bei älteren Menschen sieht – ein Hinweis darauf, dass Adipositas die Lunge schneller altern lässt.

Herausforderung

Eine der größten Herausforderungen war, Methoden zu entwickeln, um das komplexe Bindegewebe der Lunge – das sogenannte fibroblastische Stroma – zu analyiseren, das aus vielen unterschiedlichen Zelltypen besteht. Darüber hinaus ist auch die Analyse der extrazellulären Matrix schwierig zu untersuchen, da viele ihrer Proteine schwer löslich und sehr kompliziert aufgebaut sind.

Originalpublikation

Rottmann S, Li J, Zurkovic J et al. Global matrisome changes in obese lung are linked to fibroblastic stroma and premature aging. Cell Rep. 2025 Sep 23; 44(9): 116285. doi: 10.1016/j.celrep.2025.116285

Quelle: Exzellenzcluster “ImmunoSensation2” und Transdisziplinärer Forschungsbereich (TRA) “Life and Health”, Universität Bonn
Institut für Molekulare Medizin und Experimentelle Immunologie (IMMEI), Universitätsklinikum Bonn (UKB)