Nach einer Gewichtsabnahme bilden Menschen mit Übergewicht und Adipositas
(Fettleibigkeit) vermehrt das Protein Kallistatin* im Unterhautfettgewebe
(subkutanes weißes Fettgewebe). Das konnten Forscherinnen und Forscher des
DZD in einer aktuellen Studie zeigen. Zudem verbessert Kallistatin den
Stoffwechsel und könnte in Zukunft neue Therapiemöglichkeiten für Menschen
mit Adipositas und Typ-2-Diabetes eröffnen. Die Ergebnisse wurden jetzt in
‚Molecular Metabolism‘ veröffentlicht.

Immer mehr Menschen erkranken an Typ-2-Diabetes und an Adipositas. Dabei
handelt es sich um sehr komplexe und vielschichtige Erkrankungen. Um sie
nachhaltig behandeln zu können, sind neue Ansätze in der Therapie gefragt.
Klinische Studien am Menschen zeigten, dass stark mehrgewichtige Menschen
weniger Kallistatin bilden. Kallistatin ist ein Protein, das verschiedene
Wirkungen im Körper hat. Unter anderem ist es an der Heilung von
Entzündungen und Wunden beteiligt. Welche Rolle Kallistatin im
Glukosestoffwechsel spielt und ob es sich als therapeutisches Ziel eignen
könnte, untersuchten jetzt Forschende des Deutschen Zentrums für
Diabetesforschung (DZD), des Instituts für Diabetesforschung und
Metabolische Erkrankungen (IDM) von Helmholtz Munich an der Eberhard-
Karls-Universität Tübingen und der Klinik für Endokrinologie, Diabetologie
und Nephrologie des Universitätsklinikums Tübingen.

Nach Gewichtsabnahme wird mehr Kallistatin gebildet

Dazu bestimmten sie bei 47 übergewichtigen bis fettleibigen Personen die
Kallistatinbildung im subkutanen weißen Fettgewebe vor und nach einer
Gewichtsreduktion. Das Ergebnis: Nach einer Gewichtsabnahme wird mehr
Kallistatin gebildet.

Kallistatin verbessert die Insulinempfindlichkeit der Leber

Zusätzlich untersuchten die Forschenden die Wirkung des Proteins im
Tiermodell. Dabei stellten sie fest, dass menschliches Kallistatin die
Insulinsensitivität in der Leber von Mäusen verbesserte, die durch eine
Diät fettleibig geworden waren.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Kallistatin ein interessantes,
aber auch herausforderndes therapeutisches Ziel für Menschen mit
Adipositas und Insulinresistenz sein könnte“, sagt die Erstautorin
Leontine Sandforth. „Da Kallistatin in der Leber Insulin-sensibilisierende
Effekte hat, sollte es als potenzielles leberspezifisches Ziel untersucht
werden, um die vorteilhaften Effekte eines Gewichtsverlusts nachzuahmen
und möglicherweise Typ-2-Diabetes und Adipositas zu behandeln“, ergänzt
Letztautor Prof. Andreas Birkenfeld.


Die wichtigsten Ergebnisse im Überblick

Kallistatin wird im menschlichen subkutanen weißen Fettgewebe gebildet.

Die Kallistatin-mRNA-Expression bei Menschen mit Übergewicht und
Adipositas nimmt nach einem Gewichtsverlust im subkutanen Fettgewebe zu.

Bei diätinduzierten fettleibigen Mäusen verbessert menschliches
Kallistatin die Insulinsensitivität der Leber.

Kallistatin kann zu den positiven metabolischen Auswirkungen der
Gewichtsabnahme beitragen.

*Kallistatin (KST)
Kallistatin ist ein zirkulierendes, breit wirkendes humanes Protein. Es
spielt zum Beispiel bei der Heilung von Verletzungen oder der Vorbeugung
von Krankheiten eine Rolle. Bei Fettleibigkeit wurden in klinischen
Studien niedrigere KST-Spiegel festgestellt. Die genaue Funktion dieses
Proteins im Zusammenhang mit der Regulation des Blutzuckers und des
Energiestoffwechsels bei Insulinresistenz und Typ-2-Diabetes ist jedoch
noch nicht vollständig verstanden. Forschende arbeiten daran, diese
Zusammenhänge besser zu entschlüsseln, um neue Ansätze für die Behandlung
von Stoffwechselstörungen zu finden.

Über die Forschenden:
Leontine Sandforth
Die Forscherin und Ärztin in Weiterbildung arbeitet beim DZD-Partner
Institut für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen (IDM) von
Helmholtz Munich an der Eberhard-Karls-Universität Tübingen und in der
Klinik für Endokrinologie, Diabetologie und Nephrologie des
Universitätsklinikums Tübingen.

Prof. Dr. med. Andreas Birkenfeld
Der Sprecher des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) leitet den
DZD-Standort in Tübingen, das Institut für Diabetesforschung und
Metabolische Erkrankungen (IDM) von Helmholtz Munich an der Eberhard-
Karls-Universität Tübingen. Er ist Ärztlicher Direktor der Klinik für
Diabetologie, Endokrinologie und Nephrologie des Universitätsklinikum
Tübingen.

Helmholtz Munich ist ein biomedizinisches Spitzenforschungszentrum. Seine
Mission ist, bahnbrechende Lösungen für eine gesündere Gesellschaft in
einer sich schnell verändernden Welt zu entwickeln. Interdisziplinäre
Forschungsteams fokussieren umweltbedingte Krankheiten, insbesondere die
Therapie und die Prävention von Diabetes, Adipositas, Allergien und
chronischen Lungenerkrankungen. Mittels künstlicher Intelligenz und
Bioengineering transferieren die Forschenden ihre Erkenntnisse schneller
zu den Patient:innen. Helmholtz Munich zählt mehr als 2.500 Mitarbeitende
und hat seinen Sitz in München/Neuherberg. Es ist Mitglied der Helmholtz-
Gemeinschaft, mit mehr als 43.000 Mitarbeitenden und 18 Forschungszentren
die größte Wissenschaftsorganisation in Deutschland. Mehr über Helmholtz
Munich (Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für
Gesundheit und Umwelt GmbH): www.helmholtz-munich.de

Das 1805 gegründete Universitätsklinikum Tübingen gehört zu den führenden
Zentren der deutschen Hochschulmedizin. Als eines der 33
Universitätsklinika in Deutschland trägt es zum erfolgreichen Verbund von
Hochleistungsmedizin, Forschung und Lehre bei. Weit über 400 000
stationäre und ambulante Patienten aus aller Welt profitieren jährlich von
dieser Verbindung aus Wissenschaft und Praxis. Die Kliniken, Institute und
Zentren vereinen alle Spezialisten unter einem Dach. Die Experten arbeiten
fachübergreifend zusammen und bieten jedem Patienten die optimale
Behandlung ausgerichtet an den neuesten Forschungsergebnissen. Das
Universitätsklinikum Tübingen forscht für bessere Diagnosen, Therapien und
Heilungschancen, viele neue Behandlungsmethoden werden hier klinisch
erprobt und angewandt. Neben der Diabetologie sind die
Neurowissenschaften, Onkologie, Immunologie, Infektionsforschung und
Vaskuläre Medizin Forschungsschwerpunkte in Tübingen. Der Lehrstuhl für
Diabetologie /Endokrinologie war in den letzten 25 Jahren Zentrum
interdisziplinärer Forschung insbesondere unter Beteiligung der Chirurgie,
Radiologie und Labormedizin. Diese ausgezeichnete Entdeckung der
Prädiabetes-Subtypen war nur durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit
hat die Entdeckung der Prädiabetes Subtypen am Universitätsklinikum
ermöglicht. Das Universitätsklinikum ist in vier der sechs von der
Bundesregierung initiierten Deutschen Zentren für Gesundheitsforschung
verlässlicher Partner. www.medizin.uni-tuebingen.de

Das Deutsche Zentrum für Diabetesforschung (DZD) e.V. ist eines der acht
Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung. Es bündelt Experten auf dem
Gebiet der Diabetesforschung und verzahnt Grundlagenforschung,
Epidemiologie und klinische Anwendung. Ziel des DZD ist es, über einen
neuartigen, integrativen Forschungsansatz einen wesentlichen Beitrag zur
erfolgreichen, maßgeschneiderten Prävention, Diagnose und Therapie des
Diabetes mellitus zu leisten. Mitglieder des Verbunds sind Helmholtz
Munich – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, das
Deutsche Diabetes-Zentrum DDZ in Düsseldorf, das Deutsche Institut für
Ernährungsforschung DIfE in Potsdam-Rehbrücke, das Institut für
Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen von Helmholtz Munich an
der Eberhard-Karls-Universität Tübingen und das Paul-Langerhans-Institut
Dresden von Helmholtz Munich am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus der
TU Dresden, assoziierte Partner an den Universitäten in Heidelberg, Köln,
Leipzig, Lübeck und München sowie weitere Projektpartner. www.dzd-ev.de

Prof. Dr. Carsten W. Müller, neuer Leiter des Fachgebiets Bodenkunde, über
gesunde Böden, die Kohlenstoff speichern, und die Problematik von
Humuszertifikaten in der Landwirtschaft

Angesichts der zunehmenden Herausforderungen, denen Landwirte aufgrund der
Klimakrise gegenüberstehen, betont Prof. Dr. Carsten W. Müller die
fundamentale Bedeutung gesunder Böden für unsere Existenz. Im Interview
diskutiert er das große Potential langfristiger Speicherung von
Kohlenstoff im Boden und die Gründe für den aktuellen Hype um
Kohlenstoffzertifikate für Landwirte. Aufgrund der Komplexität von Böden
gebe es erhebliche Schwierigkeiten, die Nachhaltigkeit der
Kohlenstoffspeicherung in der Erde zu messen. Er warnt vor Greenwashing-
Praktiken und plädiert für die Entwicklung einer einheitlichen
Erfassungsmethode, um den Status der Böden und deren mikrobielle Prozesse
langfristig zu überwachen.
Des Weiteren erklärt er die Mechanismen, durch die Kohlenstoff langfristig
im Boden verbleibt und stellt effektive Maßnahmen zur CO2-Speicherung aus
der Atmosphäre vor, wie die Wiedervernässung von Mooren und die Einführung
von Carbon Farming. Landwirte stünden hier vielfältige Möglichkeiten zur
Schaffung gesünder Böden zur Verfügung, die zudem Kohlenstoff speichern,
fruchtbar sind und die Biodiversität fördern.

Lesen Sie das vollständige Interview mit Prof. Dr. Carsten W. Müller:
<https://www.tu.berlin/forschen/boeden-sind-ein-ganz-fundamentaler-
bestandteil-unseres-seins>

Kann die gemeinsame Arbeit von Praktikern und Forschenden in Reallaboren
die Transformation der Agrar- und Ernährungswirtschaft beschleunigen und
verbessern, und wenn ja, wie? Fragen wie diese diskutierten mehr als 100
Teilnehmende bei einer Präkonferenz zur Wissenschaftstagung Ökologischer
Landbau (Wita 2024) am 5. März an der Universität Gießen. Eingeladen
hatten der Hessische Forschungsverbund Agrarsystemökologie – ein
Zusammenschluss der Universität Kassel, der Justus-Liebig-Universität
Gießen und der Hochschule Geisenheim – und das Leibniz-Zentrum für
Agrarlandschaftsforschung (ZALF) im brandenburgischen Müncheberg.

Transformationsprozesse in Reallaboren voranzutreiben gilt als neuer
Ansatz einer Forschung auf Augenhöhe gemeinsam von Politik, Praxis,
Zivilgesellschaft und Wissenschaft. Das Grundprinzip: Forschungsfragen und
mögliche Lösungen werden in einem gemeinschaftlichen Prozess durch
Akteurinnen und Akteure sowie Forschenden erarbeitet, und Innovationen
ebenso gemeinsam entwickelt und evaluiert. So wachsen Lernumgebungen für
die experimentelle Innovationsforschung in Landschaften, gleichermaßen
geprägt durch wissenschaftliche und viele nicht-wissenschaftliche
Handelnde. Landwirtschaftliche Reallabore, die national und europaweit
derzeit stark im Kommen sind, sind langfristig angelegt und werden
maßgeblich von nicht-wissenschaftlichen Akteurinnen und Akteuren gelenkt.

Das ZALF hat zusammen mit den drei hessischen Agrar-Universitäten in
Kassel, Gießen und Geisenheim ein Konzept zur Reallaborarbeit in einem
geplanten brandenburgisch-hessischen Innovationszentrum für
Agrarsystemtransformation (IAT) entwickelt, welches derzeit durch den
Wissenschaftsrat evaluiert wird. Dieses stellte Professor Dr. Bettina
Matzdorf vor, Co-Leiterin des Programmbereichs Landnutzung und Governance
am ZALF in Müncheberg. Dr. Oskar Marg vom Institut für sozial-ökologische
Forschung (ISOE) in Frankfurt fasste seine Erfahrungen aus der
Begleitforschung an Reallaboren zusammen. Es folgte ein World-Café mit
sechs verschiedenen Thementischen:

- Partizipative Ansätze in der Agrar- und Ernährungsforschung: Als
Erfolgsfaktoren identifizierten die Teilnehmenden unter anderem eine
vertrauensvolle Zusammenarbeit, gleichberechtigt auf Augenhöhe, die
Honorierung des Arbeitsaufwands der Beteiligten aus der
landwirtschaftlichen Praxis, eine gute Aufbereitung von Ergebnissen und
eine unabhängige Koordination.

- Rollenverteilung im Reallabor: Die Arbeit sollte nicht von
wissenschaftlicher Seite geleitet werden. Eine externe, unabhängige
Koordination und Moderationsrolle und der Verzicht auf eine hierarchische
Struktur sind wichtig, klare Spielregeln hilfreich.

- Reallabor-Arbeit in Studium und wissenschaftlicher Karriere: Im Studium
vermittelt das Lernen in Reallaboren wertvolle Erfahrungen, die in
praxisorientierten Forschungsberufen hilfreich und begehrt sein können.
Für klassische Forschungsberufe jedoch, in denen Publikationen wichtige
Erfolgskriterien sind, ist die relativ aufwändige Arbeit mit Akteurinnen
und Akteuren noch ein Hindernis. Neue Bewertungskriterien müssten
entwickelt werden, die Reallaborarbeit vor allem bei Nachwuchsforschenden
attraktiver machen.

- Methoden und Konzepte für praxisrelevante und wissenschaftlich
bedeutsame Forschung: Ein integrativer Systemblick kann die Verknüpfung
zwischen Agrar- und Ernährungssystemen in einem vorwettbewerblichen
Experimentierraum und jenseits etablierter Lösungen ermöglichen. Zentral
ist ein professionelles Wissensmanagement innerhalb der Reallabore und
nach außen.

- Motivation der Akteur:innen in Praxis, Gesellschaft, Politik und
Wissenschaft: Die Ansprache gelingt über Multiplikatoren und Netzwerke,
durch die Suche nach blinden Flecken und ein für möglichst Alle relevantes
Thema. Bei der Stange bleiben diese, indem ein individueller Nutzen
geschaffen wird.

- Praxisrelevanz für eine nachhaltige Transformation: Es braucht beide,
die Grundlagenforschung und die Praxisforschung. Ihre Interessen können
unterschiedlich sein, doch die Zusammenarbeit gelingt, wenn von Anfang an
ein gemeinsames Grundverständnis geschaffen wird.

Moderator Prof. Dr. Eckhard Jedicke, Leiter des Kompetenzzentrums
Kulturlandschaft der Hochschule Geisenheim, bemerkte das hohe  Bedürfnis
nach Diskussion und kreativem Austausch: Die Arbeit in Reallaboren oder
Living Labs werde in der Agrar- und Ernährungswirtschaft als ein
wertvoller Weg gesehen, der Landnutzungspraxis und Akteur:innen der
Wertschöpfungsketten, Sozial- und Naturwissenschaften, Politik und
Gesellschaft auf einen gemeinsamen Weg zur nachhaltigen Transformation
bringe. Aus der Konferenz soll ein Themenpapier entstehen, auf dessen
Basis der Austausch fortgeführt werden soll.

Der Gesamtwasserspeicher in Deutschland hat sich im Jahr 2023 zwar etwas
erholt, im Vergleich zum langjährigen Mittel fehlen aber immer noch rund
10 Milliarden Tonnen Wasser.
Das ergab die Auswertung des soeben komplettierten aktuellsten Datensatzes
des Satellitenduos GRACE-Follow-On durch Forschende des Deutschen
GeoForschungsZentrums GFZ.
In dem neuen GFZ-Informationsportal www.globalwaterstorage.info finden Sie
viele Daten, Grafiken, aktuelle Berichte und Hintergründe rund um die
GRACE-Satellitenmissionen und den globalen Wasserhaushalt.

Neue Daten zum Wasserhaushalt 2023

Am 22. März ist der Welttag des Wassers. Vermeintlich allgegenwärtig, ist
Wasser längst in weiten Teilen der Welt zur kostbaren und knappen
Ressource geworden. Der Klimawandel hat die Situation vielerorts
verschärft. Auch Deutschland hat in den vergangenen fünf Jahren drastische
Dürren erlebt. Für das Jahr 2023 haben jetzt Forschende um Eva Börgens und
Christoph Dahle vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ den soeben
komplettierten aktuellsten Datensatz des Satellitenduos GRACE-Follow-On
ausgewertet, der auf Basis von Schwerefeldmessungen genaue Einblicke in
die Wasserbilanz der Erde ermöglicht. Sie zeigen, dass sich der
Gesamtwasserspeicher in Deutschland im Jahr 2023 zwar etwas erholt hat,
dass im Vergleich zum langjährigen Mittel aber immer noch rund 10
Milliarden Tonnen fehlen. Zum Vergleich: Der Bodensee fasst in etwa 48
Milliarden Tonnen Wasser. Für Europa ist seit Beginn der Messungen im Jahr
2002 ein Rückgang des Gesamtwasserspeichers um rund 100 Milliarden Tonnen
zu verzeichnen. Daraus lässt sich zum aktuellen Zeitpunkt allerdings noch
kein eindeutiger Trend ableiten.

Der sogenannte terrestrische Gesamtwasserspeicher TWS (von engl.
Terrestrial Water Storage) setzt sich zusammen aus den
Wasserkreislaufkomponenten Eis (also Gletscher), Schnee, Bodenfeuchte,
Grundwasser sowie dem Oberflächenwasser in Flüssen, Seen und künstlichen
Reservoiren. TWS ist eine wichtige Messgröße für die Umwelt- und
Klimaforschung. Sie gehört mittlerweile offiziell zu den 54 „Essenziellen
Klimavariablen“, die entscheidend zur Charakterisierung des Erdklimas
beitragen und wichtige Basis für die Arbeit des IPCC (Intergovernmental
Panel on Climate Change) sind. Der TWS wird von der deutsch-amerikanischen
GRACE-FO-Mission zur Verfügung gestellt.

Damit liefern die Schwerefeldmissionen nicht nur wertvolle Daten zum
Wasser auf und unter der Erdoberfläche, sondern auch zur Massenbilanz der
großen Inlandeisschilde über Grönland und der Antarktis. Der Trend ist
hier dramatisch: Jahr für Jahr verliert Grönland rund 224 Milliarden
Tonnen an Eis und die Antarktis, die ungleich kälter ist, 138 Milliarden
Tonnen.

Neues Informationsportal des GFZ zur globalen Wasserspeicherung

Diese und weitere aktuelle sowie hintergründige Informationen zu den
GRACE-Satellitenmissionen, ihrem Messprinzip und der Datenauswertung, aber
auch zu Forschungsprojekten sowie Animationen und Karten finden Sie in dem
neuen Informationsportal globalwaterstorage.info, das das GFZ eingerichtet
hat. Beispielsweise findet sich hier eine animierte Zeitreihe, die
eindrücklich zeigt, wie Europas Gesamtwasserspeicher seit 2002 immer
kleiner geworden ist. Faktenblätter und Themendossiers ergänzen das
Angebot, das sich insbesondere an Vertreter:innen der nationalen Medien
und politische Entscheidungsträger:innen, aber auch an die breite
interessierte Öffentlichkeit richtet.

Schwerefeldmission wird fortgesetzt und auch künftig wichtige Wasser- und
Klimadaten liefern

Seit 2002 liefern die Tandem-Satelliten der GRACE- bzw. seit 2018 der
nachfolgenden GRACE-FO-Mission wichtige Daten für die Klimabeobachtung:
GRACE steht für Gravity Recovery and Climate Experiment, übersetzt:
Schwerkraftermittlungs- und Klimaexperiment. Sie ist eine gemeinsame
Mission der NASA, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR sowie
des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ mit weiteren Forschungs- und
Industriepartnern. Die Satelliten ermöglichen die kontinuierliche
Überwachung des Schwerefelds der Erde. Auf Basis von dessen winzigen
Änderungen können zeitliche und räumliche Veränderungen im globalen
Wasser- und Eishaushalt ermittelt werden – und damit auch der Einfluss,
den der Klimawandel darauf hat.

Die an den GRACE-Missionen beteiligten Forschungseinrichtungen in den USA
und Deutschland, die Industriepartner sowie die Bundesministerien für
Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) und für Bildung und Forschung (BMBF)
haben sich geeinigt, die Mission fortzusetzen: Voraussichtlich 2028 wird
GRACE-C starten und auch weiterhin das Schwerefeld der Erde vermessen.
Damit ist sichergestellt, dass die Vermessung des Wasserkreislaufs der
Erde über eine Zeitspanne von wenigstens rund 30 Jahren erfolgen kann –
ein Zeitraum, der als Klimaperiode gilt.