Mikrophysiologisches In-vitro-Modell von weißem Fettgewebe für die Adipositas- und Diabetes-Forschung

© Fraunhofer IGB

Fertig hergestellte WAT-Chips vor Gewebeinjektion.

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3D-Fluoreszenzaufnahme von in-chip humanem WAT.

Weißes Fettgewebe (engl. white adipose tissue, WAT) ist ein Organ, welches in der biomedizinischen Forschung immer noch häufig übergangen wird, obwohl es bei gesunden Männern und Frauen ca. 20 bzw. 25 Prozent des Körpergewichts und in Krankheitsfällen (Adipositas) sogar über 50 Prozent ausmachen kann. WAT ist ein hochspezialisiertes Bindegewebe, das lange Zeit lediglich als Speicher- und Energieversorgungsorgan wahrgenommen wurde. Heutzutage ist es als wichtiges endokrines Organ anerkannt, welches eine Vielfalt von Zytokinen ausschüttet, und damit eine wichtige Rolle bei unterschiedlichsten Krankheiten von Leber, Herz oder Nieren spielt.

Aufgrund der rapide anwachsenden Prävalenz von Adipositas und assoziierten Erkrankungen wie Typ-2-Diabetes, wird es für die pharmazeutische und biomedizinische Forschung immer wichtiger, (Patho-)Mechanismen und Dysfunktionen von Fettgewebe zu verstehen. Ein limitierender Faktor ist derzeit jedoch, dass es nur eingeschränkt möglich ist, humanes adultes Fettgewebe in vitro zu kultivieren. Der Attract-Gruppe Organ-on-a-Chip am Fraunhofer IGB gelang es nun, humanes adultes WAT in einer mikrophysiologischen 3D-Umgebung zu generieren und dieses mithilfe einer blutgefäßähnlichen Perfusion über mehr als einen Monat funktional zu halten. Das WAT-on-a-Chip-System eröffnet vielfältige Möglichkeiten, zum einen für Studien zu mechanistischen Prozessen in der Adipositas- oder Diabetes-Forschung, zum anderen zur Untersuchung der Wirkung, Toxizität und Speicherung von pharmazeutischen Präparaten.

Literatur

[1] P. Loskill et al., WAT-on-a-chip: a physiologically relevant microfluidic system incorporating white adipose tissue, Lab Chip, vol. 17, p. 1645-1654, 2017

[2] J. Rogal, A. Zbinden et al., Stem-cell based organ-on-a-chip models for diabetes research, Adv. Drug Deliv. Rev., in press (Available online)