Möglicher Drahtzieher des Appetits entdeckt

Links eine dicke OGT-minus Maus, rechts ein schlankes Vergleichs-Tier. Credit: Johns Hopkins Medicine.

"Jetzt hab ich genug – ich bin satt!" Welche Prozesse im Gehirn stecken hinter diesem Gefühl? In diese Frage könnten Forscher nun wichtige Einblicke gewonnen haben. Ihre Versuche an Mäusen legen nahe, dass ein spezielles Enzym im Gehirn die Mengen bei der Nahrungsaufnahme beeinflusst: Ohne diesen Wirkstoff, fraßen die Versuchstiere übermäßig viel und wurden fettleibig. Wurde das Wirkprinzip des Enzyms hingegen künstlich stimuliert, schränkten die Mäuse ihre Portionen ein. Falls beim Menschen das gleiche Regulationskonzept existiert, könnte es Ansatzpunkte für neue Therapiemöglichkeiten bieten, sagen die Forscher.

Viele Menschen essen mehr als gut für sie ist: Millionen haben weltweit mit Übergewicht und den damit verbundenen Gesundheitsproblemen zu kämpfen. Aus diesem Grund beschäftigt sich die Adipositas-Forschung unter anderem mit den Prozessen, die bei der Entwicklung des Sättigungsgefühls eine Rolle spielen. Einige Faktoren sind bereits bekannt, doch ihre Beeinflussung zur Appetitzüglung hat sich bislang als wenig erfolgreich erwiesen. Mit diesem Forschungsfeld beschäftigen sich auch die Wissenschaftler um Olof Lagerlöf von der Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore. Im Fokus ihrer Untersuchungen steht ein spezielles Enzym, dem bereits bekanntermaßen eine wichtige Rolle im Stoffwechsel zukommt: O-GlcNAcTransferase (OGT).

Mäuse steigern die Portionsgrößen

Um die neuronale Rolle dieses Wirkstoffes zu untersuchen, entwickelten die Forscher
gentechnisch veränderte Mäuse, die kein OGT in speziellen Bereichen des Gehirns mehr ausbilden können. Wie sie berichten, zeichnete sich schnell ein klarer Unterschied dieser Mäuse zu Vergleichstieren ab: Sie entwickelten sich zu Dickerchen. Wie Versuche zeigten, lag dies nicht an einem Stoffwechseleffekt, sondern an einer veränderten Nahrungsaufnahme: Das Fehlen des OGT ließ die Tiere zwar nicht häufiger fressen, sie nahmen aber bei jeder Mahlzeit mehr zu sich als normale Mäuse, berichten die Forscher. "Diese Mäuse begreifen offenbar nicht, dass sie genug gefressen haben und futtern deshalb weiter", erklärt Lagerlöf.

Dieser Spur gingen die Forscher weiter nach: Durch Analysen konnten sie schließlich genau diejenigen Nervenzellen einkreisen, die für den Appetit regulierenden Effekt des OGTs verantwortlich zu sein scheinen. Es zeigte sich, dass diese Nerven durch das Fehlen des Enzyms deutlich weniger Synapsen, also Verbindungen zu anderen Nerven aufweisen. "Das Ergebnis legt nahe, dass in diesen Zellen OGT hilft, die Synapsen zu erhalten", erklärt Co-Autor Richard Huganir. "Die Zahl der Synapsen dieser Zellen war so niedrig, dass sie wahrscheinlich nicht genügend Informationen empfangen, um zu reagieren. Im Umkehrschluss legte dies nahe, dass diese Zellen für das Senden der Nachricht verantwortlich sind, nun mit dem Fressen aufzuhören", sagt der Forscher.

Möglicher Ansatzpunkt zur Kontrolle von Appetit

Um diese Rolle nachzuweisen, nutzten die Forscher Verfahren der sogenannten Optogenetik. Sie konnten dadurch die betreffenden Nervenzellen bei ihren Versuchstieren gezielt künstlich reizen. Wie sich zeigte, feuerten sie durch diese Aktivierung tatsächlich wieder Impulse an andere Hirnbereiche – und das offenbar mit einschlägigem Effekt: Die so behandelte Tiere fraßen pro Tag 25 Prozent weniger als die OGT-minus Mäuse ohne die Reizung. Dies belegt: "Die Signale scheinen den Mäusen zu vermitteln, dass sie genug haben", so Huganir.

Durch weitere Untersuchungen fanden die Forscher außerdem bereits Hinweise, dass das OGT-System eine Verknüpfung mit dem Blutzuckerspiegel aufweist: "Vermutlich führt eine Interaktion von Glukose und OGT in diesen Nervenzellen zur Beeinflussung der Portionsgröße beim Fressen", sagt Lagerlöf. Ihm zufolge könnte in den Ergebnissen nun Potenzial für die Bekämpfung von Übergewicht liegen: "Wir glauben, dass wir ein neues System bei der Beeinflussung der Gehirnaktivität und dem Essverhalten entdeckt haben. Wenn sich die Ergebnisse auf den Menschen übertragen lassen sollten, könnte dies die Suche nach Wirkstoffen oder Maßnahmen zur Kontrolle von Appetit vorantreiben", sagt der Wissenschaftler.

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