Fettleibigkeit im mittleren Alter wird durch Veränderungen in der Form der Neuronen im Gehirn verursacht

Übergewicht ist ein weit verbreitetes Problem in der westlichen Welt. Viele Faktoren spielen dabei eine Rolle. Aktuelle Forschungen haben in Rattengehirnen einen Mechanismus entdeckt, der für Fettleibigkeit im mittleren Lebensalter verantwortlich ist. Die Experten glauben, dass ein ähnlicher Mechanismus auch beim Menschen existiert. Diese Entdeckung könnte zu Verbesserungen bei der Vorbeugung von Fettleibigkeit und metabolischem Syndrom führen.

Altersbedingte Verkürzung von MC4R+-Zilien im Gehirn erhöht das Risiko für Fettleibigkeit

Forscher der Universität Nagoya und ihre Kollegen in Japan haben herausgefunden, dass Fettleibigkeit im mittleren Alter durch altersbedingte Veränderungen in der Form von Neuronen im Hypothalamus verursacht wird, einer Region des Gehirns, die Stoffwechsel und Appetit kontrolliert. Ein Protein namens Melanocortin-4-Rezeptor (MC4R) erkennt Überernährung und reguliert Stoffwechsel und Appetit, um Fettleibigkeit zu verhindern. Laut ihrer Studie an Ratten konzentrierten sich die MC4R in primären Zilien (antennenartige Strukturen), die von einigen Gruppen hypothalamischer Neuronen ausgehen. Die Studie zeigte auch, dass die primären Zilien mit zunehmendem Alter kürzer wurden, wodurch die MC4Rs entsprechend abnahmen, was zu einer Gewichtszunahme führte. Die Forscher glauben, dass ein ähnlicher Mechanismus auch beim Menschen existiert. und hoffen dass ihre Entdeckung zu einer grundlegenden Behandlung von Fettleibigkeit führen wird. Die Forscher veröffentlichten die Ergebnisse der Studie in der Zeitschrift Cell Metabolism.

Je älter wir werden, desto eher neigen wir zu Übergewicht und Fettleibigkeit. Übergewichtige Menschen sind anfälliger für Diabetes, Hyperlipidämie und andere chronische Krankheiten. Frühere Studien ließen vermuten, dass die Gewichtszunahme im mittleren Lebensalter durch einen altersbedingten Rückgang des Gesamtstoffwechsels verursacht wird, aber der Mechanismus war unklar. Ein Forscherteam der Nagoya University Graduate School of Medicine hat in Zusammenarbeit mit Forschern der Osaka University, der University of Tokyo und des Nagoya University Research Institute of Environmental Medicine eine Studie durchgeführt, die sich auf MC4Rs konzentriert.

MC4Rs stimulieren den Stoffwechsel und unterdrücken die Nahrungsaufnahme als Reaktion auf ein Melanocortin-Signal, das ein Überessen signalisiert. Zunächst untersuchte das Forscherteam die Verteilung der MC4Rs im Rattenhirn mit Hilfe eines Antikörpers, den sie speziell entwickelt hatten, um MC4Rs sichtbar zu machen. Sie fanden heraus, dass MC4Rs ausschließlich in den primären Zilien bestimmter Gruppen von Hypothalamus-Neuronen vorkommen. Als Nächstes untersuchte das Team die Länge der primären Zilien mit MC4Rs (MC4R+ Zilien) in den Gehirnen von 9 Wochen alten (jungen) Ratten und 6 Monate alten (mittleren) Ratten. Das Team fand heraus, dass die MC4R+-Zilien bei Ratten mittleren Alters deutlich kürzer waren als die von jungen Ratten. Dementsprechend waren der Stoffwechsel und die Fettverbrennungskapazität von Ratten mittleren Alters deutlich geringer als die der jungen.

Als Nächstes analysierte das Team MC4R+-Zilien bei Ratten unter verschiedenen Ernährungsbedingungen. Die Ergebnisse zeigten, dass sich MC4R+-Zilien bei Ratten mit normaler Ernährung mit zunehmendem Alter allmählich verkürzten. Andererseits verkürzten sich die MC4R+-Zilien bei Ratten, die eine fettreiche kost erhielten, schneller, während sich die Zilien bei Ratten mit einer eingeschränkten Diät langsamer verkürzten.Interessanterweise fand das Team auch heraus, dass MC4R+-Zilien, die einst mit dem Alter verschwanden, bei Ratten, die unter einer zweimonatigen Diätbeschränkung aufgezogen wurden, regeneriert wurden.

Eingeschränkte Ernährung zur Vorbeugung und Behandlung von Übergewicht und Fettleibigkeit

In der Studie setzte das Team auch genetische Technologien ein, um MC4R+-Zilien bei jungen Ratten zu verkürzen. Diese Ratten zeigten eine erhöhte Nahrungsaufnahme und einen verringerten Stoffwechsel, was zu einer Gewichtszunahme führte. Das Team verabreichte auch ein Hormon namens Leptin an die Gehirne von Ratten mit künstlich verkürzten MC4R+-Zilien. Man nimmt an, dass Leptin dazu beiträgt, die Nahrungsaufnahme zu verringern. Überraschenderweise wurde ihr Appetit jedoch nicht reduziert, was darauf hindeutet, dass Leptin keine Wirkung gegen Fettleibigkeit entfalten konnte. Dieses Phänomen, die so genannte Leptinresistenz, wird häufig auch bei fettleibigen Menschen beobachtet. Dies ist ein Hindernis für die Behandlung von Fettleibigkeit, aber die Ursache war lange Zeit unbekannt. Bei fettleibigen Patienten schüttet das Fettgewebe übermäßig viel Leptin aus, das die chronische Wirkung von Melanocortin auslöst. Die Studie deutet darauf hin, dass dies die altersbedingte Verkürzung der MC4R+-Zilien fördern und die Tiere in eine Abwärtsspirale bringen könnte, in der Melanocortin unwirksam wird, was das Risiko für Fettleibigkeit erhöht.

Die Studie kam zu dem Schluss, dass die altersbedingte Verkürzung der MC4R+-Zilien zu Fettleibigkeit und Leptinresistenz bei Ratten im mittleren Lebensalter führt. Die Forscher wiesen nach, dass eine eingeschränkte Ernährung eine Methode zur Vorbeugung und Behandlung von Übergewicht und Fettleibigkeit ist. Mäßige Essgewohnheiten könnten die MC4R+-Zilien lange genug aufrechterhalten, um das Anti-Fettleibigkeits-System des Gehirns auch im Alter in guter Form zu halten.