Forschung Kompliziertes Abspecken

Das Schlanksheitshormon Leptin ist in komplexer Weise an der Informationsverarbeitung zur Steuerung des Appetits und des Körpergewichts beteiligt.

Neue Ergebnisse verdeutlichen, wie undurchsichtig die Vernetzungen sind und wieviel Forschung noch notwendig ist, will man die Erkenntnisse für die Behandlung stark übergewichtiger Patienten medizinisch nutzen.

So haben Forscher um Harveen Dhillon vom Beth Israel Deaconess Medical Center und der Harvard Medical School in Boston im Gehirn der Maus eine bislang unbekannte Anlaufstelle für das Hormon gefunden. Wie sie in der Zeitschrift „Neuron“ berichten, scheint das Leptin in dieser Hirnregion vor allem dafür wichtig zu sein, daß der Organismus bei fettreicher Ernährung nicht übermäßig zunimmt.

Ohne Leptin werden Mäuse schnell dick

Das von Fettspeicherzellen ausgeschüttete Hormon gelangt über das Blut in das Gehirn und übt seine appetitzügelnde und gewichtsreduzierende Funktion nicht nur in der als Nucleus arcuatus bezeichneten Region im Hypothalamus aus, sondern, wie sich jetzt gezeigt hat, auch im ventromedialen Bereich dieses Gehirnteils.

Die Wissenschaftler hatten bei Mäusen die Bindungsstellen für das Leptin im Nucleus arcuatus ausgeschaltet. Diese Tiere wurden daraufhin nur mäßig übergewichtig. Die Beobachtung führte die Forscher zu der Erkenntnis, daß es noch andere Steuerungswege für das Hormon geben muß. Als sie die Bildung von Leptin vollständig verhinderten, wurden die Versuchstiere schnell fettleibig.

Daraufhin schaltete man bei einigen Mäusen nur die im ventromedialen Hypothalamus gelegenen Leptin-Bindungsstellen aus. Diese Tiere nahmen daraufhin bei fettreicher Ernährung ebenso stark zu wie Mäuse, denen es an funktionsfähigen Bindungsstellen im anderen Teil der Steuerungszentrale mangelt.

Die Hypothalamus-Fraktion zum Schlankbleiben

Legten die Wissenschaftler die Leptin-Rezeptoren in beiden Bereichen gleichzeitg lahm, addierte sich der Effekt. Bei Mäusen, denen die Leptin-Rezeptoren im ventromedialen Hypothalamus fehlten und die gleichzeitig fettreiche Nahrung erhielten, war die Gewichtszunahme besonders groß. Sie fraßen ungezügelt weiter, während normale Tiere bei fettreicher Ernährung zwar zunächst zunahmen, dann aber ihren Appetit drosselten und sich auf ein bestimmtes Gewicht einpendelten.

Forscher um Malcolm Low von der Oregon Health and Science University haben zudem beobachtet, daß die Menge des Schlankheitshormons Leptin von einem im Hypothalamus gebildeten regulatorischen Protein, dem Pomc-Protein, gesteuert wird. Wie die Forscher im „Journal of Clinical Investigation“ berichten, entsteht dieses Protein zwar auch im Hypophysenhinterlappen. Die aus dem Hypothalamus stammende Fraktion ist aber offenbar für das Schlankbleiben von Mäusen besonders wichtig. Wie die einzelnen Komponenten dieses Informationsnetzes im Detail zusammenspielen, ist noch ein Rätsel.

Zentrale Rolle im Fett- und Zuckerabbau

Haben sich größere Fettdepots einmal angesammelt, kann sich der Säugerorganismus auf physiologische Weise auch wieder davon befreien. Das legen Untersuchungen von Cheng Chi Lee von der University of Texas Medical School in Houston und seinen Kollegen nahe. Die Forscher haben Tiere untersucht, die Winterschlaf halten. Diese wandeln in der Winterzeit ihre Fettdepots in Zucker um und versorgen auf diese Weise ihr Gehirn mit der für lebenswichtige Funktionen notwendigen Energie.

Mäuse halten zwar keinen Winterschlaf, können aber zumindest kurzzeitig in einen vergleichbaren Zustand verfallen. Als man die Tiere mehr als zwei Tage lang ununterbrochen im Dunkeln hielt, fraßen sie weniger, verloren an Gewicht und bauten mehr Fett ab. Während dieser Zeit bildeten sie in der Leber und vielen anderen Organen ein fettabbauendes Enzym, eine Procolipase.

Als Botenstoff, der das entsprechende Enzym-Gen aktiviert, identifizierten die Forscher ein Adenosinmonophosphat. Wie sie in der Zeitschrift „Nature“ anmerken, könnte dieses Molekül eine zentrale Rolle bei der Steuerung des Abbaus von Zucker und Fett spielen. Sie hoffen nun, auf längere Sicht ihre Erkenntnisse für neue Therapien gegen Altersdiabetes und Fettleibigkeit nutzen zu können.