Stoffwechselforschung: Körpergewicht durch Gehirn gesteuert

Stoffwechselforschung der letzten 20 Jahre

Neuste Ergebnisse der Stoffwechsel- und Gehirnforschung zeichnen ein immer deutlicheres Bild davon, über welche Einflüsse das eigene Körpergewicht gesteuert wird. Dabei scheinen weitaus mehr Faktoren eine Rolle zu spielen, als die zu sich genommene Anzahl an Kalorien. Ein weitgehend unbekannter Beeinflusser des Gewichts ist das Gehirn selbst, wie ein renommierter Stoffwechselforscher in 20 Jahren Forschungsarbeit aufdeckte.

Professor Jens Brüning ist Direktor am Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung und gleichzeitig einer der weltweit anerkanntesten Experten für die Erforschung des Energiestoffwechsels im Gehirn. In seinen Forschungsarbeiten hat er gezeigt, dass das Gehirn im Zusammenspiel mit dem Hormon Insulin eine zentrale Rolle bei der Kontrolle des Körpergewichts einnimmt.

Übergewicht hat vielschichtige Ursachen

In seinen Studienarbeiten berichtet Brüning, dass unser Gehirn über ein fein-abgestimmtes System aus Hormonen, ihren Kontrollsignalen und bestimmten Gehirnzellen maßgeblich am Energiestoffwechsel beteiligt ist und so einen direkten Einfluss auf das Körpergewicht ausübt. Angesicht der ständig steigenden Zahl an Übergewichtigen spielen seine Erkenntnisse eine große Rolle, um effektive Gegenmaßnahmen zu entwickeln. Mangelnde Willensstärke als Hauptursache für Übergewicht wird demnach als überholt betrachtet.

Insulin und Diabetes

In den vergangenen 20 Jahren war der Stoffwechselexperte an zahlreichen vielbeachteten Studien beteiligt. So wirkte er an der Erkenntnis mit, dass sich Diabetes entwickelt, wenn Körperzellen nicht mehr auf das Hormon Insulin reagieren oder wenn der Körper nicht genug Insulin produziert. Insulin nimmt unter den Hormonen einen besonderen Stellenwert ein, da es laut Brüning das einzige Hormon ist, das den Glukosegehalt im Körper senken kann.

Glukose im Blut

Bei gesunden Personen bewegt sich der Blutzuckerspiegel in abgesteckten Grenzen. Nach dem Essen steigt er stark an – bei körperlicher Anstrengung fällt er schnell ab. Ein Großteil der Glukose wird von den Muskeln verbraucht. Überschüssiger Zucker gelangt in die Leber, wo er als Langzeitspeicher zu Fett umgewandelt wird.

Das Gehirn beteiligt sich am Energiestoffwechsel

In weiteren Forschungen gelang es Brüning und seinem Team Rezeptoren für Insulin in bestimmten Geweben, wie Muskeln, Leber oder Gehirn gezielt auszuschalten. So konnte mehr über das Hormon in Erfahrung gebracht werden. Erstmals konnte auf diese Weise die Beteiligung des Gehirns am Energiestoffwechsel nachgewiesen werden.

Gehirnzellen steuern Reaktionen auf Insulin

Die Erkenntnisse führten zur Entdeckung einer kleinen Gruppe von Zellen: die sogenannten AgRP-Zellen im Hypothalamus. Diese Hirnregion ist an den meisten hormonell gesteuerten Prozessen beteiligt. Mit Hilfe modernster Technik konnte das Team um Brüning aufzeigen, dass die AgRP-Zellen nicht nur den Appetit steuern, sondern auch bestimmen, wie viel Glukose die Leber aus unseren Fettreserven freigibt. Darüber hinaus steuern die Gehirnzellen auch, wie empfindlich der Körper auf Insulin reagiert.

Was passiert im Körper bei starkem Übergewicht?

Brüning entdeckte auch, dass die AgRP-Zellen von adipösen Personen nicht mehr auf Insulin reagieren. Es kommt zu einer Insulin-Resistenz, wodurch die Zellen ihre Aufgabe nicht mehr richtig wahrnehmen können. Diese Entdeckung bildet die Grundlage für die Entwicklung von Medikamenten gegen Adipositas.

Preisgekrönte Forschungen

Die bahnbrechenden Forschungsarbeiten von Brüning wurden kürzlich mit dem Heinrich-Wieland-Preis ausgezeichnet, der mit 100.000 Euro dotiert ist. „In den letzten 20 Jahren hat Jens Brüning wegweisende Forschung die Grundlage geliefert, um die Schlüsselfunktion des Gehirns bei der Regulation des Stoffwechsels zu identifizieren und seine Kontrolle von Blutzucker, Appetit und Körpergewicht aufzudecken“, fasst Professor F.-Ulrich Hart aus dem Preis-Gremium zusammen. (vb)