Zeigen uns Zebrafischlarven neue Wege aus dem Übergewicht?
Übergewicht wird zunehmend zum Gesundheitsproblem. Eine Umstellung der Ernährung fällt vielen Betroffenen jedoch schwer. Immer wieder kommen ihnen der Heißhunger und der Appetit in die Quere. Eine mögliche Vorgehensweise ist der Einsatz von Appetithemmern. Doch diese wirken nur begrenzt oder zeigen zu starke Nebenwirkungen. Forschenden ist es jetzt allerdings gelungen, eine ganze Reihe neuer Wirkstoffe zur Appetitregelung zu identifizieren. Das Verhalten von Zebrafischlarven führte das Forscherteam zu diesen Entdeckungen.
Ein internationales Forscherteam der Universität Zürich und der amerikanischen Harvard University hat eine Reihe neuartiger Appetitzügler entdeckt, die sowohl zur Behandelung von Übergewicht und Adipositas als auch zur Therapie von Magersucht (Anorexie) eingesetzt werden könnten. Im Mittelpunkt der Forschung steht eine neu entwickelte Methode, bei der das Verhalten von Zebrafischlarven ausschlaggebend ist. Die Studienergebnisse sind kürzlich in dem Fachjournal „Science Advances“ erschienen.
Wie Zebrafischlarven neue Appetitzügler entdecken
Das Wissenschaftsteam setzte erstmalig eine neue Forschungsmethode ein, die es erlaubt, eine riesige Menge an Wirkstoffen zu testen, um von vornherein ungeeignete Stoffe auszusortieren. Dabei wurde auf gängige biochemische Methoden verzichtet. Stattdessen kamen Zebrafischlarven zum Einsatz. Die rund vier Millimeter großen Tierchen sind zum einen sehr gut biologisch erforscht und zum anderen lassen sie sich sehr schnell in riesigen Mengen heranzüchten. Die Forschenden konnten mit Hilfe der Fischlarven in kurzer Zeit mehr als 10.000 Wirkstoffe testen, die Einfluss auf den Appetit nehmen können.
Das Verhalten der Tiere gibt Aufschluss
Die Zebrafischlarven wurden mit fluoreszierenden Pantoffeltierchen gefüttert. Anhand des fluoreszierenden Farbstoffs konnten die Forschenden bestimmen, wie viel die Tiere gefressen haben. So konnte das Forscherteam auch erkennen, inwieweit sich das Fressverhalten änderte, wenn bestimmte Wirkstoffe zum Einsatz kamen. Darüber hinaus wurde das Verhalten der Larven auf bestimmte Licht- und Toneinwirkungen analysiert. Bei bereits bekannten Appetitzüglern wie Nikotin konnten die Forschenden beweisen, dass dieses System funktioniert.
Entdeckung durch Ausschluss
Aus den 10.000 getesteten Wirkstoffen kristallisierten sich 500 Substanzen heraus, die den Appetit der Fischlarven entweder hemmten oder anregten. Die Hälfte dieser 500 Substanzen sorgte jedoch für Verhaltensänderungen bei den Tieren. „Durch die parallele Analyse mehrerer Verhaltensweisen konnten wir schon im ersten Schritt eine große Anzahl von unspezifisch wirkenden Substanzen aussortierten“, berichtet der Erstautor der Studie Josua Jordi in einer Pressemitteilung der Universität Zürich. Dieser neue Ansatz habe auf Anhieb funktioniert, betont das Team.
Viele Appetithemmer haben schwere Nebenwirkungen
Wie die Forschenden berichten, haben viele Medikamente, die Einfluss auf den Appetit nehmen, unerwünschte Effekte. Als Beispiel nennt das Team den mittlerweile vom Markt genommenen Appetitzügler Rimonabant. Dieser könne zu Angststörungen und Depressionen führen sowie Suizid-Gedanken auslösen. „Aufgrund der Komplexität der Hirnstrukturen stellt sich die Frage, ob es überhaupt Wirkstoffe gibt, die nur ein ganz spezifisches Verhalten auslösen“, so Jordi. Die Zebrafischlarven helfen dabei, einen solchen Wirkstoff zu finden.
22 vielversprechende Kandidaten
Von den 10.000 Wirkstoffe, die an den Zebrafischlarven getestet wurden, blieben 22 vielversprechende Kandidaten über. Diese wurden dann in einem weiteren Schritt an komplexeren Lebewesen getestet – an Mäusen. Hier zeigten sich die gleichen appetitbeeinflussenden Effekte, die schon bei den Fischen beobachtet wurden. Allerdings zeigte sich an den Mäusen auch, dass einige der Substanzen die Aktivität von zentralen Botenstoffen im Gehirn beeinflussten. Dieser unerwünschte Effekt wurde bereits bei früheren Appetitmodulatoren beobachtet.
Neue Wirkstoffe zur Appetitmodulation
Darüber hinaus gab es den Forschenden zufolge aber auch einige Wirkstoffe, die das nicht taten. „Die wichtigste Erkenntnis war jedoch, dass die meisten der Substanzen in keines dieser bekannten Systeme eingriffen“, resümiert Professor Florian Engert von der Harvard University die Ergebnisse. Dies deute auf völlig neue Mechanismen zur Appetit-Regelung hin. Nach Ansicht der Forschenden öffnet sich hier eine Tür für eine ganze Reihe von klinischen Anwendungen und Therapien bei Fettleibigkeit und Magersucht — ohne schädliche Nebenwirkungen. (vb)
Autoren- und Quelleninformationen
Wichtiger Hinweis:
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