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Fehlfunktion führt zu Fettleibigkeit

Molekularer Schalter steuert unsere Sättigungsnerven

| Autor/ Redakteur: Sonja Opitz* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Fettleibigkeit (Adipositas) ist eines der größten Gesundheitsrisiken unserer Gesellschaft. Aus diesem Grund arbeiten zahlreiche Forschergruppen daran, mehr über die Fettleibigkeit zu erfahren Die Ergebnisse zeigen, dass krankhafte Fettleibigkeit vor allem im Gehirn entsteht. Forscher des Helmholtz Zentrums München, Partner im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung, haben einen molekularen Schalter entdeckt, der die Funktion von Sättigungsnerven und damit das Körpergewicht steuert.

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Ob wir uns hungrig oder satt fühlen, entscheidet maßgeblich unser Gehirn.
Ob wir uns hungrig oder satt fühlen, entscheidet maßgeblich unser Gehirn.
(Bild: ©Viacheslav Iakobchuk - stock.adobe.com)

Neuherberg – Die weltweite Adipositas-Epidemie hat einen Höchststand erreicht und betrifft heute nicht mehr nur Industrie- sondern auch die Entwicklungsländer. Wissenschaftler versuchen daher mit Hochdruck, den Mechanismen hinter der Krankheit auf die Spur zu kommen, um therapeutische Eingriffsmöglichkeiten zu finden. Nun haben Forscher am Institut für Diabetes und Adipositas (IDO) des Helmholtz Zentrums München einen weiteren Schritt in diese Richtung gemacht.

Yin und Yang des Energiehaushalts

„Ob wir hungrig sind oder uns satt fühlen, entscheidet sich maßgeblich im Gehirn – speziell im sogenannten Hypothalamus“ erklärt IDO-Wissenschaftler Dr. Alexandre Fisette, gemeinsam mit Dr. Carmelo Quarta Erstautor der besagten Studie. „Hier kontrollieren vor allem zwei Gruppen von Nervenzellen über verschiedene Botenstoffe das Körpergewicht und den Energiehaushalt. Wie Yin und Yang sorgen sie für ein sensibles Gleichgewicht.“ Während die einen die Nahrungsaufnahme stimulieren (sogenannte Agrp-Neuronen), erzeugen die anderen (Pomc-Neuronen genannt) ein Sättigungsgefühl. Gerät dieses Wechselspiel aber aus der Balance, kann daraus ein krankhaftes Übergewicht oder ein Typ-2-Diabetes entstehen.

Tbx3 spielt eine Schlüsselrolle für Funktion und Aufrechterhaltung von Sättigungsnerven im Gehirn.
Tbx3 spielt eine Schlüsselrolle für Funktion und Aufrechterhaltung von Sättigungsnerven im Gehirn.
(Bild: modifiziert nach Quarta, C. & Fisette, A. et al.)

„In der aktuellen Arbeit haben wir nun herausgefunden, dass ein Transkriptionsfakto* namens Tbx3 hierbei eine Schlüsselrolle einnimmt“, beschreibt Carmelo Quarta die neuen Ergebnisse. „Konkret bedeutet das, dass ohne Tbx3 die Nervenzellen für das Sättigungsgefühl keine Botenstoffe produzieren können.“ Mithilfe eines breiten Methodenspektrums konnten die Wissenschaftler anschließend belegen, dass Tbx3 demnach für die Aufrechterhaltung des Energie- und Zuckerstoffwechsels eine entscheidende Rolle spielt – und damit das Körpergewicht steuert.

Ohne Tbx3 in die Identitätskrise

„Sowohl in einem präklinischen Modell als auch in Fruchtfliegen führt das Fehlen von Tbx3 zu einer Art Identitätskrise der Sättigungsnerven und in der Folge zu krankhaftem Übergewicht“, schildert Alexandre Fisette. Und auch beim Menschen scheinen die entsprechenden Signalwege vorhanden zu sein: „In ersten Versuchen mit menschlichen Nervenzellen konnten wir zeigen, dass diese ihrer Funktion nicht nachkommen können, wenn Tbx3 fehlt“, ergänzt Carmelo Quarta.

Dossier Übergewicht & Ernährung In unserem Dossier „Übergewicht & Ernährung“ haben wir für Sie weitere Forschungsvorhaben und -erkenntnisse zum Thema Ernährung zusammengefasst, u.a. was Experten von Schlankheitsmitteln halten und warum wir nach Zucker süchtig werden können.

„Es wird bereits seit längerem berichtet, dass Menschen, denen das Tbx3 Gen fehlt, häufig an Übergewicht leiden“, erklärt Studienleiter Prof. Dr. Dr. h.c. Matthias H. Tschöp, heute wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz Zentrums München und Inhaber des Lehrstuhls für Stoffwechselerkrankungen an der Technischen Universität München. „Unsere Studie erklärt nun erstmals die zugrunde liegenden Mechanismen und weist einmal mehr darauf hin, welch zentrale Rolle das Gehirn bei der Regulierung des Energiehaushalts spielt. Wir hoffen, dass Tbx3 möglicherweise als Ziel künftiger pharmakologischer Ansätze in Frage kommt.“

Originalpublikation: Quarta, C. & Fisette, A. et al. (2019): Functional identity of hypothalamic melanocortin neurons depends on Tbx3. Nature Metabolism, DOI: 10.1038/s42255-018-0028-1

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* S. Opitz, Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, 85764 Neuherberg

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