Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben einen molekularen Schalter im Gehirn entdeckt, der die Funktion von Sättigungsnerven steuert. Störungen im System können zu Fettleibigkeit führen, so die Forscher.
Dass krankhafte Fettleibigkeit (Adipositas) vor allem im Gehirn entsteht, ist ein entscheidendes Ergebnis der Forschung der letzten zehn Jahre und Grundlage für aktuelle Forschungsprojekte. Wenn der Mechanismus der Adipositasentstehung bekannt ist, lassen sich daraus womöglich therapeutische Eingriffsmöglichkeiten ableiten. Mit ihren Forschungsergebnissen, die aktuell in der Fachzeitschrift „Nature Metabolism“ publiziert wurden, sind die Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München diesem Ziel vielleicht ein Schritt näher gekommen.
„Ob wir hungrig sind oder uns satt fühlen, entscheidet sich maßgeblich im Gehirn – speziell im sogenannten Hypothalamus“ erklärt Dr. Alexandre Fisette, einer der Erstautoren der 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.“ Sogenannte AgRP-Neuronen stimulieren die Nahrungsaufnahme, während ihre Gegenspieler, die POMC-Neuronen das Sättigungsgefühl hervorrufen. Störungen im Gleichgewicht zugunsten der AgRP-Neuronen können zu krankhaftem Übergewicht oder Typ-2-Diabetes führen.
„In der aktuellen Arbeit haben wir nun herausgefunden, dass ein Transkriptionsfaktor namens Tbx3 hierbei eine Schlüsselrolle einnimmt“, erläutert Dr. Carmelo Quarta, ebenfalls Erstautor der Studie. Transkriptionsfaktoren sind Proteine, die beeinflussen, ob ein bestimmtes Gen abgelesen wird oder nicht. „Konkret bedeutet das, dass ohne Tbx3 die Nervenzellen für das Sättigungsgefühl keine Botenstoffe produzieren können“, fährt Dr. Quarta fort. Weitere Tests zeigten, dass Tbx3 eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des Energie- und Zuckerstoffwechsels zukommt und es damit das Körpergewicht steuert.
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„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“, beschreibt Dr. Fisette. „In ersten Versuchen mit menschlichen Nervenzellen konnten wir zeigen, dass diese ihrer Funktion nicht nachkommen können, wenn Tbx3 fehlt“, ergänzt Carmelo Quarta. Dies lässt darauf schließen, dass entsprechenden Signalwege auch beim Menschen vorhanden sind.
„Es wird bereits seit längerem berichtet, dass Menschen, denen das Tbx3 Gen fehlt, häufig an Übergewicht leiden“, schildert Studienleiter Prof. Dr. Dr. h.c. Matthias H. Tschöp, Inhaber des Lehrstuhls für Stoffwechselerkrankungen an der Technischen Universität München und zugleich wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz Zentrums 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.“
Quellen einblenden
- C. Quarta, A. Fisette, Yanjun Xu et al. (2019): Functional identity of hypothalamic melanocortin neurons depends on Tbx3. Nature Metabolism 1: Seite 225-235
- Helmholtz Zentrum München (2019): Fettleibigkeit durch Identitätskrise bei Sättigungsnerven. Pressemitteilung vom 30.01.2019
