6. Juni 2022 – „Willst du Pommes dazu?”
Wie Sie diese Frage beantworten, hat vielleicht weniger mit Willenskraft zu tun, als Sie vielleicht denken.
Wissenschaftler der Virginia Tech tauchen tief in die Gehirnchemie ein, die das Verlangen nach ungesunden fettigen Lebensmitteln antreibt. Ihr Ziel: Herauszufinden, ob die immer größer werdende Taille der Nation genauso viel damit zu tun hat, was wir in unseren Köpfen tun, wie in unseren Bäuchen.
Bewaffnet mit einem neuen $ 2 Millionen Zuschuss von den National Institutes of Health, haben die Forscher eine neue Studie ins Leben gerufen, um die Hirnschaltkreise zu verstehen, die ein Schlüsselfaktor für die Fettleibigkeitskrise der Nation sein könnten. Insbesondere untersuchen die Wissenschaftler die Verdrahtung in unserem Gehirn, die uns dazu bringt, zu viel fettreiche Nahrung zu essen, nachdem wir sie eine Zeitlang gemieden haben.
Die leitende Forscherin Sora Shin, PhD, hofft, dass die Arbeit einen Hauptgrund erklären wird, warum so viele Diätetiker scheitern. Die Ergebnisse könnten verdeutlichen, warum das Streichen Ihrer Lieblingsleckereien aus Ihrer Ernährung tatsächlich dazu führen kann, dass Sie sich noch mehr danach sehnen – und den Weg zu potenziellen neuen Ansätzen zur Bekämpfung von übermäßigem Essen weisen.
„Der übermäßige Verzehr schmackhafter Lebensmittel … wie Kuchen, Kartoffelchips und Eiscreme ist ein großes Problem für die öffentliche Gesundheit, das zu Fettleibigkeit führt.“ sagt Shin, ein Assistenzprofessor am Fralin Biomedical Research Institute an der Virginia Tech. „Obwohl zahlreiche Appetitkontrollstrategien für die Behandlung von Fettleibigkeit entwickelt wurden, zeigen die meisten Personen, die eine erfolgreiche Diät erreicht haben, hohe Rückfallraten zu HFD [high-fat diet] Überkonsum.”
„Neuronale verstehen [brain] Schaltkreismechanismen, die zu einem übermäßigen HFD-Konsum nach der Abstinenz führen, ist wohl das Kernproblem bei der Entwicklung therapeutischer Strategien für die Langzeitbehandlung von Fettleibigkeit“, sagt sie.
Shin und ihre Kollegen hoffen, auf jahrzehntelanger Forschung aufbauen zu können – einschließlich ihrer eigenen früheren Studien mit Mäusen – die zeigen, dass bestimmte Hormone wie Leptin einen tiefgreifenden Einfluss auf den Appetit und übermäßiges Essen haben. Die Virginia Tech-Studie wird sich auf den „Leptin-Reaktions-Schaltkreis“ im Gehirn konzentrieren, „in der Hoffnung, die Entwicklung neuartiger therapeutischer Strategien zur Behandlung von maladaptiven Essstörungen und Fettleibigkeit zu beschleunigen“, sagt sie.
Langfristig, so Experten, könnte Shins Forschung zu bahnbrechenden Medikamenten führen, die bei der Bekämpfung der Fettleibigkeitskrise helfen. Aber kurzfristig sagen Gesundheitsspezialisten, dass die Arbeit wahrscheinlich die Vorstellung zunichte machen könnte, dass fettleibige Menschen allein für ihre Gewichtsprobleme verantwortlich sind.
„Ich denke, Studien wie diese sind notwendig, weil [when] Wenn wir eine fettleibige Person sehen, geben Sie der Person wahrscheinlich einfach die Schuld, dass sie nicht genug Maßnahmen zur Bekämpfung der Fettleibigkeit ergriffen hat. Anmerkungen Dipali Sharma, PhD, Professorin für Onkologie an der Johns Hopkins University School of Medicine und Expertin für Fettleibigkeit und Krebs.
„Aber wir haben in unseren eigenen Studien gesehen, dass manche Menschen tatsächlich dazu neigen, an Gewicht zuzunehmen [even] wenn sie mit den Trainingsroutinen und Ernährungsplänen fortfahren, die jedem empfohlen werden. Wir sollten uns also der Tatsachen bewusst sein – dass dies nicht nur Willenskraft ist und das Schuldzuweisungsspiel beenden – und dann können wir uns klinisch andere Ansätze ansehen.“
Leptin: Der Schlüssel zur Fettleibigkeit?
Laut dem Weltgesundheitsorganisationsind mehr als eine Milliarde Menschen weltweit fettleibig, was das Risiko für Herzkrankheiten, Schlaganfälle, Diabetes, bestimmte Krebsarten und andere Hauptursachen für vermeidbare Todesfälle erhöht.
Allein in den USA sind laut CDC mehr als vier von zehn Erwachsenen klinisch fettleibig. Und diese Zahlen steigen – Schätzungen der Agentur zufolge um 30,5 % in den letzten zwei Jahrzehnten.
Ein Hauptschuldiger? Zugang zu so vielen preiswerten, kalorienreichen und fettreichen Leckereien, dass unser Gehirn vorprogrammiert ist, um sich danach zu sehnen, sagen Experten. Aber ein weiterer Schlüsselfaktor ist Gegenstand intensiver wissenschaftlicher Forschung: Leptin, das „Hungerhormon“.
Leptin ist eines von mehreren Hormonens aus Fettzellen, die Ihren Appetit dämpfen können, indem sie Ihrem Gehirn signalisieren, dass Sie nach dem Essen „satt“ sind und dass Ihr Körper über genügend Energiespeicher (z. B. Körperfett) verfügt. Einige werden auch von Ihrem Magen produziert, wenn Sie essen; es zirkuliert in Ihrem Blut und wandert zu Ihrem Gehirn.
Leptin hilft durch die Interaktion mit Ihrem Hirnstamm und Hypothalamus, der Region des Gehirns, die für selbstregulierende Prozesse wie Körpertemperatur, Durst und Hunger verantwortlich ist, über lange Zeiträume ein gesundes Körpergewicht halten.
Leptin scheint auch den Stoffwechsel, die Regulation des endokrinen Systems, das Immunsystem und das Krebswachstum zu beeinflussen, bemerkt Sharma
Im Allgemeinen sind die Blutspiegel des Hormons bei dünnen Menschen niedriger und bei übergewichtigen oder fettleibigen Menschen höher, wie Studien zeigen. Aber der Leptinspiegel kann in Abhängigkeit von vielen Dingen variieren, einschließlich wann Sie zuletzt gegessen haben und Ihren Schlafmustern.
Leptin hat eine tiefgreifendere Wirkung, wenn Sie Gewicht verlieren. Wenn Sie Körperfett verlieren, sinkt Ihr Leptinspiegel, was Ihrem Gehirn signalisiert, dass es denkt, dass Sie hungern. Dies stimuliert intensiven Hunger und Appetit und kann zu übermäßigem Essen führen.
Das Vermeiden von fettreichen Lebensmitteln kann helfen, Ihren Appetit und Ihr Verlangen zu lindern, indem es den Leptinspiegel beeinflusst. Aber der Verzehr von fetthaltigen Lebensmitteln kann die Kalorienaufnahme, die Gewichtszunahme und die Fettspeicherung erhöhen – all dies trägt zu Fettleibigkeit bei.
Darüber hinaus reagieren viele fettleibige Menschen nicht gut auf die appetitzügelnden Signale von Leptin, obwohl sie einen höheren Leptinspiegel haben, erklärt Sharma. Einige Forschungsergebnisse zeigen, dass Fettleibigkeit zu einer Art Widerstand gegen die appetitzügelnde Wirkung von Leptin führen kann, was es für Menschen mit Fettleibigkeit schwieriger macht, dem Verlangen nach fettigen Lebensmitteln zu widerstehen.
Wenn Sie eine Leptinresistenz haben, reagiert Ihr Gehirn nicht so gut auf Leptin, wie es sollte, sodass Sie nicht das Sättigungsgefühl bekommen und mehr essen, obwohl Ihr Körper genug Fett gespeichert hat. Die Leptinresistenz führt auch dazu, dass Ihr Körper in den Hungermodus wechselt, sodass Ihr Gehirn Ihr Energieniveau senkt und Sie weniger Kalorien verbrauchen, um Fettreserven zu erhalten.
Seit Jahren arbeiten Forscher an der Entwicklung von Therapeutika, die Hungerhormone wie Leptin kontrollieren können, um Fettleibigkeit und Leptinresistenz zu bekämpfen. Erste Ergebnisse dieser Forschung waren vielversprechend:
- Wissenschaftler der Mayo Clinic haben herausgefunden, dass die Injektion eines hungerblockierenden Hormons bei Mäusen die typische Gewichtszunahme nach einer Diät stoppte und dazu beitrug, erneute Fettleibigkeit zu verhindern. „Wir glauben, dass dieser Ansatz – kombinierte Reduzierung von Kalorien und Hormonen – eine äußerst erfolgreiche Strategie zur langfristigen Gewichtskontrolle sein könnte“, sagt W. Stephen Brimijoin, PhD, Pharmakologe der Mayo Clinic und Mitautor der Studie, die in veröffentlicht wurde Proceedings of the National Academy of Sciences. „Angesichts der weltweit wachsenden Adipositas-Krise arbeiten wir hart daran, unsere Ergebnisse für medizinische Interventionen zu validieren.“
- Heike Muenzberg-Gruening, PhD, Direktorin des Central Leptin Signaling Laboratory am Pennington Biomedical Research Center in Louisiana, ist gerade gestartet eine von sieben neuen Studien, die von den National Institutes of Health unterstützt werden um herauszufinden, wie das Gehirn und das Fettgewebe „kommunizieren“, um die Freisetzung von Leptin und anderen Hormonen zu kontrollieren. „Fettgewebe spielt eine wichtige Rolle für unsere Gesundheit“, bemerkt sie und sagt, dass die Forschung zu neuen Therapien führen könnte. „Es speichert und baut Fett ab, sondert aber auch Hormone wie Leptin ab, um den Energieverbrauch, die Nahrungsaufnahme und den Blutzuckerspiegel zu beeinflussen.“
- Und Wissenschaftler des Baylor College of Medicine haben herausgefunden, dass Leptin möglicherweise nur ein Teil der Darm-Hirn-Verbindung zu Fettleibigkeit ist. In einem Studie veröffentlicht in dem Zeitschrift für klinische Untersuchungfanden Forscher heraus, dass eine fettreiche Ernährung die Produktion eines Darmhormons (bekannt als GIP) erhöht, das die Wirkung von Leptin blockiert – was möglicherweise die Leptinresistenz erklärt. „Wir haben ein neues Teil des komplexen Puzzles aufgedeckt, wie der Körper die Energiebilanz verwaltet und das Gewicht beeinflusst“, sagt der Co-Autor der Studie Makoto Fukuda, PhD, ein Assistenzprofessor bei Baylor. „Wir wussten nicht, wie eine fettreiche Ernährung oder übermäßiges Essen zu einer Leptinresistenz führt. Meine Kollegen und ich begannen zu suchen, was die Leptinresistenz im Gehirn verursacht, wenn wir fetthaltige Lebensmittel essen, [and] Wir haben eine Verbindung zwischen dem Darmhormon GIP und Leptin entdeckt.“
Entschlüsselung der Darm-Gehirn-Verbindung
Wissenschaftler, die Leptin seit seiner Entdeckung im Jahr 1994 untersucht haben, sind sich nicht ganz sicher, wie und warum dieses komplexe Zusammenspiel von Fett, Hormonen und Gehirnschaltkreisen Fettleibigkeit antreibt.
„Als Leptin entdeckt wurde, dachten alle, wir hätten das Wundermittel gegen Fettleibigkeit gefunden“, sagt Sharma. „Aber es ist komplizierter. Wir wissen jetzt, dass es nicht so einfach ist, dass Leptin alleine wirkt – das ist nicht der Fall. Leptin induziert viele Schaltkreise in unseren Zellen und in vielen Signalwegen, die viele Reaktionen auslösen … nicht nur im Gehirn, sondern auch in verschiedenen Arten von Zellen, einschließlich Krebszellen.“
Hier kommen Shin und ihr Forscherteam ins Spiel – um die komplexen, aber schwer fassbaren Darm-Hirn-Schaltkreise zu verstehen, die von Leptin beeinflusst werden.
Das Team von Virginia Tech zielt auf diese Lücke im wissenschaftlichen Wissen ab, um die Gehirnwege zu identifizieren, die für einen Rückfall bei fettreicher Ernährung verantwortlich sind.
In Laboruntersuchungen entdeckten Shin und ihre Kollegen, dass Mäuse, die einer fettreichen Ernährung ausgesetzt waren, dazu neigten, fettreiche Lebensmittel auszuwählen, wenn sie die Wahl gegenüber ihrer normalen Ernährung hatten. Aber sie fanden auch heraus, dass die Nagetiere nach einer Zeit ohne fetthaltige Nahrung zu viel aßen.
Und das tun nicht nur Mäuse, sagt sie. Jeder, der schon einmal eine fettreduzierte Diät gemacht hat, weiß, dass man zunächst Gewicht verlieren kann, aber ein starkes Verlangen nach solchen Nahrungsmitteln verspürt. Schließlich werden die meisten Diätetiker rückfällig – sie kehren zu ihren früheren fettreichen Essgewohnheiten zurück, genau wie Shins Mäuse, und überessen sich.
Was dieses Muster antreibt, sagt sie, hat weniger mit Willenskraft als mit der Reaktion des Gehirns auf Leptin zu tun.
„Unsere Studie ist bedeutsam, weil wir zum ersten Mal einen wichtigen Rahmen haben werden, um zu klären, wie der auf Leptin ansprechende Gehirnkreislauf auf fettreiche Lebensmittel reagiert und wie diese Interaktion das Risiko emotionaler Überernährung nach einer Zeit der Abstinenz erhöht “, sagt Shin, Assistenzprofessor in der Abteilung für menschliche Ernährung, Lebensmittel und Bewegung am College für Landwirtschaft und Biowissenschaften der Virginia Tech.
Ihre Studie ist die erste ihrer Art, die sich genauer mit den verschiedenen Gehirnregionen befasst, von denen angenommen wird, dass sie eine zentrale Rolle bei der Regulierung der Nahrungsaufnahme und des Körpergewichts spielen, und erweitert das Wissen über Hormone, die mit Fettleibigkeit zusammenhängen.
“Es sollte zu einem konzeptionellen Fortschritt in unserer Vorstellung von der Wirkung des zentralen Leptins und seiner Empfindlichkeit von der zellulären Ebene, einer Gehirnstelle, zu einer ganzheitlicheren, verteilten Netzwerkebene führen”, sagt sie. „Aus praktischer Sicht können wir auch erwarten, dass der erfolgreiche Abschluss dieser Studie wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung präziser auf Schaltkreisen des Gehirns basierender Ziele liefern wird, die die translationale Arbeit leiten werden, um neue Kreislauftherapeutika zur Behandlung von pathologischen Binge-Eating-Gewohnheiten oder Rückfällen zu entwickeln Fettleibigkeit.”
Das Gesamtbild: Shin sagt, die Beweise zeigen, dass Fettleibigkeit zumindest teilweise das Ergebnis eines „Problems der Funktionsstörung der Gehirnschaltkreise auf molekularer und neuronaler Ebene“ ist [an] individuelles Willensproblem.“
Also, was ist die praktische Take-Home-Botschaft der aufstrebenden Wissenschaft über Leptin, Fettleibigkeitshormone und Gewichtszunahme?
Während zukünftige Therapien helfen können, hohe Leptinspiegel oder Leptinresistenz anzuvisieren, sagen Sharma und andere Experten, dass das Beste, was Sie heute tun können, darin besteht, den bewährten Ratschlägen zur Aufrechterhaltung eines gesunden Körpergewichts zu folgen.
- Essen Sie nährstoffreiche, ausgewogene Mahlzeiten und schränken Sie fettreiche Speisen und Snacks ein.
- Bewegen Sie sich regelmäßig – streben Sie an den meisten Tagen der Woche etwa 30 Minuten an.
- Bewältigen Sie den Stresspegel und zielen Sie darauf ab, jede Nacht mindestens 7 Stunden Schlaf zu bekommen. (Schlechte Schlafgewohnheiten und ein hohes Maß an Stress sind beide mit Gewichtszunahme verbunden.)
Es gibt eine weitere große Erkenntnis aus der aufstrebenden Wissenschaft zu Leptin und Fettleibigkeit, sagt Sharma.
„Ich denke definitiv, dass diese Art von Forschung tatsächlich viele neue Schaltkreise aufdecken wird, also können wir vielleicht in Zukunft einige neue Werkzeuge haben, um diesen Menschen zu helfen“, sagt sie. „Aber zumindest von Anfang an wird diese Forschung zu mehr Verständnis führen, in dem Sinne, warum Menschen von ihren Diätplänen abweichen, weil das ein sehr großes Problem ist, und dass wir ihnen nicht nur die Schuld dafür geben sollten keine Willenskraft.“