Die Studie identifiziert ein Hormon, das den Gewichtsverlust behindern kann
Eine Reihe von Experimenten an Mäusen zeigt, dass ein bekanntes Hormon eine bisher nicht identifizierte Rolle bei der metabolischen Reaktion auf Energieeinschränkungen während des Gewichtsverlusts spielen könnte.
Wissenschaftler kennen das Wachstumshormon (GH) seit mehreren Jahrzehnten. Es spielt eine Rolle beim Knochenwachstum und ist besonders wichtig, wenn unser Körper wächst.
Es hilft auch dabei, Organe und Gewebe zu erhalten, während wir unser Erwachsenenleben durchlaufen.
Forscher der Universität von São Paulo in Brasilien haben jedoch eine völlig neue und unerwartete Rolle für GH gefunden: Es scheint eine Rolle bei der Energieeinsparung beim Abnehmen zu spielen.
José Donato Junior und sein Team veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Naturkommunikation.
Wenn die Nahrungsaufnahme eines Tieres eingeschränkt wird, reagiert sein Körper mit Energieeinsparung.
Dieser Mechanismus ist wichtig, da der Körper in freier Wildbahn so viel Energie wie möglich sparen muss, wenn ein Tier Schwierigkeiten hat, Nahrung zu finden.
Dies ist jedoch ein Teil des Grundes, warum es unglaublich schwierig ist, zu verhindern, dass das Gewicht nach einer Diät zurückkehrt. Seit vielen Jahren versuchen Forscher herauszufinden, warum dies der Fall sein könnte.
Hormone und Gewichtsverlust
Wissenschaftler wissen bereits, dass ein Hormon namens Leptin eine Rolle bei der Reaktion des Körpers auf Gewichtsverlust spielt. Fettzellen produzieren Leptin, das den Hunger hemmt. Wenn wir abnehmen, sinkt der Leptinspiegel im Blutkreislauf, wodurch wir uns eher hungrig fühlen.
Manche Menschen können eine Leptinresistenz entwickeln, was bedeutet, dass sie nicht mehr auf das Hormon reagieren und sich daher häufiger hungrig fühlen.
Wie Donato erklärt: "Leptin wurde bisher als das Haupthormon angesehen, das Energie spart, wenn wir hungrig sind."
Trotz des wachsenden Verständnisses der Wissenschaftler für Leptin hat es jedoch nicht zu erfolgreichen Interventionen zur Gewichtsreduktion geführt. Die jüngste Studie fragt, ob GH eines der fehlenden Teile des Puzzles sein könnte.
„GH-Rezeptoren kommen in großen Mengen in Muskeln und Gewebe, in der Leber und in Organen vor, die direkt am Wachstumsstoffwechsel beteiligt sind“, sagt Donato. „Wir haben jedoch festgestellt, dass das Gehirn auch voller GH-Rezeptoren ist. Das ist völlig neu. “
Die Wissenschaftler zeigten, dass der Leptinspiegel als Reaktion auf eine Einschränkung der Kalorienaufnahme abnimmt, während der GH-Spiegel ansteigt.
Wo sind die GH-Rezeptoren?
Die Wissenschaftler fanden eine Fülle von GH-Rezeptoren im Hypothalamus. Der Hypothalamus reguliert das autonome Nervensystem, den Arm des Nervensystems, der automatische Funktionen wie Atmung und Verdauung steuert.
Der Hypothalamus spielt auch eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Energiehomöostase - der Regulierung des Energieverbrauchs und der Nahrungsaufnahme.
Im Hypothalamus produziert eine kleine Ansammlung von Neuronen Agouti-verwandtes Protein (AgRP). Wenn diese Neuronen AgRP in den Körper abgeben, steigt der Appetit und der Körper hält seine Energiespeicher fester.
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass GH-Rezeptoren im Hypothalamus diese Neuronen aktivieren und die Freisetzung von AgRP auslösen.
Um zu verstehen, welchen Einfluss GH auf AgRP-Neuronen haben könnte, haben die Forscher einen Mäusestamm gentechnisch verändert, dem der AgRP-spezifische GH-Rezeptor (AgRP GHR KO-Mäuse) fehlte.
In einer Reihe von Experimenten beraubten die Wissenschaftler Mäusen das Futter und bewerteten ihren Energieverbrauch.
Die Kontrollmäuse, die noch den GH-Rezeptor hatten, reagierten erwartungsgemäß auf eine eingeschränkte Nahrungsaufnahme, indem sie ihren Energieverbrauch reduzierten.
Bei den AgRP GHR KO-Mäusen war der Rückgang des Energieverbrauchs jedoch viel weniger ausgeprägt. Folglich verloren diese Mäuse im Verlauf der Studie mehr Gewicht. Der Verlust an energiedichtem Fettgewebe war für den größten Teil dieser Gewichtsabnahme verantwortlich, aber es gab auch einen gewissen Verlust an Muskelmasse, zu der Muskeln, Knochen, Organe, Sehnen und Flüssigkeiten gehören.
Wachstumshormon blockieren
In einem separaten Experiment verwendeten die Forscher Mäuse, bei denen der GH-Rezeptor nicht vorhanden war. Dieses Mal verwendeten sie ein Medikament namens Pegvisomant, das stattdessen GH-Rezeptoren blockiert.
Erneut sank der Energieverbrauch dieser Mäuse mit Nahrungsentzug signifikant weniger als bei Mäusen, die kein Pegvisomant erhalten hatten.
"GH ist nicht nur am Wachstumsstoffwechsel beteiligt, sondern beeinflusst vor allem die Stoffwechselreaktionen, die Energie sparen, wenn wir hungrig sind oder eine Diät einhalten", schließt Donato.
„Mit anderen Worten, wir haben festgestellt, dass Gewichtsverlust einen Anstieg des Hypothalamus-GH-Spiegels auslöst, der die AgRP-Neuronen aktiviert, den Gewichtsverlust erschwert und das Hungergefühl verstärkt. Das ist genau die gleiche Funktion, die Leptin erfüllt. "
Hauptautor José Donato Junior
Die Autoren schließen daraus, dass GH keine wesentliche Rolle für die Energiebilanz zu spielen scheint, wenn die Tiere einen angemessenen Zugang zu Futter haben. Stattdessen „signalisiert es dem Gehirn einen Energiemangel und löst neuroendokrine Reaktionen aus, um die Energiespeicher des Körpers zu erhalten.“
Donato erklärt, dass Tiere zwei getrennte Systeme entwickelt haben, weil das Einsparen von Energie für das Überleben so wichtig ist.
Die Autoren nehmen auch an, dass dies der Grund sein könnte, warum Gewichtsverlustinterventionen, die ausschließlich auf Leptin basieren, unwirksam sind - sie befassen sich nur mit einem Teil des Mechanismus.
In Zukunft glauben die Autoren, dass Verbindungen, die auf GH-Rezeptoren abzielen, „einen vielversprechenden Ansatz darstellen könnten, um den Gewichtsverlust zu erleichtern und die Wirksamkeit von Adipositas-Behandlungen zu verbessern“.
