Insulinstoffwechsels

Insulin steuert Essverhalten im Gehirn

IDE-Förderpreis für Erforschung des Insulinstoffwechsels im Gehirn bei Übergewichtigen

Das Institut Danone Ernährung für Gesundheit e.V. (IDE) verleiht in diesem Jahr seinen Förderpreis an Dr. Manfred Hallschmid, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Endokrinologie der Universität Lübeck. Der Titel seiner Forschungsarbeit lautet: „Zentralnervöse Insulinresistenz als Schlüsselphänomen bei Adipositas“.

(„Obese men respond to cognitive but not to catabolic brain insulin signaling“, veröffentlicht im International Journal of Obesity, 2007.)

Der Präsident des IDE, Professor Günther Wolfram, überreichte den mit 5.000 Euro dotierten Preis in Hamburg im Rahmen der 7. Drei-Länder-Tagung „Ernährung 2008“. Das Institut verlieh damit zum 4. Mal den IDE-Förderpreis an Nachwuchswissenschaftler für herausragende Leistungen auf den Gebieten der Ernährungswissenschaft und Ernährungsmedizin.

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde normalgewichtigen und übergewichtigen männlichen Probanden über acht Wochen hinweg Insulin als Nasenspray gegeben. Als Nasenspray verabreicht gelangt der Botenstoff Insulin direkt ins Gehirn. Das heißt, der Blutkreislauf wird bei der Anwendung des Insulins umgangen. Die normalgewichtigen Männer verloren dabei signifikant an Körpergewicht und Körperfett, die Übergewichtigen hingegen nicht. „Dafür musste es einen Grund geben“, bringt Hallschmid die Ergebnisse seiner Arbeit auf den Punkt, „und den haben wir gefunden: Übergewichtige haben eine Insulinresistenz im Gehirn. Das sorgt dafür, dass Übergewichtige ihr Gewicht halten und nicht abnehmen“.

Insulin: wichtiger Botenstoff im Gehirn

Im Bezug auf den Stoffwechsel ist Insulin ein wichtiger Botenstoff in unserem Körper. Wo das Hormon seine Aufgaben nicht erfüllt, entsteht Diabetes. Als Botenstoff im Gehirn ist es jedoch bisher weitgehend unbekannt gewesen. Doch Insulin zirkuliert nicht nur im menschlichen Blutkreislauf, sondern es passiert auch die Grenze zum Gehirn und steuert unterschiedliche Prozesse.

Bei normalgewichtigen Menschen steigt der Insulinspiegel im Gehirn proportional zum Insulingehalt des Blutes an und signalisiert, dass genug Nahrung aufgenommen wurde. So wird das Essverhalten über Hunger- und Sättigungsgefühl gesteuert und der Mensch ist vor Übergewicht geschützt. Bei übergewichtigen Männern ist dieses Gleichgewicht gestört. Im Gehirn besteht eine Resistenz gegenüber dem Insulin. Die Signale „Ich bin satt“ und „Ich habe Hunger“ sind nicht mehr an den Blutzuckergehalt gekoppelt – der Mensch isst zu viel. Auf diese Weise wird das Gewichtsmanagement durch Insulin beeinflusst und das Hormon gilt deswegen neben anderen Stoffen als „Adipositas-Signal“. „Damit haben wir einen entscheidenden Wirkmechanismus krankhaften Übergewichts entdeckt“, erklärt Hallschmid die Bedeutung seiner Forschungsergebnisse.

Insulinresistenz ist nicht genetisch bedingt, sondern erworben

Nehmen Übergewichtige ab und halten ihr Gewicht, bildet sich ihre Insulinresistenz wieder zurück. „Denkbar wäre, dass diese so genannte „zentralnervöse“ Insulingabe in der Adipositas-Therapie Übergewichtigen nach einer Gewichtsreduktion helfen kann, ihr neues Gewicht zu halten“ antwortet Hallschmid auf die Frage nach möglichen Therapieanwendungen. „Die intranasale Verabreichung von Substanzen ist ein relativ neuer Weg. Der Vorteil liegt darin, dass man direkt Einfluss auf Stoffwechselprozesse im Gehirn nehmen und den Blutkreislauf umgehen kann.“

Nur Männer reagieren auf Insulin-Nasenspray

Die Studie baut auf Forschungsarbeiten mit Normalgewichtigen auf, die erstmals die Rolle von Insulin in der Steuerung des Essverhaltens gezeigt hat. Ursprünglich hoffte man, mit der intranasalen Insulingabe Übergewichtigen das Abnehmen zu erleichtern und konzipierte die Forschungsarbeit entsprechend. Dabei konzentrierte sich Hallschmid auf männliche Probanden. Denn bereits in früheren Forschungsarbeiten hatte sich gezeigt, dass Frauen aufgrund des höheren Östrogenspiegels auf die zentralnervöse Insulineinnahme nicht reagieren.

Insulin verbessert kognitive Leistungsfähigkeit

Eines hatten normalgewichtige und übergewichtige Probanden gemeinsam: Bei ihnen verbesserte das Insulin die kognitiven Funktionen, also die Gedächtnisleistung. Insulin fördert im Gehirn neuronale Verknüpfungen in der dafür zuständigen Hirnregion. Studien zeigen, dass Übergewichtige häufiger an Demenzerkrankungen und Alzheimer leiden als Normalgewichtige.

Preiswürdig: besondere Relevanz für Adipositasforschung

„Die Forschungsarbeit zeichnet sich durch eine besondere Relevanz für die gegenwärtigen Diskussionen der Ursachen und Therapie von Adipositas aus“, erklärt Professor Günther Wolfram, Präsident des IDE, warum die Wahl der Preisjury auf Hallschmids Arbeit gefallen ist.