Übergewicht

Wie das Hormon Amylin unser Körpergewicht beeinflusst

Übergewicht ist eines der grossen gesundheitlichen Probleme unserer Zeit. Peter Wielinga untersucht, welchen Einfluss das Bauchspeicheldrüsenhormon Amylin auf unser Körpergewicht hat. Der Forschungskredit der Universität Zürich unterstützt ihn dabei.

Martina Arioli

Wenn wir uns umschauen, sei dies im täglichen Leben oder auf Reisen im Ausland, fällt auf: Die Bevölkerung, Erwachsene wie Kinder, wird immer dicker. Was von blossem Auge erkennbar ist, wird von zahlreichen Studien bestätigt. Bereits 50 Prozent der Menschen sind übergewichtig, ein grosser Teil davon ist sogar fettsüchtig. Was zuerst nur in Amerika wahrgenommen wurde, ist auch in Europa Realität, so dass die Weltgesundheitsorganisation WHO inzwischen von einer Epidemie spricht.

Anteil von Personen, die an Fettsucht leiden (BMI ≥ 30) in den USA (nach CDC Behavioral Risk Factor Surveillance System). Der Body-Mass-Index gibt Auskunft über das Verhältnis von Körpergewicht zu Körpergrösse. (Bild: zVg)

Fettsucht (Adipositas oder Obesitas, wie es in der Fachsprache genannt wird) hat eine starke Auswirkung auf Sekundärkrankheiten wie Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkankungen oder auf Schäden am Stütz- und Bewegungsapparat. Das Risiko, an einer solchen Sekundärkrankheit zu leiden, steigt durch ein erhöhtes Körpergewicht stark an. Wenn also das Körpergewicht bei der Bevölkerung gesenkt werden könnte, hätte dies starke positive Effekte auf eine ganze Reihe von Sekundärkrankheiten und somit auch auf die stetig steigenden Kosten im Gesundheitswesen.

Regulation des Körpergewichts

Wie reguliert der Körper sein Gewicht, und wie wird das gesteuert? Warum fangen wir an und hören wir auf zu essen? Dies sind Fragen, mit denen sich Dr. Peter Wielanga, Postdoktorand am Institut für Veterinärphysiologie beschäftigt. Das Körpergewicht wird über das Verhältnis zwischen der Energieaufnahme und der Energieausgabe reguliert. Ist die Energieaufnahme zu hoch oder die Energieausgabe zu tief, nimmt das Körpergewicht zu. «Am einfachsten könnte man sein Körpergewicht reduzieren, indem man weniger isst und sich mehr bewegt», sagt Wielanga. «Aber genau das ist schwierig. Nahrung ist heutzutage leicht zugänglich und die Nahrungszusammensetzung, insbesondere die von Fast Food, ist oft nicht optimal. Die Sättigungsdauer ist kürzer, sodass man schneller wieder Nahrung zu sich nimmt. Gleichzeitig bewegen sich die Menschen im Alltag weniger, wodurch weniger Energie verbraucht wird.»

Bei der Nahrungsaufnahme im Körper finden zahlreiche komplexe Prozesse statt. Verschiedene Hormone werden ausgeschüttet, welche wiederum an unterschiedlichen Stellen im Körper, wie z.B. dem Gehirn, zur Wirkung kommen. Eines dieser Hormone ist Amylin. Amylin wird zusammen mit Insulin in der Bauchspeicheldrüse produziert und unterstützt Insulin bei der Aufnahme von Zucker ins Gewebe, indem es die Abgabe von Glucagon hemmt. Daneben gelangt Amylin über das Blut ins Gehirn und signalisiert, dass nun genug Nahrung aufgenommen wurde. Diese kurzfristige Sättigungsfunktion kennt man bereits seit einiger Zeit.

Je mehr Körpergewicht, desto mehr Amylin im Blut

Amylin wird aber nicht nur kurzfristig bei der Nahrungsaufnahme ausgeschüttet. Studien haben gezeigt, dass die im Blut zirkulierende Menge an Amylin mit dem Körpergewicht stark korreliert. Das heisst: Je mehr Körpergewicht, desto höher der Amylingehalt im Blut. Peter Wielinga und seine Mitarbeitenden möchten deshalb herausfinden, wie und wo Amylin im Gehirn wirkt und welche langfristige Funktion Amylin im Körper einnimmt.

Mit diesen luftdichten Käfigen kann die Konzentration von Sauerstoff und Kohlendioxid gemessen werden. Der Energieverbrauch der Ratten wird gemessen als Unterschied zwischen dem verbrauchten Sauerstoff und dem produzierten Kohlendioxid. Gleichzeitig kann in diesen Käfigen die Nahrungs- und Wasseraufnahme genau bestimmt werden. (Bild: Peter Wielinga)

Dazu untersucht Peter Wielinga die Nahrungsaufnahme und den Energieverbrauch bei Ratten, welchen experimentell durch den Einsatz von Minipumpen eine konstante Menge von Amylin ins Gehirn verabreicht wird, und vergleicht diese mit Kontrolltieren. Seine Studien haben gezeigt, dass die Tiere, welchen Amylin verabreicht wurde, am Ende des dreiwöchigen Versuchs ein tieferes Gewicht hatten als die Kontrolltiere. Dieser Effekt war unabhängig vom Anfangsgewicht der Tiere, welches zu Beginn des Versuchs künstlich erhöht oder verringert wurde. Der Körper scheint somit auf die höhere Konzentration von Amylin zu reagieren, indem er annimmt, das Gewicht sei zu hoch und dem Körper signalisiert, dass dieser abnehmen muss. Dies erklärt das tiefere Gewicht der «Amylinratten».

Langfristiger Effekt auf das Körpergewicht

Die alleinige Erhöhung des Amylingehalts kann den Körper über längere Zeit jedoch nicht täuschen. Im Körper gibt es neben Amylin noch andere Hormone (wie z.B. Insulin oder Leptin), welche dem Körper ebenfalls als Signalstoffe für das Körpergewicht dienen. Diese Hormone reagieren auf das tiefere Körpergewicht, welches durch die Zufuhr von Amylin verursacht wurde, und signalisieren wiederum dem Gehirn, dass der Körper an Gewicht zunehmen muss. Aus diesem Grund wird das Körpergewicht längerfristig doch wieder steigen. «Es werden jedoch bereits Versuche gemacht, welche zeigen, dass die Verabreichung von Amylin zusammen mit Leptin einen guten und langfristig positiven Effekt auf das Körpergewicht hat», berichtet Wielinga.

Auswirkungen von Amylin auf den Energieverbrauch

Das Körpergewicht wird aber nicht nur durch die Nahrungsaufnahme, sondern auch durch den Energieverbrauch bestimmt. Wielinga konnte experimentell zeigen, dass das Hormon Amylin nicht nur auf die Nahrungsaufnahme, sondern auch auf den Energieverbrauch einen Einfluss hat. Der genaue Mechanismus dafür ist noch nicht bekannt. Dies zu untersuchen ist eines der Ziele des Forschungsprojekts.

Die Gruppe rund um Professor Thomas Lutz am Institut für Veterinärphysiologie befasst sich bereits seit einigen Jahren mit der Erforschung der Regulation der Nahrungsaufnahme mittels Amylin und anderen Hormonen. Durch die Unterstützung des Forschungskredits konnte Peter Wielinga, welcher bereits während seiner Doktorarbeit an einem ähnlichen Thema gearbeitet hat, wichtige Erkenntnisse in diesem Bereich gewinnen.

 

Martina Arioli ist Mitarbeiterin der Abteilung Forschung und Nachwuchsförderung.

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