Mittwoch, 22. Mai 2024
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Medizin

Gehirn gewöhnt sich an Fett und Kalorien

Gehirn gewöhnt sich an Fett und Kalorien
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Der regelmäßige Verzehr von fett- und kalorienreicher Nahrung verringert die Fähigkeit des Gehirns, die Kalorienzufuhr zu regulieren, wie Forschende des Penn State College of Medicine herausgefunden haben. Demnach passt sich das Gehirn nach kurzer Zeit an. Den Wissenschaftler:innen zufolge wird die Kalorienaufnahme kurzfristig von den Astrozyten reguliert, die den Signalweg zwischen Gehirn und Darm kontrollieren. Eine anhaltende Zufuhr von fett- und kalorienreicher Nahrung scheint diesen Signalweg zu stören. Einzelheiten wurden im Journal of Physiology veröffentlicht (1).

Kalorienreiche Ernährung desensibilisiert Astrozyten

„Wir haben herausgefunden, dass eine kurze Belastung durch viel Fett und Kalorien, also 3 bis 5 Tage, die größten Auswirkungen auf die Astrozyten hat. Dabei wird der Signalweg aktiviert, um den Magen zu kontrollieren. Im Lauf der Zeit scheinen sich die Astrozyten in Hinblick auf die fettreiche Nahrung zu desensibilisieren. Nach rund 10 bis 14 Tagen mit viel Fett und Kalorien scheinen die Astrozyten nicht mehr entsprechend zu reagieren und die Fähigkeit des Gehirns, die Kalorienaufnahme zu regulieren, scheint verloren zu sein. Das stört die Signalübertragung zum Magen und verzögert, wie er sich entleert“, so Expertin Kirsteen Browning.
 
 

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Hemmung der Astrozyten führt zu einer verzögerten Verdauung

Astrozyten reagieren zuerst auf die Aufnahme von fett- oder kalorienreicher Nahrung. Ihre Aktivierung löst die Freisetzung von Gliobotenstoffen aus, chemischen Substanzen wie Glutamat und Adenosintriphosphat, die Nervenzellen erregen und normale Signalwege zur Stimulierung von Neuronen ermöglichen, die die Funktion des Magens steuern. Dadurch wird sichergestellt, dass sich der Magen als Reaktion auf die Nahrung zusammenzieht, wenn er voll oder leer ist. Werden die Astrozyten unterdrückt, ist diese Kaskade gestört. Der Mangel an Signalstoffen führt zu einer verzögerten Verdauung, da sich der Magen nicht entsprechend füllen und entleeren kann.

Unterdrückung von Astrozyten im Hirnstamm bei Ratten

Für ihre Studie führten die Expert:innen Verhaltensbeobachtungen an Ratten durch. Dabei wurde die Nahrungsaufnahme von 205 Tieren, 133 männlichen und 72 weiblichen Ratten, beobachtet. Sie erhielten über 1, 3, 5 oder 14 Tage eine kontrollierte Diät oder eine Diät mit hohem Fett- und Kaloriengehalt. Diese Versuchsanordnung wurde mit pharmakologischen und spezifischen genetischen Ansätzen in vivo und in vitro kombiniert, um gezielt auf bestimmte neuronale Schaltkreise einzuwirken. Damit konnten die Forschenden Astrozyten in einer bestimmten Region des Hirnstamms unterdrücken und untersuchen, wie sich einzelne Nervenzellen verhalten, wenn die Ratten wach sind.

Quelle: Penn State College of Medicine

Literatur:

(1) Clyburn C. et al. Brainstem astrocytes control homeostatic regulation of caloric intake. 2023, J Physiol.



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