Neuroöstrogen: Ein neuer Ansatz zur Appetitregulierung

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Neue Forschungen aus Japan werfen ein überraschendes Licht auf die Rolle von im Gehirn produziertem Östrogen, dem sogenannten Neuroöstrogen, bei der Regulierung des Appetits. Diese Entdeckung könnte den Weg für neue Behandlungen gegen Überessen und Fettleibigkeit ebnen.

Die jüngste Studie der Fujita Health University enthüllt, dass Neuroöstrogen, eine im Gehirn produzierte Form von Östrogen, direkt die Aktivität eines appetitzügelnden Rezeptors im Gehirn erhöht und die Reaktion des Körpers auf das hungerregulierende Hormon Leptin verstärkt. Diese Ergebnisse, veröffentlicht in The FEBS Journal, könnten neue therapeutische Ansätze zur Bekämpfung von Übergewicht und Fettleibigkeit eröffnen.

Östrogen ist seit langem bekannt dafür, das Körpergewicht und die Energiebalance zu beeinflussen, wobei man bisher annahm, dass es hauptsächlich über das Fortpflanzungssystem wirkt. Neuere Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass Östrogen auch im Gehirn, insbesondere im Hypothalamus, durch ein Enzym namens Aromatase synthetisiert wird. Diese Gehirnversion von Östrogen, das Neuroöstrogen, wurde verdächtigt, über die Fortpflanzung hinausgehende Verhaltensweisen und physiologische Prozesse zu beeinflussen, doch seine spezifische Funktion bei der Appetitkontrolle war bislang unklar.

Um die Rolle von Neuroöstrogen zu untersuchen, verwendeten die Forscher verschiedene Mausmodelle, die sich in ihrer Fähigkeit zur Östrogenproduktion unterschieden. Eine Gruppe bestand aus ovariektomierten (OVX) Mäusen, denen die Eierstöcke entfernt wurden und die daher kein systemisches Östrogen mehr produzieren konnten. Eine weitere Gruppe bestand aus ArKO-Mäusen, die genetisch so verändert wurden, dass ihnen die Aromatase vollständig fehlt und sie somit nirgendwo im Körper, auch nicht im Gehirn, Östrogen synthetisieren können. Diese Gruppen wurden mit normalen Mäusen und einer dritten Gruppe, den BrTG-ArKO-Mäusen, verglichen, die so konstruiert wurden, dass sie Aromatase spezifisch im Gehirn exprimieren.

Die Forscher überwachten die Nahrungsaufnahme und das Körpergewicht der Mäuse im Laufe der Zeit und maßen die Aktivität von Genen, die an der Appetitregulation beteiligt sind, einschließlich des Melanocortin-4-Rezeptors (MC4R), der den Appetit unterdrückt, wenn er aktiviert wird. Sie führten auch Experimente mit hypothalamischen Neuronen in Zellkulturen durch, um zu testen, ob Neuroöstrogen direkt die MC4R-Genexpression beeinflusst.

Die Ergebnisse zeigten, dass Mäuse ohne systemisches Östrogen (OVX und ArKO-Mäuse) dazu neigten, mehr Gewicht zuzunehmen und mehr Nahrung zu konsumieren als Kontrollmäuse. Interessanterweise zeigten OVX-Mäuse nach der Operation zunächst eine leichte Abnahme der Nahrungsaufnahme, nahmen aber schließlich mehr Gewicht zu, was auf komplexe hormonelle Rückkopplungsmechanismen hindeutet. ArKO-Mäuse, denen sowohl systemisches als auch gehirnproduziertes Östrogen fehlte, hatten niedrigere MC4R-Expressionsniveaus und eine ausgeprägte Zunahme der Nahrungsaufnahme.

Im Gegensatz dazu aßen BrTG-ArKO-Mäuse, die nur im Gehirn Neuroöstrogen produzierten, weniger und hatten signifikant höhere MC4R-Niveaus im Hypothalamus als ihre ArKO-Gegenstücke. Diese Mäuse reagierten auch stärker auf Leptin, das Hormon, das von Fettzellen ausgeschüttet wird und dem Gehirn signalisiert, wann der Körper genug Nahrung hat. Bei Verabreichung von Leptin zeigten BrTG-ArKO-Mäuse eine stärkere Reduktion der Nahrungsaufnahme im Vergleich zu Mäusen ohne Neuroöstrogen. Diese Erkenntnis legt nahe, dass Neuroöstrogen die Empfindlichkeit des Gehirns gegenüber appetitzügelnden Signalen erhöht.

Die Zellkulturexperimente untermauerten die Ergebnisse der Mausmodelle. Als die Forscher Aromatase in hypothalamische Neuronzellen einführten, begannen diese Neuronen, Neuroöstrogen zu produzieren und zeigten eine erhöhte Expression des MC4R-Gens als Reaktion auf Testosteron oder Estradiol. Der Effekt verschwand, wenn die Aromataseaktivität blockiert wurde, was darauf hindeutet, dass der Anstieg der MC4R-Expression von der Östrogensynthese innerhalb der Neuronen selbst abhängt. Die Experimente bestätigten auch, dass dieser Effekt über Östrogenrezeptoren, insbesondere ERα, vermittelt wurde.

Zusätzlich zu den Effekten auf MC4R fanden die Forscher heraus, dass Neuroöstrogenniveaus im Hypothalamus mit anderen appetitbezogenen Genen wie POMC und NPY korreliert waren. Diese Gene helfen, die Signale auszugleichen, die entweder die Nahrungsaufnahme unterdrücken oder fördern, was darauf hindeutet, dass Neuroöstrogen an mehreren Stellen im appetitregulierenden System des Gehirns wirkt.

Diese Erkenntnisse bieten ein neues Verständnis dafür, wie im Gehirn produziertes Östrogen zur Energiebalance beiträgt. Während systemisches Östrogen aus den Eierstöcken den Appetit beeinflussen kann, hebt diese Studie hervor, dass Neuroöstrogen eine direktere und lokalere Wirkung hat, indem es die Expression von Schlüsselgenen erhöht, die den Hunger unterdrücken. Es tut dies teilweise, indem es die Aktivität von MC4R erhöht und die Effektivität der Leptin-Signalisierung verbessert.

Die Forscher warnen jedoch, dass ihre Arbeit an Mäusen durchgeführt wurde und weitere Forschungen erforderlich sind, um festzustellen, ob ähnliche Mechanismen auch beim Menschen gelten. Die hormonelle Regulation des Appetits ist hochkomplex und wird von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst, einschließlich Geschlecht, Alter und Umweltbedingungen. Darüber hinaus konzentrierte sich diese Studie auf den Hypothalamus, andere Gehirnregionen, die an Emotionen und Belohnung beteiligt sind, könnten ebenfalls von Neuroöstrogen beeinflusst werden und eine Rolle bei nahrungsbezogenen Verhaltensweisen spielen.

Dennoch deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Neuroöstrogen ein vielversprechendes Ziel für Interventionen zur Appetitkontrolle sein könnte. Fettleibigkeit bleibt ein wachsendes globales Gesundheitsproblem, und viele bestehende Behandlungen haben nur begrenzten langfristigen Erfolg. Ein besseres Verständnis dafür, wie das Gehirn selbst den Hunger durch seine eigene Hormonproduktion reguliert, könnte zu neuen Strategien für das Körpergewichtsmanagement führen.

Die Forscher planen, weiter zu untersuchen, wie Neuroöstrogene andere Teile des Gehirns beeinflussen und wie diese Hormone mit Stress- und Belohnungssystemen interagieren, die ebenfalls das Essverhalten beeinflussen. Sie hoffen, dass ihre Arbeit letztendlich zur Entwicklung von Medikamenten beitragen kann, die die Effekte von Neuroöstrogenen im Gehirn nachahmen oder verstärken, ohne die Nebenwirkungen, die mit systemischen Östrogentherapien verbunden sind.

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