Sucralose beeinflusst Gehirnaktivität und Appetitkontrolle

LOS ANGELES / LONDON (IT BOLTWISE) – Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass der weit verbreitete kalorienfreie Süßstoff Sucralose die Art und Weise beeinflussen kann, wie das Gehirn Hunger und Körpergewicht reguliert.

Der Konsum von Sucralose, einem beliebten kalorienfreien Süßstoff, könnte die Art und Weise beeinflussen, wie das Gehirn Hunger und Körpergewicht reguliert. Eine neue Studie, die in Nature Metabolism veröffentlicht wurde, zeigt, dass Sucralose die Aktivität im Hypothalamus erhöht – einer Schlüsselregion des Gehirns, die an der Appetitregulierung beteiligt ist – im Vergleich zu kalorienhaltigem Zucker (Saccharose) und Wasser. Diese Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Sucralose, obwohl kalorienfrei, neuronale Reaktionen auslösen kann, die mit erhöhtem Hunger verbunden sind, und die Art und Weise verändern kann, wie das Gehirn mit Bereichen kommuniziert, die an Motivation und sensorischer Verarbeitung beteiligt sind.

Sucralose ist ein beliebter Zuckerersatz, der in vielen Diätgetränken, Backwaren und kalorienarmen Snacks verwendet wird. Es bietet einen süßen Geschmack, ohne Kalorien hinzuzufügen, was es für Menschen attraktiv macht, die versuchen, Gewicht zu verlieren oder den Blutzucker zu kontrollieren. Allerdings sind die Auswirkungen auf Appetit und Stoffwechsel noch nicht vollständig verstanden. Einige Forscher spekulieren, dass Sucralose die Hungerregulationskreise des Gehirns verwirren könnte, indem es Süße ohne die erwarteten Nährstoffe liefert, die normalerweise auf die Zuckeraufnahme folgen. Diese Diskrepanz könnte die normale Appetitkontrolle stören und möglicherweise zu übermäßigem Essen führen.

Um diese Effekte zu untersuchen, führten Forscher der University of Southern California eine randomisierte Crossover-Studie mit 75 jungen Erwachsenen im Alter von 18 bis 35 Jahren durch. Die Teilnehmer umfassten Personen mit gesundem Gewicht, Übergewicht und Adipositas. Jeder Teilnehmer nahm an drei separaten Sitzungen teil, in denen sie eines von drei Getränken konsumierten: ein mit Sucralose gesüßtes Getränk, ein mit Saccharose gesüßtes Getränk mit dem gleichen Süßegrad oder Wasser als Kontrolle. Die Sitzungen waren mindestens zwei Tage voneinander getrennt, und die Reihenfolge der Getränke war randomisiert und sowohl für die Teilnehmer als auch für die Experimentatoren verblindet.

Vor und nach jedem Getränk nutzten die Forscher funktionelle MRT, um den Blutfluss im Hypothalamus zu messen und die Gehirnaktivität zu bewerten. Erhöhungen des hypothalamischen Blutflusses sind mit Hunger verbunden, während Reduktionen typischerweise nach dem Essen auftreten und mit Sättigung in Verbindung gebracht werden. Neben der Gehirnbildgebung sammelten die Forscher Blutproben, um Glukose, Insulin und GLP-1 (ein Hormon, das an der Sättigung beteiligt ist) zu messen, und sie baten die Teilnehmer, ihren Hunger zu verschiedenen Zeitpunkten zu bewerten.

Die Ergebnisse zeigten, dass der Konsum von Sucralose im Vergleich zu Saccharose und Wasser den Blutfluss im lateralen Hypothalamus erhöhte. Diese Region ist bekannt dafür, Hunger auszulösen und das Essverhalten zu motivieren. Bemerkenswerterweise erhöhte der Konsum von Sucralose auch die selbstberichteten Hungergefühle im Vergleich zu Saccharose, obwohl es keine Kalorien enthält. Im Gegensatz dazu führte der Konsum von Saccharose zu einem Anstieg des Blutzuckers und einer Abnahme des medialen hypothalamischen Blutflusses – Reaktionen, die typischerweise mit einem Sättigungsgefühl verbunden sind.

Die Gehirnbildgebung zeigte auch, dass Sucralose die funktionelle Konnektivität zwischen dem Hypothalamus und anderen Gehirnregionen veränderte. Beispielsweise zeigten Teilnehmer nach dem Trinken von Sucralose stärkere Verbindungen zwischen dem Hypothalamus und Bereichen, die an Motivation (wie dem anterioren cingulären Cortex) und Körperbewusstsein (wie dem parietalen Lobulus) beteiligt sind. Diese Veränderungen deuten darauf hin, dass Sucralose die Reaktionsfähigkeit des Gehirns auf Nahrungsreize erhöhen oder motivationale Signale im Zusammenhang mit dem Essen verstärken könnte.

Interessanterweise variierten die Effekte von Sucralose je nach Körpergewicht und Geschlecht. Bei Teilnehmern mit gesundem Gewicht löste Sucralose eine stärkere hypothalamische Aktivierung im Vergleich zu Saccharose aus, während Personen mit Adipositas stärkere Reaktionen auf Sucralose im Vergleich zu Wasser zeigten. Diejenigen, die übergewichtig waren, lagen irgendwo dazwischen. Darüber hinaus zeigten Frauen stärkere Gehirnreaktionen auf Sucralose als Männer, was mit früheren Forschungen übereinstimmt, die Geschlechtsunterschiede in der Empfindlichkeit gegenüber Nahrungsreizen und süßem Geschmack nahelegen.

Während das Saccharose-Getränk messbare Anstiege von Glukose, Insulin und GLP-1 verursachte, tat Sucralose dies nicht. Wichtig ist, dass der Rückgang des medialen hypothalamischen Blutflusses nach der Saccharoseaufnahme mit erhöhten Glukosespiegeln und reduziertem Hunger verbunden war, was die Idee verstärkt, dass Nährstoffsignale – insbesondere Glukose – helfen, den Appetit über hypothalamische Wege zu unterdrücken. Diese Beziehungen wurden nach dem Konsum von Sucralose nicht beobachtet, das weder den Glukosespiegel erhöhte noch die hypothalamische Aktivität auf die gleiche Weise unterdrückte.

Die Forscher untersuchten auch, wie individuelle Unterschiede in der Insulinsensitivität die Gehirnreaktionen beeinflussten. Teilnehmer mit niedrigerer Insulinsensitivität, einem Marker für Stoffwechselfunktionsstörungen, zeigten stärkere hypothalamische Reaktionen auf Sucralose als diejenigen mit höherer Insulinsensitivität. Diese Erkenntnis legt nahe, dass Menschen mit eingeschränkter Stoffwechselfunktion möglicherweise empfindlicher auf die appetitbezogenen Effekte von kalorienfreien Süßstoffen reagieren, obwohl weitere Forschungen erforderlich sind, um diesen Zusammenhang zu bestätigen.

Insgesamt hebt die Studie ein Paradoxon hervor: Sucralose liefert keine Kalorien, kann aber das Gehirn auf eine Weise stimulieren, die Hunger ähnelt. Der süße Geschmack, der nicht mit den erwarteten Stoffwechselsignalen gekoppelt ist, die normalerweise mit der Kalorienaufnahme einhergehen, scheint die normale Appetitsignalisierung im Hypothalamus zu stören. Im Laufe der Zeit könnte dies möglicherweise zu einem erhöhten Nahrungsmittelkonsum oder veränderten Essgewohnheiten führen, obwohl die Studie nur kurzfristige Effekte untersuchte.

Nach Angaben von Kathleen Alanna Page, der leitenden Autorin der Studie und Direktorin des USC Diabetes and Obesity Research Institute, werfen diese Erkenntnisse neue Fragen zur weit verbreiteten Verwendung von künstlichen Süßstoffen auf. “Sind diese Substanzen tatsächlich hilfreich bei der Regulierung des Körpergewichts? Was passiert im Körper und Gehirn, wenn wir sie konsumieren, und unterscheiden sich die Effekte von Person zu Person?” fragte sie.

Während die Studie Beweise dafür liefert, wie Sucralose das Gehirn beeinflusst, hat sie auch einige Einschränkungen. Die Forscher konzentrierten sich auf kurzfristige Reaktionen auf einzelne Dosen von Sucralose unter kontrollierten Bedingungen. Langzeitstudien sind erforderlich, um festzustellen, ob wiederholte Exposition gegenüber kalorienfreien Süßstoffen zu anhaltenden Veränderungen im Appetit, Essverhalten oder Körpergewicht führt. Darüber hinaus, obwohl die Studie die Getränke auf Süßeintensität abgestimmt hat, wurde die subjektive Erfahrung des süßen Geschmacks oder die Vorlieben der Teilnehmer nicht gemessen, was die Gehirnreaktionen beeinflussen könnte.

Die Forscher bemerkten auch, dass ihre Teilnehmergruppe aus jungen, gesunden Erwachsenen bestand, die nicht versuchten, Gewicht zu verlieren. Die Ergebnisse könnten bei älteren Erwachsenen, Personen mit Diabetes oder solchen, die aktiv ihr Gewicht managen, anders ausfallen. Die Studie konzentrierte sich auch nur auf Sucralose und ließ die Frage offen, ob andere Süßstoffe – wie Aspartam, Saccharin oder Stevia – ähnliche oder unterschiedliche Effekte auf das Gehirn und die Appetitregulierung haben.

Um einige dieser Lücken zu schließen, haben Page und ihr Team eine Folgestudie gestartet, die untersucht, wie kalorienfreie Süßstoffe die Gehirnentwicklung und Appetitregulierung bei Kindern und Jugendlichen beeinflussen, die zu den größten Verbrauchern von Zuckerersatzstoffen gehören. “Das Gehirn ist in dieser Zeit anfällig”, erklärte Page, “daher könnte es eine kritische Gelegenheit sein, einzugreifen.”

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