Wie Blockbuster-Adipositas-Medikamente ein sattes Gefühl erzeugen – noch bevor ein Bissen Essen eingenommen wird.

Menschen, die Wegovy und ähnliche Abnehmmedikamente einnehmen, fühlen sich oft satt, auch wenn sie sich zum Essen setzen und noch keinen einzigen Bissen genommen haben. Jetzt haben Wissenschaftler eine Hirnregion entdeckt, die an diesem Effekt beteiligt ist – und die dazu beiträgt, dieselbe Empfindung ohne Verwendung von Abnehmmedikamenten hervorzurufen.

In einer heute in Science¹ veröffentlichten Arbeit beschreiben Wissenschaftler zwei Gruppen von Neuronen, die mit dem Sättigungsgefühl zusammenhängen: eine für das Vorsättigungsgefühl und eine für das Nachsättigungsgefühl. Die Studie zeigt auch, dass die Blockbuster-Abnehmmedikamente auf die ‚Sättigungs‘-Neuronen wirken, aber weitere Untersuchungen sind erforderlich, um den Wirkungsmechanismus der Behandlungen zu bestimmen, sagen die Autoren.

Die Identifizierung dieser beiden Neuronenpopulationen ist der Hauptbeitrag der Arbeit, sagt Allison Shapiro, Spezialistin für Neuroentwicklung an der University of Colorado Anschutz Medical Campus in Aurora, die nicht an der Forschung beteiligt war. Es passt zur anekdotischen Idee, dass es zwei Arten von Sättigung gibt: eine, die antizipierend ist, und eine andere, die in Reaktion auf das Essen entsteht. „Basierend auf dem, was sie gefunden haben, scheint es, dass dieser spezifische Bereich des Hypothalamus für beides verantwortlich ist, was ziemlich cool ist.“

Sättigung ohne Nahrung

Die neuesten Adipositas-Medikamente ahmen ein Hormon namens Glucagon-ähnliches Peptid 1 (GLP-1) nach, das den Blutzuckerspiegel kontrolliert und auf das Gehirn wirkt, um den Appetit zu zügeln. Zu den GLP-1-Medikamenten gehören Semaglutid, das als Ozempic für Typ-2-Diabetes (T2D) und als Wegovy für die Gewichtsabnahme verkauft wird, und Liraglutid, das als Saxenda zur Gewichtsreduktion und als Victoza für T2D verkauft wird. Beide werden von Novo Nordisk mit Sitz in Bagsværd, Dänemark, hergestellt.

Der Studienmitautor Hyung Jin Choi, ein Neurowissenschaftler an der Seoul National University, erlebte die Wirkung von Liraglutid aus erster Hand, als er das Medikament gegen Fettleibigkeit einnahm. „Ich verspürte einen enormen Anstieg der Sättigung, als ich Essen sah und roch, noch bevor ich anfing zu essen“, sagt er. Dies motivierte ihn, tiefer in das Gefühl der Vorsättigung einzutauchen.

Er und seine Kollegen rekrutierten Menschen mit Fettleibigkeit und baten sie, ihren Sättigungsgrad in drei Stadien zu berichten: vor dem Kontakt mit Nahrung; beim Anblick eines köstlichen Tellers koreanischer gebratener Hähnchen, aber vor dem Essen; und nach dem Essen. Menschen, die Liraglutid einnahmen, fühlten sich bereits vor dem Kontakt mit Nahrung satt, aber dieses Gefühl verstärkte sich, als ihnen Essen gezeigt wurde, und erneut nachdem sie gegessen hatten. Die Ergebnisse zeigen, dass Choi nicht der Einzige ist, der, im Gegensatz zu den Teilnehmern, die das Medikament nicht einnahmen, bereits beim bloßen Anblick von Essen satt wird -. ein Gefühl, das das Team ‚prandiale Sättigung‘ nannte.

Im Gegensatz dazu nahm bei Teilnehmern, die das Medikament nicht einnahmen, die Sättigung bei Anblick des gebratenen Hähnchens ab und stieg erst wieder an, nachdem sie gegessen hatten.

Um den Bereich des Gehirns zu identifizieren, der für diese Empfindungen verantwortlich ist, konzentrierten sich die Forscher auf den dorsomedialen Hypothalamus (DMH). Seine Neuronen haben GLP-1-Rezeptoren, die es GLP-1 ermöglichen, direkt auf diesen Gehirnbereich zu wirken.

Die Forscher regten die DMH-Neuronen bei Mäusen an, die mitten in einer Mahlzeit waren, künstlich an und fanden heraus, dass die Tiere sofort aufhörten zu essen. Als diese Neuronen chronisch aktiviert wurden, fraßen die Mäuse weniger; wenn sie chronisch gehemmt wurden, fraßen die Mäuse mehr. Die Ergebnisse legen nahe, dass der Bereich eine zentrale Rolle bei der Sättigung spielt.

Neuronen, die ‚Ich bin satt‘ signalisieren

Nachdem das festgestellt wurde, untersuchten die Autoren die Aktivität einzelner Neuronen im DMH der Maus. Sie identifizierten zwei Neuronenpopulationen: eine, die kontinuierlich von dem Moment an aktiv war, in dem die Mäuse anfingen, nach Nahrung zu suchen, bis zu dem Zeitpunkt, an dem sie zu essen begannen, und eine andere, die nur aktiv war, als die Mäuse aßen.

Die Autoren zeigten auch, dass GLP-1-Medikamente auf den DMH wirken. Bei Mäusen, die Liraglutid erhielten, war die neuronale Aktivität in dieser Gehirnregion vor und während der Mahlzeiten höher als bei Mäusen, die das Medikament nicht erhalten hatten. Das Team löschte GLP-1-Rezeptoren in den DMH-Neuronen einiger Tiere, was die Fähigkeit von Liraglutid, auf diesen Gehirnbereich zu wirken, hemmte. Die Mäuse fraßen mehr als diejenigen mit funktionierenden GLP-1-Rezeptoren, was darauf hindeutet, dass die Fähigkeit von Liraglutid, den Appetit zu unterdrücken, geschwächt war.

Karolina Skibicka, eine Neurowissenschaftlerin an der Penn State in University Park und der Universität von Göteborg, Schweden, bemerkt, dass andere Studien nach der Manipulation von GLP-1-Rezeptoren in diesem Gehirnbereich keine solchen Veränderungen im Fressverhalten beobachtet haben². Eine mögliche Erklärung könnte mit den beiden im DMH entdeckten Neuronenpopulationen zusammenhängen. „Wir neigen dazu, GLP-1-Rezeptor-expressive Neuronen in einem bestimmten Gehirnbereich als homogene Population zu betrachten, die alle dieselbe Rolle spielen“, sagt sie. „Diese Arbeit zeigt, dass dies offensichtlich nicht der Fall ist. Es ist nur ein Gehirnbereich, aber GLP-1-Rezeptoren auf Neuronen tun dort unterschiedliche Dinge.“

Die Studie zeigte eine Kongruenz zwischen dem, was bei Menschen und Mäusen beobachtet wurde, sagt Amber Alhadeff, eine Neurowissenschaftlerin am Monell Chemical Senses Center in Philadelphia, Pennsylvania. Sie merkt an, dass es zunehmend wichtig wird, klinische Beobachtungen in die Grundlagenforschung zu den GLP-1-Medikamenten einzubeziehen. „Aber dann ist es auch wichtig, zurückzugehen und anschließend die Existenz dieser Mechanismen bei Menschen zu bestätigen. Diese Arbeit war ein schönes Beispiel dafür, dass sie in beide Richtungen geht.“