26. Januar 2024 – Das Verlangen fühlt sich unvermeidlich und unvermeidbar an – Sie stehen auf, gehen in die Küche, öffnen den Kühlschrank oder die Speisekammer und denken nach. Obwohl Sie sich daran erinnern, an ein Stück Obst oder etwas Protein zu denken, bleiben Ihre Augen bei den Kartoffelchips und Keksen hängen.
Wenn Fette und Zucker manchmal unwiderstehlich erscheinen, sind Sie nicht allein. A neue Studie veröffentlicht in Zellstoffwechsel, basierend auf Arbeiten von Forschern am Monell Chemical Senses Center in Philadelphia, zeigt, dass wir zwei getrennte, aber parallele Wege für das Verlangen nach Fett und Zucker haben, die Signale vom Darm an das Gehirn senden, die unsere Dopamin-Belohnungszentren zum Leuchten bringen. Noch mehr scheint die Kombination dieser Wege unseren Wunsch zu wecken, mehr als gewöhnlich zu essen.
„In den letzten Jahren haben wir neue Instrumente entwickelt, um den Vagusnerv als Kommunikationsweg zwischen Darm und Gehirn zur Steuerung der Nahrungsaufnahme zu untersuchen. In dieser Studie haben wir diese Tools verwendet, um eine einfache Frage zu verstehen, die unserer Meinung nach im Mittelpunkt der Fettleibigkeitsepidemie steht: Warum essen wir Lebensmittel, von denen wir wissen, dass sie schlecht für uns sind?“ sagte Studienautor Guillaume de Lartigue, PhD, ein Neurowissenschaftler an der Monell, der die Neurobiologie des Essens untersucht.
Insbesondere sendet der Vagusnerv interne sensorische Informationen über Nervenzellen im Darm – und nicht über Geschmackszellen im Mund – was eine Schlüsselrolle dabei spielt, Fette und Zucker attraktiv zu machen. Letztendlich könnte die Forschung Aufschluss darüber geben, was das „motivierte“ Essverhalten steuert und wie ein unbewusster Wunsch, Fette und Zucker zu sich zu nehmen, den Diätbemühungen entgegenwirken kann.
„Wir vermuten, dass dieser Darmmechanismus zumindest teilweise erklärt, warum wir zu viel Lebensmittel essen, die reich an Fetten und Zucker sind“, sagte de Lartigue. „Dies gibt Aufschluss über die Ursache von übermäßigem Essen und darüber, warum eine Diät so schwierig ist.“ Wir müssen buchstäblich gegen den unbewussten Drang ankämpfen, diesen Donut zu essen.“
Die Darm-Hirn-Dynamik verstehen
De Lartigue und Kollegen nutzten neue, hochmoderne neurowissenschaftliche Technologien, um Fett- oder Zuckerneuronen im Vagusnervsystem von Mäusen direkt zu manipulieren. Sie fanden heraus, dass beide Arten von Neuronen eine Dopaminausschüttung im Belohnungszentrum des Gehirns verursachen. Sie entdeckten außerdem zwei spezielle Vagusnervenbahnen – eine für Fette und eine für Zucker –, die im Darm beginnen und Informationen darüber, was gegessen wurde, an das Gehirn senden. Dies schafft die Voraussetzungen für Heißhungerattacken.
Um zu verstehen, wie sich Fette und Zucker auf das Gehirn auswirken, stimulierten die Forscher anschließend die Vagusnerven im Darm mit Licht. Dies führte dazu, dass die Mäuse aktiv nach Nahrung suchten, um diese Schaltkreise zu aktivieren. Dies zeigte, dass Fett und Zucker von separaten Neuronen wahrgenommen werden und unterschiedliche Belohnungsschaltkreise aktivieren, was das Verlangen verstärkt.
Darüber hinaus stellte das Forschungsteam fest, dass die Aktivierung sowohl des Fett- als auch des Zuckerkreislaufs eine Synergie erzeugte, wie ein „Doppelschlag auf das Gehirn“, sagte de Lartigue. Die Kombination von Fett und Zucker führte zu einer deutlich stärkeren Dopaminausschüttung, was letztendlich bei den Mäusen zu übermäßigem Essen führte.
Obwohl die Ergebnisse noch genauer an Mäusen und Menschen untersucht werden müssen, sind die Ergebnisse für die aktuelle gewichtsbezogene Forschung sowie für Behandlungen wie Semaglutid und Tirzepatid von Bedeutung, die zu einer Klasse von Medikamenten gehören, die als Glucagon-ähnliche Medikamente bezeichnet werden Peptid-1 (GLP-1)-Rezeptoragonisten und werden unter Markennamen wie Ozempic, Wegovy und Mounjaro verkauft.
„Die Rolle von Signalen aus dem Darm bei der Kontrolle der Nahrungsaufnahme hat eine lange Geschichte, und die wirksamsten derzeit verfügbaren Therapien zur Appetitdämmung und Reduzierung des Körpergewichts (GLP-1-Agonisten und Magenbypass-Operationen) basieren auf der Veränderung solcher Signale. “, sagte Hans-Rudolf Berthoud, PhD, Professor für Neurobiologie und Ernährung am Pennington Biomedical Research Center der Louisiana State University.
„Die Zucker-Fett-Kombination ist bei Mäusen ein besonders starker Appetitanreger und könnte auch ernährungsbedingte Fettleibigkeit beim Menschen erklären“, sagte er. „Mehr über die Darm-Hirn-Kommunikation zu erfahren, könnte letztendlich zur Entwicklung neuer und spezifischerer Therapien zur Bekämpfung von Fettleibigkeit und ihren vielen Komplikationen führen.“
Was bedeutet das für Ihren Darm?
Diese getrennten, aber parallelen Fett- und Zuckerkreisläufe könnten Aufschluss darüber geben, warum eine Diät so herausfordernd sein kann, sagte de Lartigue. Das menschliche Gehirn sucht wahrscheinlich nach Kombinationen mit hohem Fett- und Zuckergehalt, unabhängig von bewussten Bemühungen, diese zu reduzieren. Da diese Darm-Gehirn-Kommunikation unterhalb der Bewusstseinsebene stattfindet, kann es sein, dass Sie sich unbewusst nach diesen Nahrungsmitteln sehnen, bemerkte er.
„Die unmittelbarste nächste Frage besteht darin, zu verstehen, ob die Inaktivierung dieser Wege Tiere oder Menschen davon abhalten könnte, eine Vorliebe für fett- und zuckerreiche Lebensmittel zu entwickeln“, sagte Nicholas Betley, PhD, außerordentlicher Professor für Biologie an der University of Pennsylvania.
„Dies ist ein schwieriges Experiment, da diese Zellen wahrscheinlich an der Erkennung anderer Signale im Körper beteiligt sind. Wenn diese Signalwege jedoch inaktiviert werden könnten, würde man erwarten, dass Kuchen und Eis nach dem Abendessen nicht so verlockend wären“, sagte er. „Natürlich ist dies im Moment ein Wunsch, aber es wäre die Richtung, in die uns diese Erkenntnisse führen könnten.“
Wenn die Wege mit Medikamenten kontrolliert werden könnten, könnten einige Medikamente auf den Verzehr von zucker- und fetthaltigen Lebensmitteln abzielen, sagte er. Zukünftige Forschung könnte möglicherweise auch Türen zur Behandlung pathologischer Verhaltensweisen wie Essattacken, übermäßigem Essen und Anorexie öffnen.
„Die Dopaminwege können auch zur Förderung gesunder Verhaltensweisen genutzt werden“, sagte Betley. „Wir haben kürzlich über die Auswirkungen von Bewegung auf den Dopaminspiegel veröffentlicht und legen nahe, dass mehr Bewegung Ihr Mikrobiom verändern und den Dopaminschub erhöhen kann, den Sie durch das Training bekommen. Diese Darm-Gehirn-Kommunikationswege könnten also auch dazu genutzt werden, gesunde Verhaltensweisen zu stärken – und unser Körper ist darauf ausgelegt, dies ebenfalls zu ermöglichen.“
Was bedeutet das für Ihr Gehirn?
Die gezielte Steuerung und Regulierung der Belohnungskreise zwischen Darm und Gehirn könnte einen neuartigen Ansatz zur Eindämmung ungesunder Essgewohnheiten bieten. „Letztendlich ist es der erste Schritt, die Mechanismen hinter Ihrer Motivation, Fette und Zucker zu essen, zu verstehen“, sagte de Lartigue. Selbst wenn Menschen mit einem verlockenden Leckerbissen konfrontiert werden, könnten sie auf der Grundlage personalisierter Interventionspläne gesündere Entscheidungen treffen.
„Es wird immer offensichtlicher, dass diese Mechanismen eine große Rolle bei der Steuerung des Essverhaltens und der Lebensmittelauswahl spielen. Angesichts des Erfolgs von aus dem Darm stammenden Peptiden (wie Wegovy und Ozempic) bei der Gewichtsabnahme ist es wichtig, die Darm-Hirn-Achse zu verstehen, um wirksamere Behandlungen und Strategien zur Gewichtsabnahme und Gewichtserhaltung zu entwickeln“, sagte Alexandra DiFeliceantonio, PhD, a Neurowissenschaftler und Assistenzprofessor am Fralin Biomedical Research Institute der Virginia Tech Carilion.
„Die meisten Lebensmittel mit hohem Zucker- und Fettgehalt sind hochverarbeitete oder hochverarbeitete Lebensmittel, und diese Kombinationen kommen in der Natur selten vor“, sagte sie. „Unser Labor arbeitet daran zu verstehen, welche anderen Eigenschaften verarbeiteter und hochverarbeiteter Lebensmittel sie so unwiderstehlich machen.“
Diese Nervenbahnen könnten auch neue Einblicke in die psychische Gesundheit und gezielte Behandlungen für die Gehirngesundheit bieten.
„Die Signalübertragung vom Darm zum Gehirn ist nicht nur für die Steuerung des Stoffwechsels und der Nahrungsaufnahme von entscheidender Bedeutung, sondern jüngste Erkenntnisse deuten auch auf eine wichtige Rolle des Darms für die Kognition und die Gesundheit des Gehirns hin“, sagte Scott Kanoski, PhD, Co-Direktor der Universität vom südkalifornischen Diabetes and Obesity Research Institute und Präsident der Society for the Study of Ingestive Behavior.
„Wir haben kürzlich eine Rolle des Vagusnervs bei der Förderung des Lernens und der Gedächtnisfunktion identifiziert“, sagte er. „Mahlzeiten sind wichtige Ereignisse, die im Gedächtnis verankert werden müssen, da solche Erinnerungen in Zukunft effizientere Nahrungssuche- und Konsumstrategien leiten werden.“
Mit anderen Worten: Zucker- und Fettsignale können bestimmte Schaltkreise in den Gedächtnissystemen des Gehirns aktivieren. Weitere Untersuchungen könnten zeigen, ob Verhaltensänderungen oder Medikamente auch die allgemeine Gesundheit verbessern können.
„Es gibt überraschend viele Beweise dafür, wie Gehirn und Körper schnell kommunizieren, um unser Verhalten zu beeinflussen – das zeigt uns, dass unsere allgemeine Gesundheit und unsere geistige Gesundheit davon beeinflusst werden, was wir konsumieren, wie wir unseren Körper behandeln und ob wir Sport treiben.“ Sagte Betley. „Es unterstreicht wieder die Bedeutung der ganzheitlichen Medizin für unser allgemeines Wohlbefinden, da diese Kommunikation zwischen unserem Gehirn und unserem Körper wahrscheinlich alle Aspekte unserer Gesundheit beeinflusst.“ Und während all diese Studien die bessere Herstellung von Medikamenten für eine bestimmte Erkrankung ermöglichen werden, können gesunde Lebensmittel und die Pflege unseres Körpers genauso wichtig für die Vermeidung von Störungen und Krankheiten sein.“