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Ein Körper, der zu oft Nahrung erhält, gerät in den Sog von Bewegungsarmut, Fettleibigkeit und letztlich Diabetes. Auslöser ist ein molekularer Schalter, der durch Insulin gesteuert wird. Das zeigen Wissenschaftler der ETH Zürich in einer neuen Studie.
Am Morgen wie ein Kaiser, am Mittag wie ein König, am Abend wie ein Bettelmann. Nichts dazwischen, kein Snack, nichts Süsses, auch nichts so genannt Gesundes. Denn: um gesund zu bleiben, braucht der Körper Fastenzeiten zwischen den Mahlzeiten. So hiesse wohl die Empfehlung, die Ernährungsberater abgeben müssten, würden sie die Erkenntnisse aus einer neuen Studie der ETH Zürich praktisch umsetzen. Denn die Forschungsgruppe von Markus Stoffel, Professor am Institut für Molekulare Systembiologie der ETH Zürich, zeigt einen wichtigen molekularen Mechanismus auf, welcher der Bewegungsarmut und damit der Fettleibigkeit zu Grunde liegt. Ihre Erkenntnisse stellen die Forschenden in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Nature vor.
Hunger macht aktiv
Zentraler Schalthebel dabei ist ein Transkriptionsfaktor namens Foxa2. Transkriptionsfaktoren sind Proteine, die dafür sorgen, dass andere Gene aktiviert und in Proteine übersetzt werden. Foxa2 kommt in der Leber vor, wo es die Fettverbrennung beeinflusst, aber auch in zwei wichtigen Nervenzellbeständen im Hypothalamus, einer Hirnregion, die Tagesrhythmus, Schlaf, Nahrungsauf-nahme und Sexualverhalten steuert. Steuerelement für die Aktivität von Foxa2 ist Insulin, und zwar sowohl in der Leber als auch in dieser Hirnregion.
Nimmt der Mensch oder ein Tier Nahrung auf, schütten die Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse Insulin aus. Dieses hemmt Foxa2. Im nüchternen Zustand, also beim Fasten, fehlt Insulin, und Foxa2 ist aktiv. Im Hirn, so zeigen die Forscher auf, fördert Foxa2 die Bildung von zwei Eiweissstoffen, MCH und Orexin. Diese beiden Hirnbotenstoffe lösen verschiedene Verhaltensweisen aus: Nahrungsaufnahme und spontane Bewegung. Haben Säugetiere Hunger, sind sie aufmerksamer, körperlich aktiver. Kurz: Sie jagen, suchen nach Nahrung. "Wer einer Katze oder einem Hund vor der Fütterung zuschaut, kann dies sehr gut beobachten", sagt Stoffel.
Erklärung für Bewegungsarmut gefunden
Bei fettleibigen Mäusen haben die Forscher eine Störung entdeckt: in diesen Tieren ist Foxa2 permanent inaktiv, egal ob die Tiere nüchtern oder gesättigt sind. Dies erklärt ein seit längerem bekanntes, aber nicht erklärbares Phänomen: die Bewegungsarmut von fettleibigen Menschen und Tieren. Um dies nachzuweisen, haben die Forscher mit einem genetischen Trick Mäuse gezüchtet, in deren Hirne Foxa2 stets aktiv ist, egal ob sie gerade gefressen haben oder nüchtern sind. Diese Mäuse produzieren mehr MCH und Orexin und bewegen sich fünfmal mehr als gewöhnliche Tiere, bei denen Insulin Foxa2 nach dem Essen ausgeschaltet ist oder die fettleibig sind. Die genetisch veränderten Mäuse verlieren Fettgewebe und bilden grössere Muskeln aus. Zucker- und Fettstoffwechsel laufen bei ihnen auf Hochtouren und ihre Blutwerte sind deutlich verbessert.
Drei Mahlzeiten am Tag genügen
Für Stoffel ist mit dieser Studie klar: "Der Körper braucht Fastenperioden, um gesund zu bleiben." Zudem müsse man für ein gutes Körpergewicht sorgen. Er hält deshalb auch wenig davon, zahlreiche kleine Mahlzeiten über den Tag verteilt einzunehmen. Lieber wenige Male richtig essen, und dazwischen auch dem Hunger Raum zu lassen. Denn weil bei jeder Mahlzeit auch Insulin ausgeschüttet wird, das Foxa2 unterdrückt, verringert sich zusehends die Motivation zur körperlichen Aktivität und die Verbrennung von Zucker und Fett.
Original: Silva JP, von Meyenn F, Howell J, Thorens B, Wolfrum C, Stoffel M. Regulation of adaptive behaviour during fasting by hypothalamic Foxa2. Nature. Epub 2009 December 3, doi: 10.1038/nature08589.
Criteria of this press release:
Biology, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research results
German
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