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Bei Säugetieren reduziert das Hormon Leptin zum Beispiel den Appetit, und eine Störung dieses Rückkopplungssystems kann zu Stoffwechselkrankheiten und Fettleibigkeit führen. Vor einigen Jahren entdeckten Forscher:innen, dass Vögel genau dieses Leptin-System im Laufe der Evolution verloren haben. Nun hat eine vom Wissenschaftsfonds FWF finanzierte Studie unter der Leitung der Veterinärmedizinischen Universität Wien und der Abteilung für Verhaltens- und Kognitionsbiologie der Universität Wien (Erstautor Stefan Prost) herausgefunden, dass Singvögel mit Ghrelin auch das andere Haupthormon dieses Systems verloren haben.
Die Forscher:innen konzentrierten sich in ihrer Studie auf Ghrelin. Dieses – auch als „Hungerhormon“ bekannte – Peptid wird vom Magen-Darm-Trakt ausgeschüttet, um z. B. die Nahrungsaufnahme und die Körpermasse bei Wirbeltieren zu regulieren. Studien an heimischen Tierarten haben gezeigt, dass Ghrelin bei Vögeln allerdings entgegengesetzte Wirkungen hat als bei Säugetieren, und zwar, indem es die Nahrungsaufnahme hemmt, anstatt sie zu fördern. Laut Leonida Fusani vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung (KLIVV) der Vetmeduni legten zudem „einige Studien unseres Teams nahe, dass Ghrelin eine Schlüsselrolle bei der Steuerung des Zugverhaltens spielen könnte. Daher waren wir verblüfft, als wir im Genom der Gartengrasmücke, einem Sperlingsvogel, kein Ghrelin finden konnten.“
Hungerhormon Ghrelin bei Singvögeln gesucht – und nirgends gefunden
Das Forschungsteam führte aufgrund dieser Erkenntnis eine gründliche Suche nach Ghrelin durch, sowohl mit bioinformatischen Werkzeugen, indem es die Genome anderer Vogelarten durchsuchte, als auch mit biochemischen Werkzeugen, indem es Proben von Sperlingsvögeln analysierte und sie mit denen von Wachteln und Tauben verglich, die Ghrelin besitzen. „Wir waren sehr überrascht, als wir feststellten, dass die Passeri (Singvögel) – die größte Gruppe von Vögeln, die 60 % aller Vogelarten umfasst – auch dieses Hormon verloren haben“, so Fusani. Unter Verwendung aller verfügbaren Quellen und Untersuchungsmethoden konnten von den Wissenschafter:innen die Gene, die für Ghrelin kodieren, in der DNA keines einzigen Singvogels gefunden werden.
Wegweisende Arbeit zur Vogelphysiologie mit wichtigen Erkenntnissen für den Menschen
Laut Fusani sind diese Studienergebnisse ein Durchbruch in der Erforschung der Vogelphysiologie und eröffnen der biomedizinischen Forschung wichtige neue Wege: „Sperlingsvögel sind insofern einzigartig, als sie ihr Körpergewicht um 100 % erhöhen, indem sie vor dem Vogelzug enorme Mengen an Fett ansammeln, aber nach dem Ende ihrer langen Reisen innerhalb weniger Tage wieder auf ihr Normalgewicht zurückkehren“, erklärt Fusani. Der Verlust von Leptin und Ghrelin scheint laut Fusani mit dieser außergewöhnlichen Plastizität zusammenzuhängen.
Dieses neue Wissen könnte auch in einem weiteren Kontext von Vorteil sein: „Besser zu verstehen, wie Vögel es schaffen, ihr Körperfett zu kontrollieren, könnte für den Menschen sehr nützlich sein, um häufige Gesundheitsprobleme wie Fettleibigkeit und Essstörungen anzugehen“, betont Fusani.
Univ.-Prof. Leonida Fusani
Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung (KLIVV)
Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni)
Leonida.Fusani@vetmeduni.ac.at
Der Artikel „The unexpected loss of the ‚hunger hormone‘ ghrelin in true passerines: a game changer in migration physiology“ von Stefan Prost, Jean P. Elbers, Julia Slezacek, Alba Hykollari, Silvia Fuselli, Steve Smith und Leonida Fusani wurde in „Royal Society Open Science“ veröffentlicht.
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.242107
https://www.vetmeduni.ac.at/universitaet/infoservice/presseinformationen/presse/...
Criteria of this press release:
Journalists, all interested persons
Biology, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
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