Sein Name ist pompös und gibt Hinweise auf die Komplexität, die ihn umgibt: Die Rede ist vom Neuropeptid Y (NPY), einem kleinen Protein mit doppeltem Gesicht, das uns manchmal dick macht, wenn es im Gehirn ist (indem es Appetit macht), manchmal Es führt dazu, dass wir Gewicht verlieren, wenn es nur an der Peripherie auftritt (indem es den Stoffwechsel beeinflusst), wie kürzlich eine von der portugiesischen Wissenschaftlerin Ana Domingos koordinierte internationale Studie ergab.
Es ist bekannt, dass Fettleibigkeit auf ein Ungleichgewicht in der Energiehomöostase zurückzuführen ist, wenn die Energieaufnahme den Kalorienverbrauch (oder mit anderen Worten die verbrauchte Energie) übersteigt, wobei Thermogenese – also die Produktion von Wärme in lebenden Organismen – ein Prozess ist Das trägt wesentlich zur Energiedissipation bei. Daher interessiert sich Ana Domingos für die Erforschung thermogener Prozesse zur Bekämpfung von Fettleibigkeit.
Frühere Studien hatten bereits die Rolle von NPY in Neuronen des Zentralnervensystems (Gehirn) als orexigenes Peptid, also eines, das die Nahrungsaufnahme fördert, nachgewiesen. Nun das Studie mit portugiesischen Händen und in Mäusen hergestellt, veröffentlicht in der Zeitschrift Naturergab, dass dieses kleine Protein im peripheren Nervensystem – also in einem anderen Gewebe außerhalb von Gehirn und Rückenmark – eine schützende Rolle gegen Fettleibigkeit spielt, da es auch mit dem Energieverbrauch verbunden ist.
NPY ist daher ein Neurotransmitter, der für die Weitergabe von Informationen zwischen Neuronen verantwortlich ist und von Wissenschaftlern im Hinblick auf das Zentralnervensystem umfassend untersucht wird. Seine Wirkung auf periphere Nerven (außerhalb des Gehirns und Rückenmarks) und seine Fähigkeit, auf Fettzellen (Adipozyten) einzuwirken und den Körper vor Fettleibigkeit zu schützen, seien jedoch noch nicht untersucht worden, betont die Unterstützungsstiftung für die staatliche Untersuchung von São Paulo (FAPESP).
Ana Domingos, eine portugiesische Forscherin an der Universität Oxford im Vereinigten Königreich, die die Studie koordinierte, erklärt gegenüber PÚBLICO zunächst, dass alte Tierstudien zeigen, dass NPY im Gehirn den Appetit fördert, „aber moderne und genetische Beweise.“ beim Menschen deutet darauf hin, dass der Funktionsverlust dieses Peptids keinen Einfluss auf das Essverhalten hat“. Obwohl, hat einen Einfluss auf den Body-Mass-Index.
Forscherin Ana Domingos
DR
Der Forscher hebt diesen humangenetischen Zusammenhang hervor, der kürzlich vom Common Metabolic Diseases Knowledge Portal identifiziert wurde und zeigt, dass NPY mit dem Body-Mass-Index (BMI) beim Menschen zusammenhängt, nicht jedoch mit Veränderungen im Lebensmittelkonsumverhalten.
„Wenn beim Menschen die Wirkung dieses Peptids (NPY) im Gehirn so wichtig für die Förderung des Essverhaltens wäre, wäre aufgrund genetischer Beweise zu erwarten, dass der Funktionsverlust dieses Peptids die Nahrungsergänzung unterdrücken würde. Und wenn das Essverhalten der einzige Grund für die Gewichtszunahme wäre, dann würde man durch weniger Essen dünner werden. Doch die genetischen Beweise deuten völlig in die entgegengesetzte Richtung, wonach der Funktionsverlust dieses Peptids mit einer Gewichtszunahme korreliert, ohne dass sich dies auf das Essverhalten auswirkt“, erklärt Ana Domingos.
Doch dann stellt sich die Frage: Wie können paradoxerweise Veränderungen des NPY, die den Appetit anregen, mit einem höheren BMI beim Menschen in Verbindung gebracht werden, ohne das Essverhalten zu beeinflussen? Und genau für diese Frage liefert die aktuelle Studie eine mögliche Erklärung, indem sie darauf hinweist, dass die Zerstreuung von Kalorienenergie bei der Aufrechterhaltung des Körpergewichts zumindest bei manchen Menschen eine wichtigere Rolle spielen könnte als der Appetit.
Mit anderen Worten: Untersuchungen ergaben, dass peripheres NPY, das von sympathischen Neuronen (Zellen, die Teil des sympathischen autonomen Nervensystems sind und unserem Körper dabei helfen, auf verschiedene gefährliche Situationen zu reagieren) freigesetzt wird Stress und das wiederum Teil des peripheren Systems ist) schützt vor Fettleibigkeit, indem es das thermogene Fettgewebe aufrechterhält, das Energie in Form von Wärme abgibt. Insbesondere unterstützt peripheres NPY „die Proliferation einer Untergruppe von Vorläuferzellen, die sich zu einer speziellen Art von Adipozyten (Fettgewebszellen) entwickeln, die Fett verbrennen, anstatt es zu speichern“, heißt es in einer Erklärung der Universität Oxford.
Darüber hinaus haben Forscher laut FAPESP gezeigt, dass NPY auf ein Drittel der sympathischen Nerven im gesamten Körper wirkt und die Produktion neuer thermogener Fettzellen fördert.
Weißes, beiges und braunes Fett
Verschiedene Fettdepots tragen zur Regulierung des Körpergewichts bei und lassen sich in drei Typen einteilen: weiß, beige und braun. Während weißes Fett Energie speichert, verbrennen beige und braune Fettzellen es, um Wärme zu erzeugen, wobei die Energie durch einen physiologischen Prozess, der nicht-zitternde Thermogenese genannt wird, abgeführt wird.
Laut Ana Domingos wiederum ist der Unterschied zwischen braunem und beigem Fett eine Frage der „Ontogenese, das heißt, woher jedes (Fett) kommt und in welchem Teil des Körpers es vorkommt“. „Braun ist ein Fett, von dem menschliche Babys und auch Mäuse viel haben und das sich in einem Bereich des Körpers befindet, der nahe an den Schulterblättern liegt“ – wenn Menschen erwachsen werden, verschwindet dieses braune Fett, während es bei erwachsenen Mäusen der Fall ist es bleibt, sagt er. „Das Beige bleibt bei Erwachsenen bestehen und befindet sich in anderen Bereichen des Körpers, beispielsweise im Subclavicula-Bereich und entlang der Wirbelsäule.“
„Es war bisher bekannt, dass thermogene Adipozyten (Zellen, die Fett speichern und die Körpertemperatur regulieren) aus Wandzellen stammen könnten, einem Zelltyp, der arterielle Blutgefäße umgibt – Wandgemälde stammen vom lateinischen Wort für ‚Wand‘“, fügt er hinzu Stellungnahme. Und es war auch bekannt, bemerkt Ana Domingos, dass einige Wandzellen NPY wahrnehmen könnten, weil sie NPY-Rezeptoren haben – nämlich NPYR1, das „von einer Subpopulation von Wandzellen produziert wird, die Vorläufer des thermogenen Fettgewebes sind“ (das Fettgewebe, das Anstatt sich anzusammeln, verbrennt es Fett, weil es ein stoffwechselaktives Gewebe ist, das die gesamte Thermogenese produziert, die notwendig ist, um uns nachts warm zu halten.
„Was wir in dieser Studie gesehen haben, ist, dass die Mäuse, wenn sie schlafen, am Ende einen viel geringeren Energieverbrauch haben, weil sie keine Neuronen haben, die NPY freisetzen“, erklärt der Forscher und fügt hinzu, dass die Ergebnisse zeigen, dass „NPY die Basalfunktion unterstützt.“ Stoffwechsel – Energieverbrauch beim Schlafen von Mäusen – bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Umsatzes von thermogenem Fett.“
Das Team enthüllte auch, dass die Freisetzung von NPY im peripheren Nervensystem in Synapsen erfolgt, die in Kontakt mit Wandzellen stehen, die sich um in das Gewebe infiltrierte Blutgefäße herum befinden, Zellen, die Vorläufer von braunem Fettgewebe sind, betont er in einem Interview mit FAPESP Licio Velloso, einer der Autoren des Artikels, Forscher am Obesity and Co-morbidities Research Center (OCRC) in Brasilien.
„In Abwesenheit von NPY, das lokal von dünnen Axonen (einem Teil des Neurons) bereitgestellt wird, die arterielle Gefäße – vorzugsweise mittlerer Größe – innervieren (nervöse Aktivität mit ihnen kommunizieren), werden die Mäuse fettleibig“, fügt die Erklärung hinzu. Und diese Fettleibigkeit ist nicht auf eine erhöhte Nahrungsaufnahme zurückzuführen, sondern auf einen geringeren Energieverbrauch aufgrund einer geringeren thermogenen Kapazität. „NPY unterstützt die Vermehrung thermogener Adipozyten-Wandvorläufer; Ohne NPY gibt es weniger Zellen, die Fett verbrennen“, betont die Aussage und fügt hinzu, dass es „wahrscheinlich ist, dass sich dieser Mechanismus auf andere Formen der Fettleibigkeit erstreckt, da die Studie darauf hinweist, dass die NPY-produzierenden Nerven mit dem Einsetzen der induzierten Fettleibigkeit degenerieren.“ Diät.”
Neuropeptid Y in Axonen sympathischer Neuronen
Peter Yitao Zhu/Universität Oxford
Licio Velloso fügt, zitiert von FAPESP, außerdem hinzu, dass Forscher zur Charakterisierung der Wirkung von NPY im peripheren Nervensystem genetisch veränderte Mäuse verwendeten, die kein NPY im sympathischen Nervensystem exprimierten, wobei sie beobachtet hatten, dass „diese Tiere fettleibiger wurden und Schwierigkeiten hatten.“ bei der Aufrechterhaltung einer stabilen Körpertemperatur bei Kälteeinwirkung und hatte auch Stoffwechselstörungen, wie z. B. eine Veranlagung zur Entwicklung von Diabetes.“ „Tiere mit NPY, die die gleiche Futtermenge wie die anderen fraßen, zeigten Schutz vor Fettleibigkeit.“
Eine moderne Epidemie
Laut Ana Domingos ist „Fettleibigkeit eine moderne Epidemie und das Verständnis ihrer biologischen Grundlagen ist entscheidend für die Entwicklung wirksamer Therapien, die über die bloße Unterdrückung der Nahrungsaufnahme hinausgehen“. „Aktuelle Behandlungsmöglichkeiten konzentrieren sich hauptsächlich auf die Unterdrückung des Appetits, was häufig zu einer kompensatorischen Verringerung des Energieverbrauchs führt und eine wiederkehrende Gewichtszunahme begünstigt – selbst mit modernen pharmakologischen Interventionen“, wie zum Beispiel den beliebten Agonisten der GLP-1-Rezeptoren 1 Glucagon), sagt er.
Der Wissenschaftler weist außerdem darauf hin, dass „obwohl die Reduzierung der Nahrungsaufnahme wichtig für die Kontrolle von Fettleibigkeit ist, es notwendig ist, einen höheren Energieaufwand aufrechtzuerhalten, damit Therapien wirksam und langanhaltend sind“. „Dies gilt insbesondere für bestimmte Arten von Fettleibigkeit, bei denen die Energiedissipation eine wichtigere Rolle spielt als die Energieaufnahme.“
Der Neurowissenschaftler betont, dass „dieses Ziel angestrebt werden muss, da nicht alle Arten von Fettleibigkeit auf übermäßiges Essen zurückzuführen sind“ und dass dies „durch die direkte Manipulation von Teilmengen sympathischer Neuronen zur Fettverbrennung erreicht werden könnte, ohne die Nahrungsaufnahme zu unterdrücken“.
Die Tatsache, dass NPY auf die Peripherie des peripheren Nervensystems wirkt, „eröffnet eine neue Perspektive für die Entwicklung von Medikamenten, die möglicherweise einfacher, wirksamer und sogar kostengünstiger zur Behandlung von Fettleibigkeit sind“, sagt Licio Velloso, einer der Autoren des Artikels. an FAPESP, Forscher am Obesity and Co-morbidities Research Center (OCRC) in Brasilien.
Ana Domingos stellt außerdem klar, dass es normal ist, dass man mit zunehmendem Alter an Gewicht zunimmt – „und das nicht, weil man mehr isst“. „Die Erklärung ist genau, dass mit zunehmendem Alter die Neuronen, die dieses Peptid (NPY) produzieren – das das thermogene Gewebe am Leben erhält und für seine Erneuerung sorgt – verloren gehen, und zwar nicht nur innerhalb des Kopfes, sondern auch außerhalb, nämlich diese sympathische Neuronen, was dazu führt, dass wir thermogenes Gewebe verlieren. Wenn das passiert, sammeln wir weißes Fett an.“
Der Forscher von der Universität Oxford betont, dass diese Studie praktische Anwendung bei der Entwicklung von Medikamenten haben könnte, die unabhängig vom Essverhalten auf den Grundstoffwechsel einwirken – etwas, das pharmakologisch noch nicht kontrolliert wird. „Wir neigen ein wenig dazu, Patienten als Lügner zu bezeichnen, wenn sie sagen, dass sie wenig essen, aber viel zunehmen“, sagt er. Daher besteht die Hoffnung, dass diese Studie und Wissenschaft dazu beitragen wird, diese Denkweise zu ändern.
Ana Domingos, die sich auf die Reduzierung von Fettleibigkeit durch die Identifizierung von Ursachen unabhängig von der Nahrungsaufnahme spezialisiert hat, war zuvor zu dem Schluss gekommen, dass es Neuronen im Fettgewebe und in Zellen des Immunsystems gibt, die mit Fettleibigkeit in Zusammenhang stehen. Im Oktober 2017 war der portugiesische Wissenschaftler auch Teil eines Teams, das eine Studie in der Zeitschrift veröffentlichte Naturheilkunde Dabei zeigte sich, dass es Immunzellen gibt, die den Fettabbau blockieren.
