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Originalpublikation

Alexander Jais, Maite Solas, Heiko Backes, Bhagirath Chaurasia, André Kleinridders, Sebastian Theurich, Jan Mauer, Sophie M. Steculorum, Brigitte Hampel, Julia Goldau, Jens Alber, Carola Y. Förster, Sabine A. Eming, Markus Schwaninger, Napoleone Ferrara, Gerard Karsenty, Jens C. Brüning
Myeloid-Cell-Derived VEGF maintains brain glucose uptake and limits cognitive impairment in obesity.

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Medizin . Physiologie

Fettreiche Ernährung lässt das Gehirn hungern

Viel Fett im Essen verringert die Zuckerkonzentration im Gehirn von Mäusen

28. April 2016

Eine fettreiche Ernährung führt bei Mäusen nach nur drei Tagen zu einer geringeren Zuckerversorgung des Gehirns, berichtet eine Forschungsgruppe um Jens Brüning, Direktor am Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung in Köln. Das Mäusegehirn hat nach vier Wochen seinen Zuckerspiegel wieder hergestellt, allerdings auf Kosten des restlichen Körpers.
Querschnitt durchs Mausgehirn: Regionen mit reduzierter Glukoseaufnahme nach drei Tagen fettreicher Ernährung (blau: schwach reduziert, weiß: stark reduziert) Bild vergrößern
Querschnitt durchs Mausgehirn: Regionen mit reduzierter Glukoseaufnahme nach drei Tagen fettreicher Ernährung (blau: schwach reduziert, weiß: stark reduziert) [weniger]

Fettreiche Ernährung bringt unseren Körper durcheinander. Übergewicht und Erkrankungen wie Diabetes Typ 2 können die Folge sein. Aber was macht eine fettreiche Ernährung eigentlich mit unserem Gehirn? Forscher vom Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung in Köln haben jetzt in einer Studie Mäusen ins Gehirn geschaut, um zu verstehen, wie sich Übergewicht und Diabetes entwickeln.

„Eine fettreiche Diät senkt schon nach drei Tagen die Aufnahme des Blutzuckers Glukose in das Gehirn. Das Gehirn hungert also, obwohl die Mäuse täglich viele Kalorien zu sich nehmen. Verantwortlich dafür ist das Protein GLUT-1, welches der wichtigste Glukose-Transporter an der Blut-Hirn-Schranke ist“, erklärt Alexander Jais, Autor der Studie. Mögliche Auslöser für die Rückbildung des GLUT-1 Transporters sind freie gesättigte Fettsäuren, die toxisch an der Blut-Hirn-Schranke wirken. Die Glukose fehlt dem Gehirn in wichtigen Regionen: im Hypothalamus, der den Stoffwechsel steuert und in der Hirnrinde, die für Lernen und Erinnerung zuständig ist.

Das Gehirn wirkt seinem Energiemangel entgegen. Makrophagen, spezialisierte Zellen des Immunsystems, produzieren den Wachstumsfaktor VEGF, welcher die Bildung von GLUT-1 steigert, und setzen ihn direkt an den Gefäßzellen der Blut-Hirn-Schranke frei. So lassen sich nach vier Wochen wieder normale Glukosespiegel im Gehirn messen, obwohl die Mäuse weiterhin fettreich essen. Fehlt den Mäusen VEGF, bleibt die Glukoseaufnahme in das Gehirn verringert. „Das hat zur Folge, dass die Mäuse langsamer lernen und ein schlechteres Erinnerungsvermögen haben“, sagt Jais.

Das egoistische Gehirn

Der Ausgleich des Zuckerbedarfs des Gehirns bei weiterhin fettreicher Ernährung funktioniert nur auf Kosten des restlichen Körpers. „Man spricht von dem egoistischen Gehirn, da es seinen Zucker dadurch bekommt, dass es den Appetit auf süße Nahrungsmittel anregt und die Zuckeraufnahme in Muskeln und Fett verhindert. Die Zellen in der Muskulatur werden dann resistent gegen das körpereigene Hormon Insulin, das normalerweise den Zucker in die Zellen schleust. Dadurch kann dann im schlimmsten Fall Diabetes entstehen“, so Jais.

MB/HR

 
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