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Info Diabetologie

, Volume 12, Issue 6, pp 51–51 | Cite as

Diabetesforschung

Satt — in 3D sichtbar

  • Paul PflugerEmail author
aktuell
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An der Entstehung von Übergewicht und Diabetes ist das Hormon Leptin beteiligt. Aktuelle Arbeiten von Dr. Paul Pfluger zeigen, dass das Sättigungshormon bei Übergewichtigen zwar ins Gehirn gelangt, aber dort seine Wirkung nicht richtig entfalten kann.

Wie ist das Gehirn an Adipositas und Typ-2-Diabetes beteiligt?

Pfluger: Wann wir essen, was und wie viel wir essen, all dies wird in Zentren wie dem Hirnstamm und dem Hypothalamus reguliert. Die Zentren brauchen jedoch Signale der Außenwelt und peripheren Organe, um unser Gewicht regulieren zu können. Neben Sinneseindrücken spielen Hormone hier eine wichtige Rolle. Im Originalartikel beschreiben wir das Fettgewebshormon Leptin als Signal für den Füllzustand unserer Fettspeicher. Es gibt hier aber noch viele weitere, zu nennen sind z. B. das Hungerhormon Ghrelin aus dem Magen, die Inkretine GLP 1 und GIP aus dem Darm sowie Insulin aus dem Pankreas. Bei ungesunder Ernährung, also kalorienreich mit hohem Fett- und Zuckeranteil, können viele dieser Hormone nicht mehr adäquat im Gehirn wirken, man spricht von einer Hormonresistenz. Ursächlich sind Entzündungsprozesse, die noch nicht im Detail verstanden sind. Fehlen dem Gehirn diese Rückkopplungssignale aus der Peripherie, kommt es zur Fehlsteuerung der Ernährung. Im Fall der Leptinresistenz fehlt dem Hirn das Sättigungssignal, man isst unkontrolliert. Die entstehende Adipositas verstärkt die Entzündung im Gehirn und so auch die Resistenzen. Mit der Adipositas steigt dann das Risiko für Typ-2-Diabetes.

Bisher wurde vermutet, dass Leptin bei Überwichtigen nur bedingt über die Blut-Hirn-Schranke ins Gehirn gelangt. Sie konnten nun zeigen, dass der Transport nicht gestört ist. Wie ist das gelungen?

Pfluger: Mit einer chemischen Reaktion konnten wir den Infrarot-Fluoreszenzfarbstoff CW800 an das Hormon Leptin koppeln und dünnen wie dicken Mäusen applizieren. Den Transport von Leptin über die Blut-Hirn-Schranke haben wir anschließend mikroskopisch verfolgt und die Fluoreszenzsignale in den jeweiligen Hirnarealen von dünnen und dicken Mäusen verglichen. Hierbei konnten wir keine Unterschiede feststellen. Gewissheit hat uns ein komplementäres proteinbiochemisches Verfahren erbracht. Im Western Blot haben wir Leptin in Hirnarealen dünner und dicker Mäusen per Antikörper nachgewiesen und auch keine Unterschiede im Leptintransport gefunden.

Welche Forschungsinstitute haben daran mitgearbeitet?

Pfluger: Die Hauptstärken unseres Helmholtz Zentrums in München sind die hohe Interdisziplinarität, die hervorragende technische Ausstattung und natürlich Expertise und Wille der Wissenschaftler, im Verbund zu arbeiten. Wir konnten z. B. intensiv mit Prof. Axel Walch und seinem Team der Analytischen Pathologie zusammenarbeiteten, um deren bestehende iDisco-Infrastruktur und ihr Lichtscheibenfluoreszenzmikroskop (LSFM) zu nutzen. Mit dem iDisco-Verfahren konnten wir lichtbrechende Komponenten aus dem Gehirn auswaschen und somit Leptin per LSFM in 3D abbilden. Die Herstellung, Reinigung und Charakterisierung des fluoreszenzmarkierten Leptins gelang uns in Zusammenarbeit mit Dr. Ana Messias aus dem Institut für Strukturbiologie.

Lassen sich aus den neuen Ergebnissen Therapieansätze ableiten?

Pfluger: Unser Hauptaugenmerk gilt nun den Vorgängen in den Neuronen, die zur Leptinresistenz führen. Wir arbeiten hier mit neuen hypothalamischen Zell-Linien. Zudem haben wir in Tierversuchen Proteine identifiziert, die an der Entstehung der Resistenz beteiligt sein können. Diese könnten als Ziel einer medikamentösen Behandlung dienen. Vor kurzem konnten wir erste Erfolge feiern und zeigen, dass Celastrol im Mausmodell die Leptinresistenz bekämpft. Der Gewichtsverlust im Mausmodell konnte nun in den USA im Menschen bestätigt werden. Unsere Forschung ist also auf einem guten Weg.

Dr. Paul Pfluger,

Copyright information

© Springer Medizin Verlag GmbH, ein Teil von Springer Nature 2018

Authors and Affiliations

  1. 1.Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Abteilung Neurobiologie des Diabetesund Partner im Deutschen Zentrum für DiabetesforschungNeuherbergDeutschland

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