Wie könnte ein Hormon den Gewichtsverlust bei Fettleibigkeit unterstützen?

 Untersuchungen an Menschen und Affen legen nahe, dass Lipocalin-2 (LCN2), ein Hormon, das eine Rolle dabei spielt, sich nach dem Verzehr einer Mahlzeit satt zu fühlen, möglicherweise beim Abnehmen helfen kann.

Frühere Studien haben gezeigt, dass Mäuse, die über einen bestimmten Zeitraum LCN2 erhalten, ihren Appetit und ihr Körpergewicht reduzieren, ihren Zuckerstoffwechsel verbessern und den Energieverbrauch erhöhen.

Ein neues Papier, das in der Zeitschrift eLife erscheint, legt nahe, dass das Hormon bei Primaten wie Affen und Menschen eine ähnliche Wirkung hat. Dies kann bedeuten, dass LCN2 Menschen mit Fettleibigkeit beim Abnehmen helfen kann.

Fettleibigkeit ist weltweit ein zunehmend ernstes Gesundheitsproblem. Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sterben jedes Jahr mindestens 2,8 Millionen Menschen an den Folgen von Fettleibigkeit oder Übergewicht.

Dieser Zustand ist auch mit anderen chronischen Gesundheitsproblemen verbunden, wie z. B. Typ-2-Diabetes, koronare Herzkrankheit, Schlaganfall, Krebs und Depression.

Ärzte klassifizieren Menschen normalerweise als übergewichtig, wenn sie einen Body-Mass-Index (BMI) von 25 oder mehr haben, und sie neigen dazu, Menschen als fettleibig zu klassifizieren, wenn sie einen BMI von 30 oder mehr haben.

Derzeit ist es schwierig, Fettleibigkeit zu reduzieren, da die Forscher die Mechanismen des Körpers, die ein Gleichgewicht zwischen Gewicht, Energieaufnahme und Energieverbrauch aufrechterhalten, nur begrenzt verstehen.

Wenn zum Beispiel Menschen, die lange Zeit an Fettleibigkeit gelitten haben, Gewicht verlieren, verlangsamt ihr Körper ihren Stoffwechsel, was letztendlich zu einer Gewichtszunahme führen kann.

Im Allgemeinen wirken Diät- und Bewegungsprogramme zur Gewichtsreduktion eher kurzfristig, während bekannte pharmakologische Therapien Sicherheitsbedenken aufwerfen und nur eine begrenzte Wirkung haben.

Die leitende Studienautorin Dr. Peristera-Ioanna Petropoulou und Kollegen glauben, dass die weitere Erforschung von LCN2 zu einem neuen Weg zur Reduzierung von Fettleibigkeit führen kann.

Während der Studie war Dr. Petropoulou Postdoktorand am Irving Medical Center der Columbia University in New York City, NY. Sie ist jetzt Mitglied des Helmholtz Diabetes Centers im Helmholtz Zentrum München in Deutschland.

„LCN2 wirkt als Signal für das Sättigungsgefühl nach einer Mahlzeit und führt dazu, dass Mäuse ihre Nahrungsaufnahme begrenzen. Dies geschieht durch Einwirkung auf den Hypothalamus im Gehirn. Wir wollten herausfinden, ob LCN2 beim Menschen ähnliche Wirkungen hat und ob eine Dosis davon die Blut-Hirn-Schranke überwinden kann. “

- Dr. Peristera-Ioanna Petropoulou

 

 Wie funktioniert LCN2?

LCN2 ist ein Hormon, das in den Knochenzellen von Säugetieren, einschließlich Menschen, produziert wird.

Die Autoren der Studie analysierten die Daten von vier früheren Studien, an denen Menschen mit „normalem Gewicht“, Menschen mit Übergewicht, Menschen mit Fettleibigkeit und Menschen mit schwerer Fettleibigkeit teilnahmen. Diese zeigten, dass die Konzentration von LCN2 im Blut von Menschen mit normalem Gewicht nach dem Essen ansteigt.

Es erreicht die höchsten Werte etwa 45 bis 60 Minuten nach dem Essen, und im gleichen Zeitraum nimmt der Hunger der Menschen tendenziell ab.

Einige Menschen mit Übergewicht hatten einen geringeren anfänglichen Anstieg der LCN2-Konzentration, gefolgt von einem Abfall, und ihr Völlegefühl nach dem Verzehr einer Mahlzeit war schwächer.

Die LCN2-Spiegel von Menschen mit Adipositas nahmen nach dem Essen ab. Infolgedessen glauben Forscher, dass die Regulierung von LCN2 der Schlüssel zum Verständnis und möglicherweise zur Verringerung von Fettleibigkeit sein kann.

LCN2 bei Mäusen und Affen

 Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass die Injektion von LCN2 in magere Mäuse und solche mit Adipositas ihren Appetit durch Aktivierung von Rezeptoren im Hypothalamus verringert. Dies ist ein Teil des Gehirns, der für das Gefühl von Hunger und Fülle verantwortlich ist.

Forscher haben Mutationen der Rezeptoren identifiziert, an denen LCN2 als häufige Ursache für Fettleibigkeit arbeitet.

LCN2 wirkt bei Mäusen, indem es die Blut-Hirn-Schranke überschreitet. Dies ist eine Barriere, die durch die einzigartigen Eigenschaften der kleinsten Blutgefäße des Zentralnervensystems gebildet wird. Seine Aufgabe ist es zu regulieren, welche Moleküle vom Blutkreislauf ins Gehirn gelangen können.

Es stellt sicher, dass das Gehirn die für seine Funktion erforderlichen Moleküle erhält, und dient auch als Grenze, die das Gehirn vor Schadstoffen schützt.

Die neue Studie legt nahe, dass LCN2 in der Lage ist, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden und bei Affen an den Hypothalamus zu binden. Dies kann bedeuten, dass es beim Menschen genauso funktioniert.

„Wir haben gezeigt, dass LCN2 zum Gehirn gelangt, zum Hypothalamus gelangt und die Nahrungsaufnahme bei nichtmenschlichen Primaten unterdrückt“, sagt der leitende Studienautor Prof. Stavroula Kousteni.

Die Studie legt auch nahe, dass der Appetit von Affen wie bei Mäusen abnimmt, wenn sie LCN2 erhalten.

In der Studie erhielt eine Gruppe von Affen LCN2 und eine andere Gruppe erhielt eine Woche lang eine Salzlösung. Der Futterverbrauch der mit LCN2 behandelten Affen nahm um 27% ab, während er bei den Affen, die die Salzlösung erhielten, um 25% abnahm.

Die Forscher beobachteten einen Gewichtsverlust auch über einen kurzen Zeitraum. Andere beobachtete Stoffwechselparameter änderten sich jedoch nicht signifikant.

Aufgrund der wenigen an der Studie beteiligten Affen sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um die Ergebnisse endgültig nachzuweisen.

 Ist es sicher?

Eine wichtige Frage der Studie war, ob die Verabreichung von LCN2 an Primaten gefährliche Nebenwirkungen hat oder nicht.

Die Forscher sammelten und analysierten regelmäßig Blutproben von Affen und suchten nach den üblichen Indikatoren für Leber- und Nierenschäden oder Toxizität. Sie fanden jedoch keine signifikanten Veränderungen dieser Marker.

Dies legt nahe, dass LCN2 ein sicherer Weg ist, um das Hungergefühl zu reduzieren. Infolgedessen kann es das Potenzial haben, eine neue Methode zu werden, um Gewichtsverlust zu erreichen und aufrechtzuerhalten.

Die Autoren der Studie glauben, dass weitere, umfassendere Untersuchungen darüber erforderlich sind, wie BMI, Lebensmittelzusammensetzung und andere Faktoren die Reaktion auf LCN2 beim Menschen beeinflussen.

Diese ersten Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass Wissenschaftler in Zukunft eine LCN2-basierte Intervention entwickeln könnten, um Übergewicht und Fettleibigkeit sicher zu reduzieren.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Hormon den Appetit mit vernachlässigbarer Toxizität zügeln und die Grundlage für die nächste Stufe der LCN2-Tests für den klinischen Einsatz legen kann“, schließt Prof. Kousteni