Viele Menschen, die bereits versucht haben, durch Kalorienreduzierung abzunehmen, kennen diese frustrierende Realität: Irgendwann hört der Körper auf, Pfunde zu verlieren. Er spürt die reduzierte Kalorienzufuhr und reagiert, indem er den Stoffwechsel verlangsamt, wodurch weniger Kalorien verbrannt werden als vor der Diät. Dies geschieht, weil der Körper eine potenzielle Hungersnot wahrnimmt und sich anpasst, indem er Energie spart, während er weiterhin wesentliche Funktionen ausführt. Es mag unglaublich unfair erscheinen, dass der Körper das Ziel der Gewichtsabnahme nicht erkennt und stattdessen dagegen arbeitet, indem er Kalorien einspart. Nun hat eine neue Studie der Süddänischen Universität einen möglichen Weg gefunden, die Kalorienverbrennung auch bei geringerem Kalorienverbrauch aufrechtzuerhalten. Diese Entdeckung könnte besonders für Patienten wichtig sein, die Medikamente zur Gewichtsabnahme oder gegen Diabetes wie Wegovy und Ozempic einnehmen.
Gewichtsverlust durch Kontrolle des Stoffwechsels
Viele Menschen, die diese Medikamente einnehmen, stellen fest, dass ihr Gewichtsverlust nach dem Verlust von etwa 20–25 % ihres Körpergewichts stagniert. Laut Kim Ravnskjaer, Studienleiter und außerordentlicher Professor am Institut für Biochemie und Molekularbiologie der Universität von Süddänemark, ist dieser Stillstand wahrscheinlich auf die natürliche Reaktion des Körpers zurückzuführen: „Anfangs geht es in der Regel gut, aber wenn die Menschen etwas von dem Gewicht verlieren, das sie abnehmen wollen, kommt ihr Fortschritt zum Stillstand, weil sich der Stoffwechsel des Körpers anpasst“, sagte er. Wenn es möglich wäre, diese Stoffwechselanpassung zu kontrollieren, könnte dies für alle, die versuchen, Gewicht zu verlieren, eine entscheidende Wende bedeuten.
Ein Medikament, das diesem Effekt entgegenwirken könnte, könnte die Vorteile von Behandlungen wie Wegovy verlängern, die oft ab einem bestimmten Punkt nicht mehr wirken. Hier kommt die neue Studie von Kim Ravnskjaer und Kollegen ins Spiel, die in der Zeitschrift Cell Metabolism, veröffentlicht wurde. „Wenn wir ein Medikament entwickeln könnten, das die Fett- oder Zuckerverbrennung auf ihrem ursprünglichen hohen Niveau hält, könnten die Menschen über das übliche Plateau hinaus weiter abnehmen“, erklärt er. Er betont jedoch, dass die Ergebnisse des Teams derzeit auf Mausmodellen basieren, was bedeutet, dass Studien am Menschen noch in weiter Ferne liegen und potenzielle Behandlungen noch weiter in der Zukunft liegen. Die Entdeckung der Forscher kam unerwartet, als sie die Funktion eines Gens namens Plvap in bestimmten Leberzellen von Mäusen untersuchten.
Verständnis von Plvap könnte Diabetikern in Zukunft helfen, ihren Blutzuckerspiegel besser zu regulieren und neue Wege für die Behandlung von Krankheiten ebnen
Das Team wusste aus früheren Studien, dass Menschen, die ohne dieses Gen geboren wurden, Probleme mit ihrem Lipidstoffwechsel haben, eine Verbindung, die das Forschungsteam untersuchen wollte. Es stellte sich heraus, dass das Plvap-Gen die Umstellung des Stoffwechsels des Körpers von der Zucker- auf die Fettverbrennung beim Fasten ermöglicht. Und wenn Plvap ausgeschaltet wird – wie die Forscher es bei ihren Labormäusen taten – erkennt die Leber nicht, dass der Körper fastet, und verbrennt weiterhin Zucker. Mit anderen Worten: Das Forschungsteam hat eine völlig neue Art und Weise gefunden, wie der Stoffwechsel der Leber reguliert wird, was möglicherweise medizinische Anwendungen finden könnte. Wenn man die Zucker- und Fettverbrennung der Leber kontrollieren könne, ließe sich laut den Forschern auch die Wirksamkeit von Medikamenten zur Gewichtsabnahme und Diabetesbehandlung erhöhen.
Neben der faszinierenden Fähigkeit des Plvap-Knockouts, die Leber zu „täuschen“, sodass sie denkt, sie würde nicht fasten, machten die Forscher in ihrer Studie noch einige andere wichtige Beobachtungen:
- Das Signal, das während des Fastens Stoffwechselveränderungen auslöst, kommt von den Sternzellen der Leber und nicht von den Hepatozyten, den am häufigsten vorkommenden Zellen der Leber, die für die Durchführung von Stoffwechselprozessen verantwortlich sind. Dies deutet darauf hin, dass Sternzellen eine bisher unbekannte Rolle bei der Steuerung des Leberstoffwechsels spielen, indem sie andere Zelltypen anleiten und so eine neue Art der Zell-zu-Zell-Kommunikation einführen.
- Obwohl Fett in die Muskeln statt in die Leber umgeleitet wurde, zeigten die Mäuse keine negativen Auswirkungen. Tatsächlich wiesen sie eine verbesserte Insulinempfindlichkeit und niedrigere Blutzuckerwerte auf.
Es ist bekannt, dass ein erhöhter Blutzuckerspiegel bei Menschen mit Typ-2-Diabetes zu chronischen Komplikationen führen kann. Das Verständnis von Plvap könnte Diabetikern in Zukunft helfen, ihren Blutzuckerspiegel besser zu regulieren. Diese Entdeckung könnte weitreichende Auswirkungen haben – nicht nur für die Behandlung von Fettleibigkeit, sondern auch für ein besseres Verständnis der Verarbeitung von Fett und Zucker bei Stoffwechselkrankheiten. Langfristig könnte sie neue Wege für die Behandlung von Krankheiten wie Typ-2-Diabetes und steatotischer Lebererkrankung eröffnen.
Die Leber verbrennt weiterhin Zucker
Das Forschungsteam entdeckte, dass das Plvap-Gen, das beim Fettstoffwechsel von Säugetieren eine Rolle spielt, in den Sternzellen in der Leber von Mäusen exprimiert wird. Dies war überraschend, da Sternzellen bisher nicht mit dem Fettstoffwechsel in Verbindung gebracht wurden. Um dies weiter zu untersuchen, schalteten die Forscher das Plvap-Gen in den Sternzellen aus und beobachteten die Mäuse. Zunächst waren sie enttäuscht – die Mäuse schienen völlig normal zu sein. Doch als sie die Mäuse fasten ließen, änderte sich alles. Die Leber der Mäuse war nicht in der Lage, Fett zu verbrennen und Keton zu produzieren, was bei allen gesunden Säugetieren während des Fastens der Fall ist. Die für diesen Prozess verantwortlichen Stoffwechselprogramme wurden einfach nicht aktiviert. Obwohl Fett aus dem Fettgewebe in den Blutkreislauf freigesetzt wurde, nahm die Leber es nicht wie erwartet auf. Stattdessen wurden die Fettsäuren in die Skelettmuskulatur umgeleitet. Interessanterweise „erkennt“ eine Leber ohne das Plvap-Gen nicht, dass der Körper fastet. Daher verbrennt sie weiterhin Zucker in einem Prozess, der für den Gesamtstoffwechsel vorteilhaft zu sein scheint.