© Diba Borgmann

Darm an Hirn

Nervenzellen erkennen, was wir essen

Kölner Forschende haben Nervenzellen in der Schaltzentrale des Vagusnervs untersucht, die im Magen-Darm-Trakt erkennen was wir essen und so das Sättigungsgefühl und den Blutzuckerspiegel steuern. Dabei zeigte sich, dass verschiedene Gruppen unterschiedliche Bereiche im Körper ansteuern und dann auch gegensätzliche Funktionen erfüllen. Diese Entdeckung könnte ein wichtiger Baustein für zukünftige Therapien gegen Übergewicht und Diabetes sein.

Nervenzellen des Vagusnervs erfüllen gegensätzliche Aufgaben
Magen-Darm-Trakt und Gehirn stehen im ständigen Austausch, um während der Nahrungsaufnahme unter anderem das Sättigungsgefühl und den Blutzuckerspiegel anzupassen. Ein wichtiger Vermittler zwischen diesen beiden Organen ist der Vagusnerv. Forschende des Kölner Max-Planck-Instituts für Stoffwechselforschung, des Exzellenzclusters für Alternsforschung CECAD der Universität zu Köln und der Uniklinik Köln haben sich die Aufgabenteilung der Nervenzellen in der Schaltzentrale des Vagusnervs genauer angeschaut und dabei Überraschendes entdeckt: Die Nervenzellen stammen zwar aus derselben Schaltzentrale, steuern aber unterschiedliche Regionen im Körper an und erfüllen dann auch gegensätzliche Funktionen bei der Steuerung unseres Sättigungsgefühls und des Blutzuckerspiegels. Diese Entdeckung könnte eine wichtige Rolle bei zukünftigen Therapien gegen Übergewicht und Diabetes spielen.

Wenn wir Nahrung aufnehmen, müssen die Informationen über die aufgenommene Nahrung vom Magen-Darm-Trakt an das Gehirn geleitet werden und so unser Hunger- und Sättigungsgefühl regulieren. {…}

Unterschiedliche Nahrung aktiviert unterschiedliche Nervenzellen
Bei ihren Untersuchungen fokussierten sich die Forschenden vor allem auf zwei wichtige Typen von Nervenzellen in dem gerade einmal ein Millimeter großen Nodose Ganglion. „Einer dieser Zelltypen erkennt die Ausdehnung des Magens. Werden diese Nervenzellen aktiviert, essen die Mäuse deutlich weniger“, erklärt Fenselau. „Diese Nervenzellen leiten Appetit-hemmende Signale an das Gehirn weiter und verringern darüber hinaus unseren Blutzuckerspiegel.“ Die zweite Gruppe von Nervenzellen steuert vor allem den Darm an. „Diese Gruppe von Nervenzellen nimmt chemische Signale aus unserer Nahrung wahr, hat aber keinen Einfluss auf unsere Nahrungsaufnahme. Stattdessen erhöht die Aktivierung dieser Zellen unseren Blutzuckerspiegel“, so Fenselau. Die beiden Nervenzelltypen in der Schaltzentrale des Vagusnervs erfüllen somit gegensätzliche Aufgaben während der Nahrungsaufnahme.

„Die Reaktion unseres Gehirns auf die aufgenommene Nahrung ist vermutlich ein Zusammenspiel dieser beiden Nervenzelltypen“, erklärt Fenselau. „Die Aufnahme von Nahrung mit viel Volumen dehnt unseren Magen, aktiviert die dort liegenden Nervenzelltypen. Diese stoppen ab einem gewissen Punkt die weitere Nahrungsaufnahme und passen gleichzeitig den Blutzuckerspiegel entsprechend an. Nahrung mit hoher Nährstoffdichte führt eher zu einer Aktivierung der Nervenzellen im Darm. Diese erhöhen den Blutzuckerspiegel weiter aktiv, indem körpereigene Glukose ausgeschüttet wird, stoppen aber nicht die weitere Nahrungsaufnahme.“ Die Entdeckung der unterschiedlichen Funktionen dieser beiden Nervenzelltypen könnte eine entscheidende Rolle bei neuen Therapien gegen Übergewicht und Diabetes spielen.