Wie Sport dem Gehirn sagt, den Appetit zu zügeln

Wie Sport dem Gehirn sagt, den Appetit zu zügeln

Appetit zügeln

Wenn wir trainieren, werden unsere Körper heiß und wir beginnen, uns errötet zu fühlen. Aber etwas anderes passiert: Unser Appetit nimmt nach dem Training ab. Die Forscher wollen genau erforschen, warum und wie dies geschieht.

Lange Zeit lebte ich mit der Überzeugung, dass mein Appetit umso größer werden würde, je körperlich aktiver ich war. Ergibt Sinn, oder?

Sicherlich würde ich denken, dass der Körper einen Ersatz aller beim Joggen oder Tanzen verbrannten Kalorien verlangt.

Aber mein Appetit nahm nie zu, und alle meine Erwartungen waren völlig falsch.

Studien haben jetzt gezeigt, dass aerobe Übung – wie Laufen, Radfahren und Schwimmen – tatsächlich den Appetit verringert, indem sie den Hormonspiegel, der unseren Hungerzustand antreibt, verändert. (1)

Allerdings sind die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen, die deshalb in Gang gesetzt werden und die unseren Körper veranlassen, weniger der hungernden Hormone abzusondern, ungewiss geblieben.

Aber vor kurzem entschied ein Forscher, Schritte in Richtung zum Verständnis zu unternehmen, was im Körper nach einem annehmbaren Workout geschieht.

Young-Hwan Jo vom Albert Einstein College of Medicine in der Bronx, NY, war fasziniert, wie seine regelmäßigen 45-minütigen Läufe ihm immer weniger Essen als sonst bescherten.

Er glaubte, dass die Tatsache, dass die Körperwärme während des Trainings steigt, eine Rolle bei der Signalisierung des Appetits an das Gehirn spielen kann. Er dachte, der Prozess könnte dem ähneln, was im Körper passiert, wenn wir sehr scharfe Speisen essen.

Hitzeempfindungen senken den Appetit

Wenn wir Lebensmittel essen, die scharfe Chilischoten enthalten, scheint unsere Körpertemperatur zu steigen, und unser Appetit nimmt ab. Das liegt daran, dass Chilischoten eine Verbindung namens “Capsaicin” enthalten, die mit sensorischen Rezeptoren (TRPV1-Rezeptoren) im Körper interagiert und das Gefühl hervorruft, heiß und errötet zu sein.

Capsaicin hat auch gezeigt, dass es eine Abnahme des Appetits verursacht, was diese Verbindung zu einem Ziel der Forschung für Gewichtsverlustbehandlungen gemacht hat. (2), (3)

Nach diesem Gedankengang fragte sich Jo, ob die erhöhte Körperwärme nach dem Training nicht die Neuronen in den Gehirnarealen stimulieren könnte, die für die Homöostase, die Regulation der grundlegenden körperlichen Prozesse, einschließlich des Essens, verantwortlich sind.

“Ich bin ein Neurowissenschaftler”, sagt Jo, “der den Hypothalamus studiert – den Teil des Gehirns, der die zentrale Rolle bei der Regulierung von Stoffwechsel und Gewicht spielt”, fügt er hinzu:

“Ich fragte mich, ob bestimmte hypothalamische Neuronen Temperaturerhöhungen wahrnehmen und auf die durch Bewegung hervorgerufene Erwärmung reagieren, indem sie eine “Hör auf zu essen!” Nachricht auslösen.”

Und natürlich zeigen die Ergebnisse der folgenden Forschungen – die jetzt in der Zeitschrift PLOS Biology veröffentlicht wurden -, dass er auf dem richtigen Weg war. (4)

Neuronale Rezeptoren ‘regulieren den Appetit’

Jo und sein Team beschlossen, eine Reihe von Neuronen, die die Appetitunterdrückung koordinieren, die sogenannten “Proopiomelanocortin”-Neuronen (POMC-Neuronen), heranzuzoomen.

Diese Zellen befinden sich in einer Region des Hypothalamus, die als “bogenförmiger Kern” bekannt ist, und einige werden nicht von der Blut-Hirn-Schranke abgeschirmt.

Dabei handelt es sich um eine Membran, die verhindert, dass die meisten Zellen im Gehirn starken Schwankungen der Blutplasmazusammensetzung ausgesetzt werden und so die neuronale Funktion schützen.

Da jedoch einige POMC-Hirnzellen eine direktere Kommunikation mit dem Rest des Systems haben und mit Hormonen interagieren, die ins Blut freigesetzt werden, dachte Jo, sie könnten auch auf Schwankungen der Körpertemperatur reagieren.

Um diese Hypothese zu testen, experimentierten die Forscher zunächst mit Maus-Hypothalamusgewebe, das POMC-Hirnzellen enthielt. Sie setzten dieses Gewebe zuerst Capsaicin und dann Hitze aus, um zu sehen, ob diese Zellen in der Lage wären, auf beide Reize zu reagieren.

Die Forscher waren nicht enttäuscht – sowohl die Anwesenheit von Hitze als auch die der Chilipfefferverbindung aktivierten POMC-Neuronen, was bedeutet, dass sie TRPV1-Rezeptoren hatten. Zwei Drittel dieser Zellen reagierten auf diese beiden unterschiedlichen Wärmereize, stellten die Forscher fest.

In der nächsten Phase ihrer Forschung führten die Wissenschaftler verschiedene Tests mit Mäusen durch, um zu verstehen, wie POMC-Neuronen den Appetit nach der Aktivierung ihrer TRPV1-Rezeptoren reduzierten.

So sahen Jo und Kollegen, dass, als sie die bogenförmigen Kernzellen der Mäuse dem Capsaicin aussetzten, die Tiere dazu neigten, in den folgenden 12 Stunden weniger Nahrung zu fressen.

Die Wissenschaftler waren jedoch in der Lage, den mit der Capsaicin-Exposition verbundenen Appetitverlust zu blockieren, indem sie entweder die TRPV1-Rezeptoren der POMC-Neuronen blockierten, bevor sie die Verbindung verabreichten, oder indem sie das Gen ausschalteten, das für solche Rezeptoren bei Mäusen kodiert.

Jo und sein Team setzten auch einige Mäuse auf Laufbänder und ließen sie 40 Minuten lang laufen. Auf diese Weise schufen sie die Bedingungen, die für ein regelmäßiges Training typisch sind.

Als Ergebnis dieser Übung schossen die Körpertemperaturen der Tiere zunächst in die Höhe und erreichten nach 20 Minuten ein Plateau. Die Körperwärme blieb über eine Stunde lang hoch, und der Appetit der Mäuse nahm sichtbar ab.

Die trainierenden Nagetiere hatten nach der Laufbandsitzung eine etwa 50 Prozent geringere Nahrungsaufnahme als ihre Gegenstücke, die nicht an der Übung teilgenommen hatten.

Und schließlich hatte die Exposition gegenüber dem Laufband keinen Einfluss auf den Appetit der Mäuse, deren TRPV1-Rezeptoren unterdrückt worden waren. Dies deutet darauf hin, dass erhöhte Körperwärme durch körperliche Aktivität relevante Rezeptoren im Gehirn stimuliert, um den Wunsch nach Nahrung zu verringern.

“Unsere Studie liefert den Beweis,” schließt Jo, “dass die Körpertemperatur als biologisches Signal wirken kann, das das Ernährungsverhalten reguliert, genau wie Hormone und Nährstoffe es tun”.

Er fügt hinzu, dass dieses Wissen schließlich zu verbesserten Strategien zur Gewichtsabnahme führen kann.



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