Wirkungen von Insulin im Gehirn

Bildung von Schutz-Proteinen

(11/2019-TS) Die Tatsache, dass das Hormon Insulin (über den Anstoß bzw. die Steuerung der Glukose-Verarbeitung) zur Versorgung diverser Zelltypen im Körper elementar beiträgt, ist bekannt und in ihrem biochemischen Ablauf weitgehend verstanden. Anscheinend beeinflusst Insulin aber auch Zellen im Gehirn hinsichtlich der Produktion diverser Proteine, die als schützende bzw. aufbauende Eiweißstoffe im Bereich der Nervenzellen fungieren.

Im Rahmen einer Studie (*), an der Wissenschaftler des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung (DIfE) beteiligt waren, wurde am Tiermodell belegt, dass Insulin an der Herstellung wichtiger Proteine im Gehirn unmittelbar beteiligt ist. Das Hormon beeinflusst im Hypothalamus (einem Bereich des Zwischenhirns, der u.a. die Nahrungsaufnahme und die Körpertemperatur reguliert) die Arbeitsprozesse der Mitochondrien innerhalb der Zellen. Das Fehlen von bestimmten Eiweißstoffen (die vom Insulin beeinflusst werden) behindert den Aufbau der Mitochondrien und der Nervenzellen, so dass ein neurodegeneratives Schadensbild entstehen kann. Die daraus resultierenden strukturellen Veränderungen im Gehirn könnten eine Erklärung dafür liefern, dass bei Diabetikern mit einem Insulinmangel oder einer Insulinresistenz ein statistisch erhöhtes Risiko bezüglich neurodegenerativer Krankheiten (Parkinson, Alzheimer) beobachtet wird.

In der Studie wurde festgestellt, dass gesunde Mäuse unter erhöhtem Insulineinfluss (verabreicht über die Nase) mehr der Eiweißstoffe produzierten, die zum Aufbau von Nervenzellen notwendig sind. Gleichzeitig wurde gesehen, dass die Tiere (offensichtlich durch ein reduziertes Hungergefühl) geringere Mengen der angebotenen fettreichen Nahrungsmittel zu sich genommen haben. Gruppen von Mäusen, die über kein körpereigenes Insulin verfügten oder durch eine fettreiche Ernährung eine Insulinresistenz entwickelt hatten, stellten weniger der Eiweißstoffe her. Die Kompensierung über extern zugeführtes Insulin verbesserte oder normalisierte die Situation wieder. Folglich ist zu vermuten, dass ein Insulinmangel (bzw. eine Wirkungsstörung) und die komplexen Zusammenhänge mit einer fettreichen Ernährung die aufbauenden Prozesse im Gehirn negativ beeinflussen. Das Forscherteam möchte zukünftig auch nach positiven Parametern hinsichtlich einer gesunden Alterungs-Entwicklung des Gehirns suchen.

(*) Quelle:
Wardelmann, Kristina. et al.: Insulin action in the brain regulates mitochondrial stress responses and reduces diet-induced weight gain. Molecular Metabolism (2019), doi.org/10.1016/j.molmet.2019.01.001

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