Dienstag, 14.12.2004

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Übergewicht, Diabetes mellitus, das Gehirn und seine Eigensucht

DFG bewilligt Klinische Forschergruppe in Lübeck

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat an der Universität zu Lübeck Anfang Dezember 2004 eine neue Klinische Forschergruppe ins Leben gerufen. Insgesamt vier Millionen Euro werden der Gruppe über einen Zeitraum von sechs Jahren bereitgestellt. Für die Leitung dieser Klinischen Forschergruppe wird eigens eine neue Professur in Lübeck eingerichtet. Mit der Bewilligung der Gruppe werden zusätzlich fünf Ärztinnen/Arzt-Stellen und vier MTA-Stellen neu geschaffen. Die Forschergruppe untersucht die Rolle des Gehirns bei der Entstehung von Übergewicht und Typ-2-Diabetes mellitus (früher Alterszuckerkrankheit genannt). Die beteiligten Ärzte und Wissenschaftler verfolgen dabei einen neuartigen Ansatz, um diese beiden Volkskrankheiten zu erklären.

Prof. Dr. med. Achim Peters leitet die Forschergruppe und arbeitet an der Medizinischen Klinik I. Er hat im engen Austausch mit den Lübecker Kollegen und mit internationalen Experten eine Theorie ausgearbeitet, die auf folgendem Grundsatz beruht: Das Gehirn verfolgt zu allererst das Ziel, seinen eigenen Zucker-Gehalt konstant zu halten. Dabei verhält es sich durchaus "eigensüchtig". Das Gehirn konkurriert mit allen anderen Organen wie zum Beispiel der Muskulatur und dem Fettgewebe um Energie, und es ist dabei stets darauf bedacht, zuerst seine eigene Energieversorgung sicherzustellen. Nur wenn das Gehirn ausreichend mit Zucker versorgt ist, teilt es auch der Muskulatur und den Speichergeweben Energie zu. Genau diese Eigenschaften haben diesem Forschungsprojekt den Namen "Selfish Brain" ("Eigensüchtiges Gehirn") gegeben. Mit dieser Theorie erscheint die Entstehung von Übergewicht und Typ-2-Diabetes mellitus in einem völlig  neuen Licht.

Prof. Dr. med. Horst Lorenz Fehm, der Direktor der Medizinischen Klinik I, legte vor mehr als 20 Jahren den Grundstein für die hier entstandene Klinische Forschergruppe. Er äußerte damals schon die Vermutung, dass wesentliche innere Erkrankungen wie das Übergewicht, Bluthochdruck und Typ-2-Diabetes Erkrankungen des Gehirns seien.
 
Prof. Dr. med. Ulrich Schweiger, der stellvertretender Leiter der Forschergruppe, arbeitet an der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie. Der Klinikdirektor Prof. Dr. med. Fritz Hohagen übernimmt die Funktion des Gruppen-Sprechers. Diese sehr enge Zusammenarbeit von Psychiatern und Internisten - wie hier in Lübeck - ist national und international etwas Besonderes und  Einzigartiges. Die auf den ersten Blick "ungewöhnliche" medizinische Fächerkombination schlägt eine Brücke zwischen seelischen und körperlichen Vorgängen. Hierdurch wird es erst möglich, den neuen Denkansatz vom "Selfish Brain" mit Hilfe von klinischen und experimentellen Untersuchungen wissenschaftlich zu bearbeiten.

Darüber hinaus arbeiten in dieser Klinischen Forschergruppe Wissenschaftler aus den verschiedensten Gebieten der Medizin und Wissenschaften zusammen: der Neurologie, der Neuroendokrinologie, der Neuroradiologie, der klinischen und experimentellen Pharmakologie, der Physiologie und der Mathematik. 

Prof. Dr. med. Wolfgang Jelkmann (Direktor des Instituts für Physiologie) untersucht einen körpereigenen Stoff, der an der Uni Lübeck als Hormon entdeckt worden ist und welcher den Transport von Zucker ins Gehirn verbessern kann. Der Neurologe Prof. Dr. Andreas Moser befasst sich mit natürlichen Energie-Messfühlern, also Sensoren, im Gehirn. Der Internist PD Dr. Bernd Schultes und der Dipl.-Psychologe Manfred Hallschmid (Institut für Neuroendokrinologie) untersuchen, wie Zucker und verwandte Energieträger für das Gehirn den Hunger und die Nahrungsaufnahme regulieren. Der Pharmakologe PD Dr. Olaf Jöhren untersucht die Funktionen der Stress-Reaktionen in der Energieversorgung des Gehirns und Frau Dr. Kerstin Oltmanns (Klinik für Psychiatrie) untersucht zusammen mit Prof. Dr. Dirk Petersen (Direktor des Instituts für Neuroradiologie) und dem Physiker Dr. Uwe Melchert den Gehirnstoffwechsel mit einer neuartigen unblutigen Messmethode. Eine besondere Rolle spielt in dieser Forschergruppe die Mathematik. Prof. Dr. Jürgen Prestin (Direktor des Instituts für Mathematik) eröffnet durch die Anwendung der Mathematik in diesem medizinischen Zusammenhang einen neuen Raum für Erkenntnisse.

Wie entstehen Übergewicht und Typ-2-Diabetes mellitus?Die Gehirnrinde fordert ständig Energie aus dem Körper ab (Abb.). Diese angeforderte Energiemenge kann durchaus an die verschiedenen Belastungen im Leben angepasst werden. Es ist sogar möglich, dass das Gehirn im Laufe des Lebens eine optimale Energieabfrage für die jeweilige besondere Lebenssituation bereits gelernt hat. Es gibt spezielle Nervenzellenverbände in der Gehirnrinde, welche diese Lernaufgabe übernehmen (Lernzentren; siehe Abb.). In diesen Nervenzellenverbänden kann es allerdings zu Beeinträchtigungen kommen, wofür folgende Ursachen in Frage kommen:

• genetische Veränderungen (was selten ist),
• vorgeburtliche Veränderungen (durch Erkrankungen im Mutterleib oder Stressbelastung der Mutter) oder
• erworbenen Veränderungen wie durch psychische Störungen (Trauma, Stressbelastung, Depression), durch einen schlechten körperlichen Trainingszustand, Infektions-Krankheiten, Medikamente oder durch Umwelteinflüsse.

Sind diese Nervenzellenverbänden in der Gehirnrinde beeinträchtigt, so kann das Gehirn sich selbst nicht genug Zucker zuteilen und sichert stattdessen seine Versorgung auf eine andere Art und Weise: es steigert den Appetit und die Nahrungsaufnahme. Bei dieser Ausweichstrategie des Gehirns nimmt allerdings unweigerlich die Körpermasse zu - Übergewicht entsteht.

Sobald die Körpermasse aber eine kritische Größe überschreitet, springen im Gehirn untergeordnete Zentren im Zwischenhirn ein (ältere Hirnanteile in der Entwicklungsgeschichte des Menschen), die dann die Aufgabe übernehmen, dem Gehirn Zucker zuzuteilen: Die Blutzuckerspiegel steigen dabei an. Der Zucker wird über den Urin ausgeschieden und eine weitere Zunahme der Körpermasse wird somit verhindert. Dieser letztgenannte Zustand entspricht dem des Typ-2-Diabetes mellitus.

Wie kann man die Entstehung von Übergewicht und Typ-2-Diabetes mellitus verhindern oder vermeiden?

Es gibt dazu leider noch kein Patentrezept. Allerdings können Anstrengungen zur Vermeidung und Behandlung dieser Volkserkrankungen nur dann erfolgreich sein, wenn sie diese überragende Bedeutung des Gehirns berücksichtigen.