Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Adipositas & Bluthochdruck: Forschende entdecken neue Mechanismen
- Forschenden ist es erstmals gelungen, die Rolle von Astrozyten im Hypothalamus bei Adipositas-bedingtem Bluthochdruck nachzuweisen.
- Zudem zeigten sie, dass das Hormon Leptin an der Verdichtung von Blutgefäßen im Hypothalamus adipöser Mäuse beteiligt ist, was zu Bluthochdruck beiträgt.
Die Studie wurde vom Helmholtz Zentrum München angeleitet, Forschende der Ludwig-Maximilians-Universität, der Technischen Universität München und des Deutschen Diabetes Zentrums waren ebenfalls beteiligt.
Blutgefäße im transparent erscheinenden Gehirn eines adipösen Mausmodells Helmholtz Zentrum München / Tim Gruber
Bluthochdruck ist eine weitverbreitete Begleiterkrankung von Adipositas, die das Risiko einer Sterblichkeit und Behinderung stark erhöht.
- Zudem haben Forschenden in den letzten Jahren herausgefunden, dass bei einer hochkalorischen Ernährung die Dichte der Blutgefäße im Hypothalamus – ein wichtiger Bereich in unserem Gehirn – zunimmt (im Fachjargon:
- Hypervaskularisierung).
Wissenschaftler:innen gingen davon aus, dass ein erhöhter Spiegel des Hormons Leptin mit einem erhöhten Bluthochdruckrisiko in Verbindung steht.
Die genauen Mechanismen, die
zur Verdichtung der Blutgefäße im Hypothalamus beitragen, waren jedoch
nicht bekannt.
In den neuen Untersuchungen der Forschungsgruppe um Cristina
García-Cáceres vom Helmholtz Zentrum München fiel nun auf, dass adipöse
Mäuse keine Verdichtung der Blutgefäße im Hypothalamus ausbildeten, wenn
ihnen das Hormon Leptin fehlte.
- Leptin wird vom Fettgewebe produziert, ist an der Steuerung von Hunger- und Sättigungsgefühl beteiligt und spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Fettstoffwechsels von Menschen und Säugetieren.
- Erhöhten die Forschenden den Leptin-Spiegel, so kurbelten bestimmte Gehirnzellen, die Astrozyten, die Produktion eines bestimmten Wachstumsfaktors an.
Dieser Wachstumsfaktor wiederum förderte das Wachstum der Gefäße.
Das Ergebnis war eine erhöhte Anzahl der Gefäße im Hypothalamus (und keiner anderen Gehirnregion).
Damit wiesen die
Wissenschaftler:innen nach, dass Leptin für die Verdichtung der Gefäße
im Hypothalamus hauptverantwortlich ist und dieser Prozess über die
Astrozyten vermittelt wird.
„Wir liefern einen Paradigmenwechsel im Verständnis, wie der
Hypothalamus den Blutdruck bei Adipositas kontrolliert“, erklärt
Erstautor Tim Gruber.
„Während sich die bisherige Forschung
hauptsächlich auf Neuronen konzentrierte und Astrozyten in der
Vergangenheit als weniger relevant galten, unterstreicht unsere
Forschung die zusätzliche Rolle der Astrozyten bei der Kontrolle des
Blutdrucks.“
Eine wichtige Frage wird laut Studienleiterin Cristina García-Cáceres
zukünftig sein, wie genau die Astrozyten mit den Neuronen kommunizieren.
„Wir haben begonnen, diese Frage mit Hilfe von Echtzeitdarstellung der
Aktivität in Astrozyten-Neuronen-Schaltkreisen im Hypothalamus über
in-vivo-Mikroskopie zu beantworten“, sagt die Forscherin mit Blick in
die Zukunft.
Helmholtz Zentrum München
Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Forschungszentrum die
Mission, personalisierte medizinische Lösungen zur Prävention und
Therapie umweltbedingter Krankheiten für eine gesündere Gesellschaft in
einer sich schnell verändernden Welt zu entwickeln. Es erforscht das
Entstehen von Volkskrankheiten im Kontext von Umweltfaktoren, Lebensstil
und individueller genetischer Disposition. Besonderen Fokus legt das
Zentrum auf die Erforschung des Diabetes mellitus, Allergien und
chronischer Lungenerkrankungen. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in
Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt
rund 2.500 Mitarbeitende und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft,
der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands mit mehr als 43.000
Mitarbeitenden in 18 Forschungszentren.
Dr. Cristina García-Cáceres
Helmholtz Zentrum München
E-Mail: garcia-caceres@helmholtz-muenchen.de
Ingolstädter Landstr.1
85764 Neuherberg
Deutschland
Bayern
Verena Schulz
Telefon: 089-3187-43902
E-Mail-Adresse: verena.schulz@helmholtz-muenchen.de
Originalpublikation:
Gruber et al., 2021:
Obesity-associated hyperleptinemia alters the gliovascular interface of
the hypothalamus to promote hypertension. Nature Metabolism, DOI:
10.1016/j.cmet.2021.04.007
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S155041312100173X#!
Weitere Informationen für international Medizin am Abend Berlin Beteiligte
https://www.nature.com/articles/s41574-021-00511-3
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