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21.06.2021

Wie der Hauptschalter für das Sättigungsgefühl funktioniert

Forscher haben jetzt den Wirkmechanismus des Hauptschalters für das Sättigungsgefühl im Gehirn entdeckt: der Melanocortin-Rezeptor 4 (MC4-Rezeptor). Er kann durch ein Medikament aktiviert werden.
Ist der Rezeptor für das Sättigungsgefühl gestört, haben Betroffene ständig Hunger

In einer in Science veröffentlichten Studie haben Forscher des Weizmann Institute of Science mit Kollegen der Queen Mary University of London und der Hebrew University of Jerusalem den Wirkmechanismus des Hauptschalters für das Sättigungsgefühl im Gehirn entdeckt.

Der Melanocortin-Rezeptor 4 (MC4-Rezeptor) kann durch Setmelanotid aktiviert werden, ein Medikament, das in den USA kürzlich zur Behandlung von schwerer Fettleibigkeit aufgrund bestimmter genetischer Veränderungen zugelassen wurde.

Energiehaushalt wird berechnet

Der MC4-Rezeptor befindet sich in einer Gehirnregion namens Hypothalamus - innerhalb eines Clusters von Neuronen, die den Energiehaushalt des Körpers berechnen, indem sie eine Vielzahl von energiebezogenen Stoffwechselsignalen verarbeiten.

Wenn der MC4 aktiviert oder "an" ist - wie es normalerweise der Fall ist - sendet er Befehle aus, die ein Sättigungsgefühl auslösen, was bedeutet, dass aus der Sicht des Gehirns unser Standardzustand Sättigung ist. Mutationen, die das MC4 inaktivieren, führen dazu, dass Menschen ständig hungrig sind und oft an schwerer Adipositas erkranken.

 

Wie der Hauptschalter für das Sättigungsgefühl funktioniert

Wenn unser Energieniveau sinkt, produziert der Hypothalamus-Cluster ein "Zeit zum Essen"-Hormon, das den MC4-Rezeptor inaktiviert oder abschaltet und ein "Hunger"-Signal aussendet. Nach dem Essen wird ein zweites "Ich bin satt"-Hormon ausgeschüttet. Es bindet an das gleiche aktive Zentrum des MC4, ersetzt das Hungerhormon und schaltet den Rezeptor wieder ein - was uns zurück in den Sättigungsstand bringt.

Mit elektronenmikroskopischen Aufnahmen konnten die Forscher zeigen, wie der Hauptschalter für das Sättigungsgefühl funktioniert:  Setmelanotid aktiviert den MC4-Rezeptor, indem es in seine Bindungstasche eindringt – das heißt, indem es direkt auf den molekularen Schalter trifft, der Sättigung signalisiert, noch stärker als das natürliche Sättigungshormon.

Kalzium aktivierte den MC4-Rezeptor ebenfalls

In biochemischen und computergestützten Experimenten fanden die Wissenschaftler heraus, dass Kalzium ähnlich wie das Medikament auch das natürliche Sättigungshormon unterstützt. Es half dem Sättigungshormon, den MC4-Rezeptor zu aktivieren, während es das Hungerhormon störte und seine Aktivität reduzierte.

Foto: Adobe Stock/nito

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