Hunger und Sättigung - Warum mein Hirn "HUNGER" schreit: Teil III

01 Fettgewebe als Hormonorgan

Unser Fettgewebe ist, anders als früher angenommen, kein totes Gewebe. Besonders das viszerale Bauchfett ist sehr stoffwechselaktiv. Körperfett wird daher auch als das größte endokrine Organ bezeichnet.

Hunger und Sättigung finden im Körper nicht zufällig statt, sondern werden unter anderem durch bestimmte Hormone gesteuert. Eines der bedeutendsten ist das Leptin.

In diesem Artikel geht es darum, was es mit Leptin auf sich hat und wie es sich in bestimmten Konstellationen verhält, zum Beispiel bei unterschiedlichem Körperfettgehalt und unterschiedlicher Kalorienaufnahme.

02 Was ist Leptin und wo kommt es vor?

Bei Leptin handelt es sich um ein zytokinähnliches, proteinbasiertes Hormon aus 167 Aminosäuren. Der Name leitet sich vom griechischen Wort für „dhünn“ ab: „lepros“.

Gebildet wird es hauptsächlich von Fettzellen (Adipozyten). In sehr geringen Mengen entsteht es außerdem in der Plazenta, der Magenschleimhaut, dem Knochenmark, dem Brustepithel, dem Skelettmuskel, der Hirnanhangsdrüse und im Hypothalamus (Gehirn).

03 Wie wirkt Leptin?

Leptin zählt zu den appetithemmenden Substanzen und spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Fettstoffwechsels sowie bei der Langzeit-Regulierung von Hunger und Sättigung.

Der Leptinspiegel im Blut ist ein Indikator für den Energiestatus des Körpers: Leptin liefert dem Hunger- und Sättigungszentrum Informationen über die vorhandenen Fettdepots, also über die Energiereserven.

Ein Leptin-Defizit führt über bestimmte Mechanismen zu einem sinkenden Energieverbrauch. Es kommt zu einer Abnahme von schilddrüsenrelevanten Markern wie TSH und Thyroxin (T4), von Gonadotropinen (den sexualhormonstimulierenden LH und FSH) sowie von Testosteron.

Leptin wird hormonell reguliert. Es hemmt die Insulin- und Kortisolsekretion, steigert die Knochenbildung und hat eine wesentliche Bedeutung für die Fertilität (Fruchtbarkeit).

Rezeptoren im Gehirn

Leptin überwindet die Blut-Hirn-Schranke mithilfe eines Transportmechanismus und bindet an spezifische Rezeptoren bestimmter Hirnregionen. Der größte Teil der Leptinrezeptoren befindet sich im Hypothalamus, dem „Gefühlszentrum“ des Körpers. Auch Lebergewebe und Skelettmuskulatur besitzen entsprechende Rezeptoren.

Leptinrezeptoren kommen in drei Isoformen vor. Diese sind unter anderem am Transport des Leptins in die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit beteiligt. Hypothalamische Leptinrezeptoren sind in die Regulation des Hunger- und Sättigungsgefühls eingeschaltet.

Auch in anderen Geweben wurden Leptinrezeptoren nachgewiesen, ohne dass über ihre Funktion Klarheit besteht. Die hypothalamische Lage des Rezeptors legt eine Wechselwirkung mit dem Sättigungszentrum nahe.

Nachgeschaltete Neuropeptide im Hypothalamus sind NPY und α-MSH (α-Melanozyten-stimulierendes Hormon): NPY erhöht den Appetit, α-MSH bremst ihn. Somit ergibt sich ein geschlossener Regelkreis.

Stimulierung des sympathischen Nervensystems

Leptin wirkt außerdem stimulierend auf den sympathischen Teil des Nervensystems. Über eine Entkopplung der Zellatmung von der ATP-Synthese kommt es so zu einer Erhöhung von Blutdruck, Herzfrequenz und Thermogenese.

„Leptin ist ein Hormon, das dem Gehirn mitteilt, wie viel Körperfett wir besitzen“

04 Wovon hängt der Leptinspiegel ab?

Da das viszerale Körperfett der hauptsächliche Produzent von Leptin ist, hängt der Spiegel zum Großteil von den vorhandenen Fettdepots ab:

• Je weniger Fettdepots, desto weniger Leptin zirkuliert im Blut – und desto mehr Appetit.
• Je mehr Fettdepots, desto mehr Leptin zirkuliert im Blut – und desto weniger Appetit.

Menge des Körperfetts

Unter ausgeglichenen hormonellen Bedingungen (Homöostase) weisen Menschen mit einem höheren Körperfettanteil auch einen höheren Leptinspiegel auf als Menschen mit einem niedrigeren Körperfettanteil. Unter normalen Bedingungen besteht hier also eine direkte Korrelation. Eine Veränderung des Körperfettanteils beeinflusst somit das Leptinaufkommen.

Kalorienaufnahme

Wird die Kalorienaufnahme reduziert, reagiert der Körper mit einer Senkung des Leptinspiegels. Die Kalorienzufuhr ist der zweitwichtigste Regulator des Leptinspiegels im Blut. Auch eine Erhöhung oder Reduzierung der Kalorienaufnahme beeinflusst das Leptinaufkommen also.

Stoffwechselaktivität der Fettzelle

Die metabolische Aktivität der Fettzellen sorgt für unterschiedliche Mengen ausgeschüttete Leptins. Stoffwechselaktives viszerales Fett ist der Hauptproduzent. Durch Auf- oder Abbau besonders der viszeralen Fettzellen verändert sich daher das Leptinaufkommen.

Biorhythmus

Unter Normalbedingungen wird Leptin in einem bestimmten Tagesrhythmus unterschiedlich stark ausgeschüttet. Erhöhte Leptinspiegel lassen sich nachts feststellen. Dieser Rhythmus kann zum Beispiel durch Mehrschichtarbeit aus dem Gleichgewicht geraten – und mit ihm auch alle anderen hormonellen Vorgänge einschließlich Leptin.

05 Was passiert bei sinkendem Leptinspiegel?

Unter Normalbedingungen

Bei isokalorischer (bedarfsgerechter) Ernährung und einem „normalen“ Körperfettgehalt erhält das Gehirn über die Bindung des ausgeschütteten Leptins an die Leptinrezeptoren das Signal, dass die Nahrungsaufnahme ausreichend ist. Das hormonelle Umfeld ist in diesem Fall dem Abbau von Fett zuträglich, da keine Notsituation signalisiert wird.

Bei Kalorienreduzierung

Eine Kalorienreduzierung in den hypokalorischen Bereich (unter dem Bedarf) bewirkt ein schnelles Absinken der Leptinspiegel. Dem Gehirn wird eine Hungersnot signalisiert, da nicht genug Kalorien aufgenommen werden. In der Folge reagiert der Körper mit einer Senkung der Stoffwechselrate. Es entsteht ein Umfeld, das der Fettspeicherung zuträglich ist.

Der Schilddrüsenhormonspiegel sinkt, das Stresshormon Kortisol steigt an und fördert so die Fetteinlagerung im Bauchbereich. Durch die vermehrte Bildung der Hormone Ghrelin, Neuropeptid Y (NPY) und Anandamid kommt es zu einem verstärkten Hungergefühl.

Der günstigste Zustand für einen Körperfettabbau wäre eine Kalorienreduzierung bei gleichzeitig hohem Leptinaufkommen.

06 Lässt sich Leptin von außen zuführen?

Orale Zufuhr

Eine orale Zufuhr von Leptin ist nicht möglich, da es sich um ein proteinbasiertes Hormon handelt.

Injektionen bei Adipositas

Erfolgreiche Tests bei Mäusen ließen die Wissenschaft hoffen, auch beim Menschen Adipositas behandeln zu können. In einer Studie führte die Leptingabe bei fettleibigen Mäusen zu einer verstärkten Fettverbrennung, die in deutlich größerem Ausmaß stattfand, als über alleinigen Futterentzug möglich gewesen wäre. Gleichzeitig stieg der Energieumsatz.

Die Testergebnisse ließen sich jedoch nicht auf den adipösen Menschen übertragen: Die Effekte der Leptinanwendung waren beim Menschen zu gering.

Erklärungsversuch: die Leptinresistenz

Wahrscheinlich liegt der Grund für den gescheiterten Versuch beim adipösen Menschen selbst. Möglich wäre eine Transportstörung an der Blut-Hirn-Schranke oder ein Defekt im Signalmechanismus hinter dem Leptinrezeptor (Second Messenger).

Wahrscheinlich ist die Ausbildung einer Leptinresistenz aufgrund der bei Adipösen (Nichtdiabetikern und Diabetikern) üblichen erhöhten Leptinspiegel. Ähnlich wie bei der Insulinresistenz nehmen die Rezeptoren trotz hohem Leptinaufkommen das Signal nur geringfügig an. Leptinrezeptoren werden mit der Zeit infolge ungünstiger Ernährungsgewohnheiten und hoher Körperfettwerte desensibilisiert.

Eine Behandlung adipöser Personen mit Leptin scheint daher nicht sinnvoll, da aufgrund einer Leptinresistenz die physiologische Wirkung auf die Zielneuronen ausbleibt. Bei einem tatsächlichen Leptindefizit kann eine ärztlich begleitete Substitution in Betracht kommen.

Kann sich eine Leptinresistenz verbessern?

Schwierig, aber nicht unmöglich: In Studien wurde bereits eine Resensibilisierung beobachtet, und zwar durch eine Änderung der Ernährungsgewohnheiten und eine Verringerung des Körpergewichts.

Auch durch vermehrte sportliche Betätigung stieg die Leptinsensitivität am Rezeptor wieder an. In Untersuchungen war bei sportlich aktiven Personen weniger Leptin nötig, um dem Gehirn Sättigung zu signalisieren.

07 Leptin in der Diät

Wichtige Fakten

Leptinspiegel sinken bereits nach einer Woche Kalorienrestriktion deutlich ab. Es dauert aber nicht annähernd so lange, bis sie bei einer substanziellen Erhöhung der Kalorienzufuhr wieder auf den Ausgangswert steigen: Bereits nach 12 bis 24 Stunden mit erhöhter Kalorienmenge macht sich wieder ein Leptinanstieg bemerkbar.

Strategisches „Schummeln“

Aus diesem Grund werden in der Diät gerne Schummeltage mit erhöhter Kohlenhydratzufuhr eingesetzt. Sie sollen den Körper wieder auf einen gesteigerten Fettabbau einstellen.

Warum Kohlenhydrate?

Leptin, Insulin und Kohlenhydrate stehen in enger Verbindung zueinander. Fett und Protein haben keine vergleichbaren Auswirkungen auf den Insulinspiegel wie Kohlenhydrate. Eine gesteigerte Kalorienzufuhr aus diesen beiden Makronährstoffen wird daher auch keine vergleichbare Auswirkung auf den Leptinspiegel haben. Für eine starke Leptinreaktion müssen größere Mengen Kohlenhydrate verzehrt werden.

In Untersuchungen fielen die Leptinspiegel selbst im vollständigen Fastenzustand nicht, solange Insulin- und Blutzuckerspiegel mithilfe intravenöser Infusionen aufrechterhalten wurden.

Eine erhöhte Kohlenhydratzufuhr an einem Schummeltag kann also zu einem Anstieg der Leptinspiegel beitragen und ein weiteres Absinken verhindern, das sich zu Lasten des Fettabbaus auswirkt.

08 Zusammenfassung

Leptin ist ein Hormon, das dem Gehirn mitteilt, wie viel Körperfett wir besitzen, und so bei der Entscheidung hilft, wie der Stoffwechsel eingestellt wird.

Je nach gemeldetem Leptin-Status reagiert unser Gehirn mit der Ausschüttung stoffwechselantreibender oder stoffwechselbremsender Hormone und sorgt zudem für Hunger oder Sättigungsgefühle.

Über die Kalorienzufuhr und den Körperfettanteil lässt sich der Leptinspiegel beeinflussen, zumindest solange der Leptin-Regelkreis funktioniert. Bei Adipositas ist wahrscheinlich genau dieser Regelkreis aus dem Gleichgewicht geraten: Durch ständig hohes Leptinaufkommen ist es zu einer Resistenz der Rezeptoren gekommen. In diesem Fall sind grundlegende Änderungen der Lebensgewohnheiten nötig, um dies wieder ins Lot zu bringen. Bei Adipositas ist ärztliche Begleitung ratsam.

Hinweis: Dieser Artikel dient der allgemeinen Information und ersetzt keine ärztliche Beratung. Bei gesundheitlichen Beschwerden wende Dich bitte an Deinen Arzt.