Das Gehirn macht nachts Überstunden, um Fett zu verbrennen und einen Zuckerschock zu verhindern

Das Gehirn steuert die Freisetzung von Glukose bei einer Vielzahl von Stresssituationen, darunter Fasten und niedrige Blutzuckerwerte. Weniger Beachtung fand jedoch seine Rolle in alltäglichen Situationen. In einer in „Molecular Metabolism“ veröffentlichten Studie haben Forscher der University of Michigan gezeigt, dass eine bestimmte Population von Neuronen im Hypothalamus dem Gehirn hilft, den Blutzuckerspiegel unter normalen Umständen aufrechtzuerhalten.

Neuronen und ihre Rolle bei der Aufrechterhaltung des Glukosespiegels

In den letzten fünf Jahrzehnten haben Forscher gezeigt, dass eine Funktionsstörung des Nervensystems zu Schwankungen des Blutzuckerspiegels führen kann, insbesondere bei Patienten mit Diabetes. Einige dieser Neuronen befinden sich im ventromedialen Kern des Hypothalamus, einer Region des Gehirns, die Hunger, Angst, Temperaturregulation und sexuelle Aktivität steuert.„Die meisten Studien haben gezeigt, dass diese Region an der Erhöhung des Blutzuckerspiegels in Notfällen beteiligt ist“, sagte Dr. med. Alison Affinati, Assistenzprofessorin für Innere Medizin und Mitglied des Caswell Diabetes Institute. „Wir wollten herausfinden, ob sie auch bei der Kontrolle des Blutzuckerspiegels während alltäglicher Aktivitäten eine wichtige Rolle spielt, da sich Diabetes gerade dann entwickelt.“

Die Gruppe konzentrierte sich auf VMH^Cckbr-Neuronen, die ein Protein namens Cholecystokinin-B-Rezeptor enthalten. Sie verwendeten Mausmodelle, in denen diese Neuronen inaktiviert waren. Durch die Überwachung des Blutzuckerspiegels fanden die Forscher heraus, dass VMH^Cckbr-Neuronen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Glukosespiegels während normaler Aktivitäten spielen, einschließlich der frühen Phase der Fastenzeit zwischen der letzten Mahlzeit des Tages und dem Aufwachen am Morgen. In den ersten vier Stunden nach dem Zubettgehen sorgen diese Neuronen dafür, dass Sie über genügend Glukose verfügen, damit Sie über Nacht nicht hypoglykämisch werden. Dazu veranlassen die Neuronen den Körper, durch einen Prozess namens Lipolyse Fett zu verbrennen. Die Fette werden abgebaut, um Glycerin zu produzieren, das zur Herstellung von Zucker verwendet wird.

Als die Gruppe die VMH^Cckbr-Neuronen bei Mäusen aktivierte, stieg der Glycerinspiegel im Körper der Tiere an. Diese Ergebnisse könnten erklären, was bei Patienten mit Prädiabetes geschieht, da bei ihnen nachts eine erhöhte Lipolyse auftritt. Die Forscher glauben, dass bei diesen Patienten die VMH^Cckbr-Neuronen überaktiv sein könnten, was zu einem höheren Blutzuckerspiegel beiträgt. Diese Nervenzellen kontrollierten jedoch nur die Lipolyse, was die Möglichkeit nahelegt, dass andere Zellen den Glukosespiegel durch andere Mechanismen kontrollieren könnten. „Unsere Studien zeigen, dass die Kontrolle des Glukosespiegels kein Ein-Aus-Schalter ist, wie bisher angenommen“, sagte Affinati. „Verschiedene Neuronenpopulationen arbeiten zusammen, und in Notfällen wird alles aktiviert. Unter normalen Bedingungen sind jedoch subtile Veränderungen möglich.“

Wie das Gehirn und das Nervensystem die Blutzuckerkontrolle des Körpers beeinflussen

Das Team arbeitet daran, zu verstehen, wie alle Neuronen im ventromedialen Kern ihre Funktionen koordinieren, um den Blutzuckerspiegel unter verschiedenen Bedingungen, einschließlich Fasten, Essen und Stress, zu regulieren.

Sie sind auch daran interessiert zu verstehen, wie das Gehirn und das Nervensystem gemeinsam die Blutzuckerkontrolle des Körpers beeinflussen, insbesondere in der Leber und der Bauchspeicheldrüse. Die Arbeit wurde von einem Team von Forschern der Universität Michigan am Caswell Diabetes Institute durchgeführt, die sich auf die neuronale Steuerung des Stoffwechsels konzentrieren – also die Rolle, die das Gehirn und das Nervensystem bei der Stoffwechselsteuerung und bei Krankheiten spielen.