Riechen Sie unser Essen kann uns Gewicht zu gewinnen

Unser Geruchssinn ist der Schlüssel zum Genuß von Nahrung. Es ist daher nicht verwunderlich, dass übergewichtige Mäuse in einer aktuellen Studie, die ihren Geruchssinn verloren haben, ebenfalls an Gewicht verloren haben.

Überraschend ist jedoch, dass diese abgespeckten, aber geruchsarmen Mäuse die gleiche Menge fettreicher Nahrung aßen wie Mäuse, die ihren Geruchssinn behalten und sich auf das Doppelte ihres normalen Gewichts ballten.

Darüber hinaus wurden Super-Smeller-Mäuse - diejenigen mit einem verstärkten Geruchssinn - auf einer fettreichen Diät noch dicker als Mäuse mit normalem Geruch.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Geruch von dem, was wir essen, eine wichtige Rolle spielen kann, wie der Körper mit Kalorien umgeht. Wenn Sie Ihr Essen nicht riechen können, können Sie es verbrennen, anstatt es zu lagern.

"Wenn wir dies beim Menschen bestätigen können, können wir vielleicht ein Medikament herstellen, das den Geruch nicht stört, aber immer noch diesen Stoffwechsel blockiert. Das wäre fantastisch."


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Die Ergebnisse weisen auf eine Schlüsselverbindung zwischen dem olfaktorischen oder Geruchssystem und Regionen des Gehirns hin, die den Stoffwechsel regulieren, insbesondere den Hypothalamus, obwohl die neuronalen Schaltkreise noch unbekannt sind.

"Diese Arbeit ist eine der ersten Studien, die wirklich zeigt, wenn wir olfaktorische Inputs manipulieren, können wir tatsächlich verändern, wie das Gehirn die Energiebilanz wahrnimmt und wie das Gehirn die Energiebilanz reguliert", sagt Céline Riera, ehemalige Postdoktorandin an der University of California Berkeley, der jetzt im Cedars-Sinai Medical Center in Los Angeles ist.

Menschen, die ihren Geruchssinn aufgrund von Alter, Verletzung oder Krankheiten wie Parkinson verlieren, werden oft magersüchtig, aber die Ursache ist unklar, weil der Verlust der Lust am Essen auch zu Depressionen führt, die ihrerseits Appetitlosigkeit verursachen können.

Die neue Studie, veröffentlicht in Cell Metabolism, impliziert, dass der Geruchsverlust selbst eine Rolle spielt, und schlägt mögliche Interventionen für jene vor, die ihren Geruch verloren haben, sowie für jene, die Schwierigkeiten haben, Gewicht zu verlieren.

"Sensorische Systeme spielen eine Rolle im Stoffwechsel. Gewichtszunahme ist nicht nur ein Maß für die aufgenommenen Kalorien; Es hängt auch damit zusammen, wie diese Kalorien wahrgenommen werden ", sagt Senior-Autor Andrew Dillin, Vorsitzender der Stammzellforschung und Professor für Molekular- und Zellbiologie. "Wenn wir dies beim Menschen bestätigen können, können wir vielleicht ein Medikament herstellen, das den Geruch nicht stört, aber immer noch diesen Stoffwechsel blockiert. Das wäre fantastisch."

Sowohl Mäuse als auch Menschen sind empfindlicher gegenüber Gerüchen, wenn sie hungrig sind als nach dem Essen. Vielleicht bringt der Geruchsmangel den Körper dazu zu glauben, dass er bereits gegessen hat. Auf der Suche nach Nahrung speichert der Körper Kalorien, wenn es nicht gelingt. Sobald das Essen gesichert ist, fühlt sich der Körper frei, es zu verbrennen.

Schlanke, gemeine brennende Maschinen

Für die Studie verwendeten die Forscher Gentherapie, um olfaktorische Neuronen in den Nasen adulter Mäuse zu zerstören. Aber sie verschonten die Stammzellen, so dass die Tiere ihren Geruchssinn nur vorübergehend verloren haben - etwa drei Wochen lang - bevor die Geruchsneuronen wieder aufwuchsen.

Die geruchlosen Mäuse verbrannten schnell Kalorien, indem sie ihr sympathisches Nervensystem hochregulierten, von dem bekannt ist, dass es die Fettverbrennung erhöht. Die Mäuse verwandelten ihre beigefarbenen Fettzellen - die subkutanen Fettspeicherzellen, die sich um unsere Oberschenkel und Bauchfalten ansammeln - in braune Fettzellen, die Fettsäuren verbrennen, um Wärme zu produzieren. Einige verwandelten fast ihr ganzes beige Fett in braunes Fett und wurden zu mageren, gemeinen brennenden Maschinen.

Bei diesen Mäusen schrumpften auch die weißen Fettzellen - die Speicherzellen, die sich um unsere inneren Organe gruppieren und mit schlechten Gesundheitsergebnissen in Verbindung stehen - zusammen.

Die fettleibigen Mäuse, die ebenfalls eine Glukoseintoleranz entwickelt hatten - eine Erkrankung, die zu Diabetes führte - verloren nicht nur Gewicht bei einer fettreichen Diät, sondern auch eine normale Glukosetoleranz.

"Sie könnten ihren Geruch vielleicht sechs Monate lang auslöschen und dann die olfaktorischen Neuronen zurückwachsen lassen, nachdem sie ihr Stoffwechselprogramm neu verkabelt haben."

Auf der negativen Seite war der Geruchsverlust von einem starken Anstieg des Hormon-Noradrenalins begleitet, einer Stressreaktion, die mit dem sympathischen Nervensystem verbunden ist. Beim Menschen könnte solch ein anhaltender Anstieg dieses Hormons zu einem Herzinfarkt führen.

Obwohl es ein drastischer Schritt zur Beseitigung von Gerüchen bei Menschen wäre, die abnehmen wollen, könnte es eine brauchbare Alternative für die krankhaft fettleibigen Menschen sein, die eine Magenheftung oder bariatrische Chirurgie in Betracht ziehen, sogar mit dem erhöhten Noradrenalin, sagt Dillin.

"Für diese kleine Gruppe von Menschen könnten Sie vielleicht sechs Monate lang ihren Geruch auslöschen und dann die olfaktorischen Neuronen zurückwachsen lassen, nachdem sie ihr Stoffwechselprogramm neu verkabelt haben."

No-Smellers und Super-Smellers

Die Forscher entwickelten zwei verschiedene Techniken, um den Geruchssinn bei erwachsenen Mäusen vorübergehend zu blockieren. In einem haben sie Mäuse genetisch manipuliert, um einen Diphtherie-Rezeptor in ihren olfaktorischen Neuronen zu exprimieren, die von den Geruchsrezeptoren der Nase bis zum Geruchszentrum im Gehirn reichen. Wenn Diphtherietoxin in ihre Nase gesprüht wurde, starben die Neuronen, was die Mäuse geruchsarm machte, bis die Stammzellen sie regenerierten.

Separat konstruierten sie auch ein gutartiges Virus, um den Rezeptor nur durch Inhalation in Riechzellen zu befördern. Diphtherie-Toxin hat den Geruchssinn für etwa drei Wochen wieder ausgeschaltet.

In beiden Fällen aßen die geruchsarmen Mäuse so viel von der fettreichen Nahrung wie die Mäuse, die noch riechen konnten. Aber während die geruchsarmen Mäuse höchstens 10 Prozent mehr Gewicht zulegten, von 25-30 Gramm zu 33 Gramm, gewannen die normalen Mäuse etwa 100 Prozent ihres normalen Gewichts und ballten sich bis zu 60 Gramm auf. Bei Ersteren blieben die Insulinempfindlichkeit und die Reaktion auf Glukose, die beide bei Stoffwechselstörungen wie Fettleibigkeit gestört sind, normal.

Mäuse, die bereits übergewichtig waren, verloren an Gewicht, nachdem ihr Geruch ausgeschieden worden war. Sie nahmen auf die Größe normaler Mäuse ab und aßen immer noch eine fettreiche Diät. Diese Mäuse verloren nur das Fettgewicht, ohne Einfluss auf die Muskel-, Organ- oder Knochenmasse.

Die Forscher taten sich dann mit Kollegen in Deutschland zusammen, die einen Stamm von Mäusen haben, die Super-Smeller sind, mit akuteren Geruchsnerven, und entdeckten, dass sie auf einer Standarddiät mehr Gewicht bekamen als normale Mäuse.

"Menschen mit Essstörungen haben manchmal Schwierigkeiten zu kontrollieren, wie viel Essen sie essen und sie haben eine Menge Verlangen", sagt Riera.

"Wir denken, dass olfaktorische Neuronen sehr wichtig für die Kontrolle des Genusses von Nahrung sind und wenn wir eine Möglichkeit haben, diesen Weg zu modulieren, könnten wir in der Lage sein, Heißhunger bei diesen Leuten zu blockieren und ihnen bei der Nahrungsaufnahme zu helfen."

Weitere Forscher von UC Berkley und vom Max-Planck-Institut für Metabolismusforschung und vom Salk-Institut für biologische Studien. Das Howard Hughes Medical Institute, das Glenn Centre for Research on Aging und die American Diabetes Association unterstützten die Arbeit.

Quelle: UC Berkeley

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