Eine kürzlich in Molecular Psychiatry veröffentlichte Studie schlägt einen neuen Weg vor, die Beziehung zwischen Körperfett und dem chemischen Dopamin im Gehirn zu verstehen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Personen mit höherer Adipositas möglicherweise nicht weniger Dopaminrezeptoren haben, wie eine seit langem geltende Theorie vermutet, sondern vielmehr höhere Ausgangswerte von Dopamin in einer wichtigen Belohnungsregion des Gehirns. Diese Arbeit könnte das wissenschaftliche Verständnis der Neurobiologie im Zusammenhang mit der Regulierung des Körpergewichts neu definieren.
Dopamin ist eine Gehirnchemikalie, die dabei hilft, Motivation, Belohnung und Lernen zu regulieren. Seit Jahrzehnten untersuchen Forscher, ob bei Menschen mit Fettleibigkeit Unterschiede in der Dopamin-Signalisierung auftreten, insbesondere im Striatum, einem wichtigen Teil des Belohnungssystems des Gehirns.
Eine bahnbrechende Studie aus dem Jahr 2001 mithilfe der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ergab, dass Personen mit Fettleibigkeit offenbar eine geringere Verfügbarkeit von Dopamin-D2-Rezeptoren im Gehirn haben. Dies wurde weithin als Beweis dafür interpretiert, dass Menschen mit Fettleibigkeit möglicherweise weniger auf Belohnungen reagieren und zum Ausgleich möglicherweise zu viel essen.
Dieses Konzept, das oft als „Belohnungsdefizit“-Hypothese bezeichnet wird, legt nahe, dass Menschen mit Fettleibigkeit möglicherweise ein gedämpftes Dopaminsystem haben, ähnlich wie Menschen mit Substanzstörungen. Dies könnte sie theoretisch dazu veranlassen, zu viel zu essen, um ein schwächeres Belohnungssignal auszugleichen.
Die wissenschaftliche Literatur ist jedoch mit widersprüchlichen Berichten gefüllt. Einige Humanstudien unterstützten die ursprüngliche Feststellung eines negativen Zusammenhangs, während andere einen positiven Zusammenhang fanden und wieder andere überhaupt keinen Zusammenhang berichteten. Diese Diskrepanzen können auf Unterschiede im Versuchsdesign zurückzuführen sein, beispielsweise darauf, ob die Teilnehmer vor den Gehirnscans nüchtern oder gefüttert wurden, und auf die Verwendung unterschiedlicher chemischer Tracer für die Bildgebung.
Um diese Unklarheit zu beseitigen, hat ein Forscherteam der National Institutes of Health unter der Leitung des leitenden Autors Kevin D. Hall eine streng kontrollierte Studie entworfen. Hall, ein führender Forscher auf den Gebieten Ernährung und Stoffwechsel, war an vielen bedeutenden Studien zur Ernährung und Gewichtsregulierung beteiligt. Er und seine Mitarbeiter konzipierten das Experiment, um viele der Störvariablen zu eliminieren, die möglicherweise frühere Forschungen beeinflusst haben.
Ihr Hauptziel bestand darin, die Verfügbarkeit von Dopaminrezeptoren bei denselben Personen unter standardisierten Bedingungen mithilfe zweier verschiedener Bildgebungsinstrumente zu messen. Dieser Ansatz sollte dazu beitragen, die Faktoren zu entwirren, die möglicherweise zu früheren inkonsistenten Ergebnissen beigetragen haben.
Das Forschungsteam rekrutierte 54 Erwachsene mit einem breiten Spektrum an Body-Mass-Indizes von 20 bis 44. Die Teilnehmer wurden für mehrere Tage in ein stationäres klinisches Zentrum eingeliefert, ein Schritt, der eine genaue Kontrolle über ihre Umgebung und Ernährung ermöglichte. Diese stationäre Umgebung ermöglichte es den Wissenschaftlern, sicherzustellen, dass alle Teilnehmer mehrere Tage lang vor ihren Gehirnscans eine standardisierte, gewichtsstabilisierende Diät zu sich nahmen, wodurch die Ernährung als potenzielle Störvariable ausgeschlossen wurde.
An verschiedenen Tagen unterzog sich jeder Teilnehmer zwei Positronen-Emissions-Tomographie- oder PET-Scans. Bei PET-Scans werden radioaktive Tracer verwendet, die an bestimmte Ziele im Gehirn binden und es Wissenschaftlern ermöglichen, diese sichtbar zu machen und zu quantifizieren. Das Team verwendete zwei verschiedene Tracer, die beide an Dopamin-Typ-2-Rezeptoren binden, dies jedoch mit unterschiedlichen Eigenschaften.
Ein Tracer, [11C]Racloprid hat eine relativ geringe Affinität zu Dopaminrezeptoren, was bedeutet, dass es leichter durch das im Gehirn natürlich vorkommende Dopamin verdrängt wird. Sein Signal reagiert nicht nur empfindlich auf die Anzahl der verfügbaren Rezeptoren, sondern auch auf die Menge an Dopamin in der Umgebung, das um dieselben Bindungsstellen konkurriert. Der andere Tracer, [18F]Fallyprid bindet stärker, wodurch sein Signal weniger vom Dopaminspiegel in der Umgebung beeinflusst wird und die schiere Anzahl verfügbarer Rezeptoren besser widerspiegelt.
Bei der Verwendung [11C]Racloprid beobachteten die Forscher eine negative lineare Beziehung zwischen dem Body-Mass-Index und dem Rezeptorbindungspotential. Mit anderen Worten: Mit zunehmendem Körperfett einer Person verringerte sich die Menge des Tracers, die sich im Striatum des Gehirns binden konnte. Dieses Ergebnis stimmte mit den ursprünglichen Studien überein, die zur Hypothese des Belohnungsmangels führten.
Bei denselben Teilnehmern verwenden die Scans jedoch die höhere Affinität [18F]Der Fallyprid-Tracer zeigte keinen signifikanten Zusammenhang zwischen dem Body-Mass-Index und dem Rezeptorbindungspotential. Die Menge der verfügbaren Rezeptoren schien sich mit dem Körperfett nicht systematisch zu ändern. Die Korrelationskoeffizienten der beiden verschiedenen Scans unterschieden sich statistisch gesehen voneinander.
Der Unterschied zwischen den beiden Scans liefert einen wichtigen Einblick in die zugrunde liegende Neurochemie. Denn die Anzahl der Rezeptoren schien stabil zu sein, wie dies vermuten lässt [18F]Fallyprid-Ergebnisse folgerten die Forscher, dass die verringerte Bindung von [11C]Racloprid bei Personen mit höherem Körperfettanteil wurde wahrscheinlich durch eine stärkere Konkurrenz durch ihr eigenes Dopamin verursacht. Dies deutet darauf hin, dass Adipositas mit höheren Ausgangs- oder tonischen Dopaminspiegeln verbunden ist.
Um dies weiter zu untersuchen, erstellte das Team einen statistischen Index, um diesen Dopamintonus abzuschätzen, indem es die Ergebnisse der beiden Tracer für jede Person vergleicht. Dieser Index zeigte einen positiven Zusammenhang mit dem Body-Mass-Index, was ihre Interpretation stützte. Der Zusammenhang zeigte sich besonders deutlich im dorsalen Striatum, einem Teil des Belohnungskreislaufs, der an der Gewohnheitsbildung beteiligt ist.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Menschen mit mehr Körperfett tendenziell einen höheren Dopamintonus in Gehirnregionen haben, die mit Belohnung verbunden sind. Dieser Befund könnte helfen, einige bei Fettleibigkeit beobachtete Verhaltensweisen zu erklären, wie etwa eine erhöhte Motivation für Essen oder andere Belohnungen.
Frühere Theorien betonten oft ein Dopamin-Defizit-Modell, bei dem eine geringere Rezeptorverfügbarkeit dazu führte, dass Personen weniger empfindlich auf Belohnungen reagierten. Die aktuelle Studie stützt eine andere Ansicht. Ein höherer Dopamintonus könnte belohnungsbezogene Reize tatsächlich stärker hervorheben oder es schwieriger machen, ihnen zu widerstehen.
Das Design der Studie ist jedoch querschnittlich angelegt, was bedeutet, dass sie einen einzelnen Zeitpunkt erfasst und keine Kausalität feststellen kann. Es lässt sich nicht feststellen, ob eine erhöhte Adipositas zu einem erhöhten Dopamintonus führt oder ob ein erhöhter Dopamintonus mit der Zeit zur Gewichtszunahme beitragen könnte. Darüber hinaus handelte es sich bei der Messung des Dopamintonus um eine aus den PET-Scandaten abgeleitete Schlussfolgerung und nicht um eine direkte Quantifizierung der Chemikalie selbst.
Zukünftige Forschungen könnten die Mechanismen hinter diesem Zusammenhang untersuchen und untersuchen, ob Veränderungen in der Ernährung oder im Gewicht den Dopamintonus im Laufe der Zeit verändern können. Die Ergebnisse eröffnen neue Wege zum Verständnis, wie das Belohnungssystem des Gehirns mit dem Stoffwechsel und der Regulierung des Körpergewichts interagiert, und führen möglicherweise über das einfache Modell des Rezeptormangels hinaus.
Während die Studie das Verständnis der Rolle des Gehirns bei Fettleibigkeit vorantreibt, kommt sie zu einem Zeitpunkt, an dem die wissenschaftliche Unabhängigkeit besorgniserregend ist. Der leitende Autor der Studie, Kevin D. Hall, ist von seiner Position an den National Institutes of Health vorzeitig in den Ruhestand getreten.
Er gab an, dass sein Abgang auf mehrere Vorfälle zurückzuführen sei, in denen er das Gefühl hatte, dass seine Arbeit von Bundesbeamten zensiert werde. Hall beschrieb einen Vorfall, bei dem es ihm untersagt wurde, frei mit Reportern über eine Studie zu sprechen, deren Ergebnisse möglicherweise im Widerspruch zur Haltung des Gesundheitsministers Robert F. Kennedy Jr. zur Lebensmittelsucht standen.
„Wir haben erlebt, was einer Zensur und Kontrolle der Berichterstattung über unsere Wissenschaft gleichkommt“, sagte Hall in einem Interview. Er wies auch darauf hin, dass routinemäßige Genehmigungen für seine Arbeit auf politische Beauftragte übertragen würden, und er äußerte Bedenken, dass dieses Versehen letztendlich die Gestaltung und Durchführung seiner Studien beeinträchtigen könnte. Sein Weggang wurde von externen Gesundheitsexperten als erheblicher Rückschlag für die Ernährungsforschung bezeichnet.
Vollständige Studie —> https://doi.org/10.1038/s41380-025-02960-y
Groundbreaking new research challenges 20-year-old theory on dopamine and obesity