Das komplexe Zusammenspiel zwischen Gehirn, Hormonen und Essverhalten spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewichtskontrolle. Dieser Artikel beleuchtet die vielfältigen Mechanismen, die das Hungergefühl beeinflussen, und wie diese bei Menschen mit Adipositas aus dem Gleichgewicht geraten können. Wir betrachten die beteiligten Hormone, die Auswirkungen von ungesunden Lebensmitteln und die neuesten Forschungsergebnisse zu den neuronalen Prozessen im Gehirn.
Die hormonelle Steuerung von Hunger und Sättigung
Botenstoffe regeln, ob wir uns hungrig oder satt fühlen. Das Hungerhormon Ghrelin etwa schlägt bei schwindenden Energiereserven Alarm. Sind diese dagegen gut gefüllt, gibt das Sättigungshormon Leptin Entwarnung. Das Verhältnis von Ghrelin und Leptin ist mitentscheidend dafür, dass der Energiehaushalt ausgeglichen ist. Knapp 30 unterschiedliche chemische Verbindungen und Botenstoffe sind insgesamt beteiligt.
Ghrelin: Das Hungerhormon
Ghrelin wird überwiegend in der Magenschleimhaut produziert. Wurde über einen längeren Zeitraum keine Nahrung zugeführt, signalisiert Ghrelin dem Gehirn, dass es wieder Zeit zum Essen ist. Auch Sinneseindrücke wie der Geruch oder der Anblick von Speisen können zu einer vermehrten Ausschüttung von Ghrelin führen. Vor den Mahlzeiten steigt der Ghrelin-Spiegel und nimmt mit dem Essen ab. Deshalb ist er nach dem Nachtschlaf besonders hoch, wenn wir lange nichts gegessen haben. Außerdem hemmt Ghrelin die Fettverbrennung und vergrößert darüber die Fettspeicher. Es sorgt dafür, dass der Körper genug Energie erhält und ausreichend Reserven im Körper angelegt werden. Unangenehm nach einer Diät ist, dass nach der Gewichtsreduktion der Ghrelin-Spiegel ansteigt - ganz so, als ob das Hormon den Gewichtsverlust wieder ausgleichen wolle. Häufige Diäten können zu permanent hohen Ghrelin-Spiegeln führen. Ghrelin ist mitverantwortlich für den sogenannten Jo-Jo-Effekt nach Diäten.
Leptin: Das Sättigungshormon
Leptin wird hauptsächlich im Fettgewebe produziert. Der Leptin-Spiegel wird nicht primär durch die Mahlzeiten reguliert, sondern vor allem durch die Fettmasse im Körper. Je mehr Fettgewebe, desto mehr Leptin wird in das Blut abgegeben, um die Nahrungsaufnahme zu begrenzen. Bei einer Leptin-Resistenz können im Hypothalamus die Sättigungssignale des Leptins nicht richtig interpretiert werden. Eine Leptin-Resistenz begünstigt Adipositas, also krankhaftes Übergewicht: Trotz ausreichender Nahrungszufuhr verspüren Betroffene weiter ein Hungergefühl und nehmen mehr Nahrung zu sich, als für einen ausgeglichenen Energiehaushalt nötig ist. Manche Menschen mit Adipositas haben also nicht zu wenig Leptin im Körper, sondern es löst nicht den gewünschten Effekt aus. Nur in sehr seltenen Fällen liegt wegen eines Gendefekts ein Leptin-Mangel vor, der das Übergewicht bedingt.
Insulin und andere Hormone
Bei jeder Mahlzeit registrieren Rezeptoren, etwa in Magen, Darm und Leber, dass und wie viele Nährstoffe aufgenommen werden. Der Körper schüttet dann verschiedene Hormone aus. Insulin zum Beispiel hilft dem Körper, Zucker aus dem Blut in die Zellen zu befördern, trägt aber auch dazu bei, den Appetit zu zügeln. Ghrelin, Leptin, Insulin und Co. beeinflussen auch das Belohnungssystem im Gehirn, etwa die Ausschüttung von Botenstoffen wie dem Wohlfühlhormon Dopamin.
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Sekretin regt beim Essen die Produktion von Verdauungssäften an. Im sogenannten braunen Fettgewebe - ein besonderes Fettgewebe, dessen Zellen Wärme produzieren können - erhöht Sekretin außerdem den Energieverbrauch. Die Botschaften, die über das Sekretin im Hypothalamus ankommen, verbessern das Sättigungsgefühl und vermindern den Appetit.
Der Einfluss von Lebensmitteln auf das Hungergefühl
Was wir essen, beeinflusst unsere Vorlieben und umgekehrt. Ungesunde Lebensmittel wie Schokolade oder Chips verringern die Insulin-Empfindlichkeit. Studien zeigen: Fertiggerichte, Fast Food und manche Süßstoffe tricksen das Gehirn aus, indem sie in die Signalübertragung zwischen Gehirn und Verdauungstrakt eingreifen. Und sie verändern das Belohnungssystem im Gehirn so, dass der Appetit auf diese Produkte immer weiter zunimmt.
Die Steinzeit in uns: Warum wir Süßes lieben
Die Vorliebe für Süßes ist teils genetisch bedingt, teils erlernt. Im Laufe der Evolution war süßes, fettiges Essen von Vorteil, weil es schnell viel Energie liefert. Also griffen unsere Vorfahren ausgiebig zu. Heute ist das Nahrungsangebot mehr als üppig, doch auf Zucker reagiert unser Gehirn noch immer wie in der Steinzeit. Je häufiger wir Süßes essen, desto stärker wird das Verlangen.
Die Rolle des Supermarktes
Wer hungrig einkaufen geht, kauft impulsiver ein und achtet mehr auf den Geschmack als auf die Gesundheit. Außerdem ist das Design von Supermärkten darauf angelegt, die Kundschaft zum Zugreifen zu verlocken, von der Quengelware im Kassenbereich bis zu Sonderverkaufsflächen mit Weihnachtsplätzchen. Größere Einkaufswagen animieren dazu, mehr hineinzulegen. Ungesundes wird oft prominenter platziert als Alltagswaren.
Das Auge isst mit
Bei der Entscheidung, was und wie viel wir essen und trinken, spielt das Drumherum eine wichtige Rolle. Ein Nachtisch wirkt auf einem weißen Teller meist appetitlicher als auf einem schwarzen. Von roten Tellern isst man weniger - wahrscheinlich, weil Rot eine Warnfarbe ist. Je kleiner der Teller, desto weniger wird gegessen. In einer Studie führte eine Verdopplung der Tellergröße dazu, dass sich die Teilnehmenden bis zu 40 Prozent mehr Essen nahmen. Und es zeigte sich auch: Was erst einmal auf dem Teller landet, wird in der Regel auch aufgegessen.
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Emotionen und Schlaf: Weitere Faktoren, die das Hungergefühl beeinflussen
Essen kann tröstlich sein. Wir verbinden damit oft positive Erfahrungen wie das wohlige Gefühl eines gefüllten Magens oder die Erinnerung an Omas Apfelkuchen. Die Entscheidung, dass und was wir bei Kummer oder Anspannung essen, fällt oft impulsiv. Besonders häufig greifen wir dann zu ungesunden, süßen oder fettigen Lebensmitteln.
Auch der Schlaf hat einen Einfluss darauf, wie viel wir essen. Wer zu wenig schläft, wacht morgens hungriger auf, so das Ergebnis einer Studie.
Durst als Hunger verwechselt
Sechs normal große Gläser Wasser sollte man täglich trinken, empfiehlt die Deutsche Gesellschaft für Ernährung. Doch bei einer Befragung vor einigen Jahren gab fast jeder Zweite an, oft das Trinken zu vergessen. Auch ältere Menschen trinken oft zu wenig, weil die Durst-Rezeptoren im Gehirn nicht mehr so zuverlässig arbeiten. Das Problem: Unser Gehirn verwechselt manchmal Hunger mit Durst.
Neuronale Mechanismen im Gehirn
An der Regulierung der Nahrungsaufnahme, die für alle Organismen überlebenswichtig ist, sind vermutlich mehrere Regionen des Gehirns beteiligt. Frühere Studien haben dem Hypothalamus eine zentrale Rolle zugeschrieben, einem wichtigen Steuerzentrum für Körpertemperatur, Blutdruck und andere Körperfunktionen. Der Hypothalamus übernimmt die Aufgabe eines Reglers, der das Körpergewicht konstant hält. Er reagiert dabei auf die Signale des Hormons Leptin, das den Hypothalamus über den Füllungszustand des Fettgewebes informiert.
Das Appetitzentrum im Hirnstamm
US-Forscher lokalisieren in Cell (2017; doi: 10.1016/j.cell.2017.06.045) ein Appetitzentrum im dorsalen Raphe-Zentrum und beschreiben neue Wege, wie das Hungergefühl medikamentös beeinflusst werden könnte. Mit einer neuen Technik suchten die Forscher bei lebenden Mäusen systematisch nach Regionen des Gehirns, in denen es im Fastenzustand und nach der Fütterung zu unterschiedlichen neuronalen Aktivitäten kommt. Sie stießen dabei auf den dorsalen Raphe-Kern oder DRN, einer Region im Hirnstamm in der Nähe der Ventrikel. Im DRN finden sich vier Zelltypen, die die Neurotransmitter Serotonin, Glutamat, GABA und/oder Dopamin produzieren. Zwei dieser Zellen sind, wie weitere Experimente ergaben, an der Regulierung der Nahrungsaufnahme beteiligt. Neuronen, die GABA freisetzen, erhöhten bei den Tieren die Nahrungsaufnahme. Die Neuronen, die Glutamat freisetzen, senkten dagegen die Nahrungsaufnahme der Tiere. Die Aktivierung der Glutamat-freisetzenden Neuronen führte auch bei adipösen Mäusen zu einer Gewichtsabnahme, selbst wenn bei ihnen eine Leptinresistenz vorlag.
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Die Forscher suchten deshalb gezielt nach Wirkstoffen, die die Glutamat-freisetzenden Neurone im dorsalen Raphe-Zentrum aktivieren oder die GABA-Neuronen in ihrer Aktivität blockieren. Vor allem die Blockade der GABA-Neuronen könnte ein vielversprechender neuer Ansatz in der Behandlung der Adipositas sein.
Veränderungen im Gehirn bei Adipositas
Adipositas, auch bekannt als Fettsucht oder Fettleibigkeit, ist eine weitverbreitete Erkrankung: Etwa ein Viertel der deutschen Bevölkerung ist fettleibig. Adipositas verändert dabei auch das Gehirn der Betroffenen - ein Schlüssel zur Bekämpfung der Krankheit. Das Gehirn wird etwa in Bezug auf das Sättigungsgefühl regelrecht umprogrammiert. Bei Adipositas kommt es, ausgelöst meist durch Überernährung, zu einer Gewichtszunahme und zu Stoffwechselveränderungen wie einer Insulinresistenz. In der Folge kann das Gehirn Signale, die der Körper aussendet, oft nicht mehr richtig interpretieren: Betroffene essen dann beispielsweise zu viel, obwohl der Körper bereits genug Energie hat, da das Gehirn weiterhin ein Hungersignal sendet.
Das Belohnungssystem und Dopamin
Im gesunden Zustand hilft das Belohnungssystem des Gehirns, Bedürfnisse mit zielgerichtetem Verhalten abzustimmen. Ein wichtiger Botenstoff dabei ist Dopamin. Bei Adipositas ist dieser Mechanismus aus dem Takt geraten. Bei Menschen mit Adipositas ist das Belohnungssystem des Gehirns, vor allem die dopaminergen mesolimbischen Bahnen, verändert. Das äußert sich darin, dass Betroffene ihre Bereitschaft, sich für eine Belohnung anzustrengen, weniger gut an ihre aktuellen Bedürfnisse anpassen können. Das hänge auch mit der Art der Lebensmittel zusammen, die konsumiert werden: Wenn Menschen überwiegend hochkalorische, fett- und zuckerreiche Lebensmittel zu sich nehmen, kann dies zu Antriebslosigkeit und Leistungsabfall führen.
Auswirkungen von Junk Food auf den Hippocampus
2020 berichteten Forscher um Richard Stevenson von der Macquarie Universität in Sydney im Fachblatt "Royal Society Open Science", dass sich zu viel Junk Food - also etwa Pommes, Pizza oder Burger - auf die Funktion des Hippocampus auswirkt. Dieser reguliert eigentlich unseren Appetit. Doch nach nur einer Woche mit einer an Zucker und gesättigten Fetten reichen Ernährung zeigten Probanden ein gesteigertes Verlangen nach solchen Lebensmitteln - selbst, wenn sie eigentlich schon satt waren.
Kognitive Beeinträchtigungen
Schon 2015 listete eine Meta-Analyse von Forschenden der australischen Monash University eine ganze Reihe kognitiver Beeinträchtigungen auf, darunter in den Bereichen komplexe Aufmerksamkeit, verbales und visuelles Gedächtnis und Entscheidungsfindung. Eine kürzlich in "Nature Mental Health" veröffentlichte Studie zeigte, dass Adipositas mit biologischen Merkmalen einer beschleunigten Gehirnalterung einhergeht. Forschende fanden heraus, dass Menschen mit starkem Übergewicht bestimmte Veränderungen im Hirngewebe aufweisen - darunter in Hirnregionen, die für Belohnung und Motivation zuständig sind. Diese Veränderungen ähneln demnach jenen, die auch bei neurodegenerativen Erkrankungen auftreten.
Therapeutische Ansätze
Für die Behandlung von Adipositas gibt es vielversprechende neue Therapieansätze, die bei dieser Körper-Gehirn-Interaktion ansetzen. Besonders im Fokus: GLP-1-Analoga-Medikamente, die ursprünglich zur Behandlung von Typ-2-Diabetes entwickelt wurden und als sogenannte Abnehmspritzen Schlagzeilen machten. Die Substanzen imitieren das körpereigene Hormon GLP-1 (Glucagon-like Peptid-1), das sowohl im Darm als auch im Gehirn wirkt. Diese Analoga wirken sowohl peripher, also am Ort des Geschehens im Körper, als auch zentral im Gehirn und tragen dazu bei, das Essverhalten zu regulieren und die Motivation zu steuern. Sie fördern ein besseres Sättigungsgefühl und helfen Betroffenen, ihre Ernährungsgewohnheiten zu ändern.
Die Deutsche Gesellschaft für Endokrinologie (DGE) fordert deshalb einen Paradigmenwechsel in der Therapie: weg von rein körperorientierten Maßnahmen hin zu ganzheitlichen Konzepten, die auch das Gehirn berücksichtigen. Es ist wichtig, auch die gestörte Kommunikation zwischen Körper und Gehirn immer einzubeziehen, damit eine ganzheitliche, individuelle Therapie erfolgen kann. Mit anderen Worten: Adipositas ist keine reine Gewichtsfrage. Sie betrifft auch das Gehirn - in seiner Struktur, seiner Biochemie und seinem Verhalten.
Der Jo-Jo-Effekt und das Gehirn
Viele, die schon einmal eine Diät gemacht haben, kennen das: Nach der Diät kommt der Jojo-Effekt und die Kilos sind schnell wieder drauf. Forschende vom Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung und der Harvard Medical School haben jetzt an Mäusen gezeigt, dass sich die Kommunikation im Gehirn während einer Diät ändert: Die Nervenzellen, die das Hungergefühl auslösen, erhalten ein stärkeres Signal, so dass die Mäuse nach der Diät deutlich mehr fressen und schnell an Gewicht zunehmen.
Zu diesem Zweck setzten die Forschenden Mäuse auf Diät und beobachteten, welche Schaltkreise im Gehirn sich veränderten. Insbesondere untersuchten sie die sogenannten die AgRP-Neurone im Hypothalamus, die das Hungergefühl steuern. Sie konnten zeigen, dass die neuronalen Bahnen, die die AgRP-Neuronen stimulieren, vermehrt Signale senden, wenn die Mäuse auf Diät sind. Diese tiefgreifende Veränderung des Gehirns wurde auch noch eine längere Zeit nach der Diät beobachtet.
Den Forschenden gelang es auch, die Nervenbahnen in den Mäusen, die die AgRP-Neuronen aktivieren, gezielt zu hemmen. Dies führte dazu, dass die Mäuse nach der Diät deutlich weniger Gewicht zunahmen. "Dies könnte uns die Möglichkeit bieten, den Jo-Jo-Effekt zu verhindern", sagt Fenselau. "Langfristig ist es unser Ziel, Therapien für den Menschen zu finden, welche helfen könnten das Körpergewicht nach einer Diät zu halten. Um dies zu erreichen, erforschen wir weiterhin, wie wir die Mechanismen blockieren können, die die Verstärkung der neuronalen Bahnen auch beim Menschen vermitteln.“
Praktische Tipps zur Beeinflussung des Hungergefühls
- Energiedichte reduzieren: Da unser Magen leider keinen Kalorienzähler besitzt, sondern die Magendehnung die entscheidende Rolle für die Sättigung spielt, sollten Nahrungsmittel mit niedriger Energiedichte, d. h. mit viel Volumen und gleichzeitig wenigen Kalorien einen wichtigen Platz auf dem Speisezettel einnehmen. Senken Sie die Energiedichte mit Nahrungsmitteln, die viel Wasser (Null Kalorien!) enthalten. Also durch den Verzehr von Obst, Gemüse und Salat.
- Eiweißreiche Mahlzeiten: Da die unter Punkt 1 genannten Nahrungsmittel relativ schnell verdaut sind, sollten die Mahlzeiten einen hohen Eiweißanteil haben. Eiweiß verzögert die Magenentleerung und sorgt daher für eine anhaltende Sättigung. Eiweißhaltige Nahrungsmittel sind z. B. Fisch, Fleisch, ungesüßte Molkereiprodukte, Eierspeisen. Pflanzliche Nahrungsmittel mit höherem Eiweißgehalt sind z. B.
- Kohlenhydrate reduzieren: Auch das zuckerregulierende Hormon Insulin steigert den Appetit und hemmt außerdem die Fettverbrennung. Niedrige Insulinspiegel helfen daher bei der Stabilisierung des Gewichts. Da vor allem Kohlenhydrate zu einem Insulinanstieg führen, ist Zurückhaltung bei den Kohlenhydraten besonders wichtig. Kohlenhydrate sind u. a. in Getreideprodukten (z. B.
- Bewusstes Essen: Bewusstes Essen ist ein wichtiger Schritt für ein gesundes Essverhalten und damit auch zu einem Sättigungsgefühl. Wichtig ist, achtsam zu essen. Bereits im Mund können wir bewusst die Sättigung beeinflussen. Bewusstes und längeres Kauen trägt zu einer besseren Sättigung bei. Zudem machen unverarbeitete und natürliche Lebensmittel aufgrund hoher Nährwerte deutlich länger satt als Fastfood oder Fertiggerichte.
- Ausgewogene Ernährung und Bewegung: Vor pharmazeutischen Lösungen sollte immer der Versuch stehen, sein Körpergewicht durch ausgewogene Ernährung oder ein Mehr an körperlicher Aktivität zu verringern. Das kann nicht nur zu einem verbesserten Gleichgewicht von Hunger- und Sättigungsgefühl und zu einer Gewichtsabnahme führen, sondern auch die allgemeine Gesundheit und das Wohlbefinden positiv beeinflussen.
- Ausreichend trinken: Unser Gehirn verwechselt manchmal Hunger mit Durst. Sechs normal große Gläser Wasser sollte man täglich trinken.