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Hitze bremst den Appetit, kann aber dennoch Gewichtszunahme fördern
Warme Umgebung bremst bei Mäusen den Appetit, schützt sie aber nicht vor Gewichtszunahme. In vierwöchigen Experimenten bei 28 Grad Celsius fraßen die Tiere weniger, setzten jedoch mehr Fett an. Verantwortlich ist offenbar ein Zusammenspiel aus stark sinkendem Energieverbrauch und wärmeempfindlichen Nervenzellen im Hypothalamus, die Mahlzeitengröße und Sättigung steuern.
Baton Rouge (U.S.A.). Körpergewicht hängt nicht nur davon ab, wie viel Energie ein Organismus mit der Nahrung aufnimmt. Ebenso wichtig ist, wie viel Energie er für Bewegung, Stoffwechsel und die Aufrechterhaltung seiner Körpertemperatur verbraucht. Bei Kälte steigt dieser Aufwand, während eine warme Umgebung den Bedarf an eigener Wärmeproduktion senkt.
Diese Gegenbewegung kann eine scheinbar günstige Reaktion überlagern. Wärme verringert bei Mäusen zwar die Nahrungsaufnahme, doch zugleich fällt ihr Energieverbrauch noch stärker. Dadurch kann die Energiebilanz trotz kleinerer Mahlzeiten in Richtung Gewichtszunahme kippen.
Forscher des Pennington Biomedical Research Center (PBRC) um Prof. Heike Münzberg haben untersucht, wie Umgebungstemperaturen Fressen und Energiehaushalt von Mäusen verändern. In einem Kurzzeitversuch lebten die Tiere 48 Stunden bei 10, 22 oder 30 Grad Celsius. Dabei passten sich Nahrungsaufnahme und Energieverbrauch deutlich an die Temperatur an, ohne dass sich das Körpergewicht innerhalb dieser kurzen Zeit wesentlich veränderte.
Anders sah es nach vier Wochen aus. Männliche Mäuse bei 28 Grad Celsius fraßen weniger als Tiere bei 22 oder 4 Grad Celsius, nahmen aber mehr Körperfett zu. Kälte verhinderte dagegen die Fettzunahme, die bei Raumtemperatur auftrat. Die Ergebnisse zeigen damit, dass weniger Futter nicht automatisch weniger Gewicht bedeutet, wenn zugleich der Energiebedarf stark sinkt.
„Diese Ergebnisse stellen die traditionelle Sichtweise infrage, die sich vor allem auf Ernährung und körperliche Aktivität konzentriert, denn sie zeigen, dass das Gehirn Umweltreize wie die Temperatur gemeinsam mit Stoffwechselsignalen integriert. Wenn wir verstehen, wie diese Systeme zusammenarbeiten, erhalten wir ein vollständigeres Bild davon, was das Körpergewicht im Laufe der Zeit beeinflusst“, sagt Laura Kaiser vom PBRC.
Für die Appetitbremse konzentrierte sich das Team auf Nervenzellen im präoptischen Areal des Hypothalamus, die Andockstellen für das Sättigungshormon Leptin tragen. Diese Leptinrezeptor-Neuronen reagieren auf Wärme und gehören zu Schaltkreisen, die Körpertemperatur und Energiehaushalt koordinieren. Bei 30 Grad Celsius wurden die Mahlzeiten der Mäuse kleiner und kürzer, zugleich nahm die Sättigung zwischen den Mahlzeiten zu. Die Zahl der Mahlzeiten blieb dagegen weitgehend unverändert.
Um zu testen, ob diese Nervenzellen den Effekt tatsächlich mitverursachen, versahen die Forscher sie genetisch mit einem künstlichen Schalter und aktivierten diesen anschließend mit einem Wirkstoff. Unter kalten Bedingungen sank die Nahrungsaufnahme dadurch auf ein Niveau, das dem natürlichen Effekt warmer Umgebung ähnelte. Bei 30 Grad Celsius brachte die zusätzliche Aktivierung dagegen kaum noch eine weitere Abnahme, was dafür spricht, dass die Zellen bei Wärme ohnehin bereits stark in den Regelkreis eingebunden sind.
Die Nervenfasern reichen in mehrere Zentren des Hypothalamus, die über das Melanocortin-System Hunger und Sättigung beeinflussen. Ein Wirkstoff, der dort den an Sättigung beteiligten Melanocortin-4-Rezeptor aktiviert, dämpfte die Nahrungsaufnahme bei Kälte stärker als bei Wärme. Welche der nachgeschalteten Zellgruppen den Effekt im natürlichen Zustand genau vermittelt, ist aber noch nicht abschließend geklärt.
Die Versuche zeigen einen plausiblen Mechanismus, mit dem Umgebungstemperatur bei Mäusen gleichzeitig den Appetit und den Energieverbrauch verschiebt. Daraus folgt jedoch nicht, dass warme Innenräume Menschen automatisch dicker machen. Die neue Arbeit ist eine Tierstudie, und die längerfristigen Versuche zur Fettzunahme wu