Modifikation der Gehirnenergiehomöostase

Projektmitarbeiter:Prof. Dr. Kerstin M. OltmannsAlina KistenmacherEwelina K. Wardzinski
Dr. med. Georg GohlaJan Christian MartensDr. Uwe H. Melchert

Unsere Forschungsarbeiten haben wiederholt gezeigt, dass ein enger Zusammenhang zwischen dem Energiestatus des Gehirns und dem Körpergewicht des Menschen besteht. Übergewicht ist demnach im Vergleich zu Normalgewicht mit einem geringeren Energiestatus im Gehirn verbunden. Schwerpunkt unserer aktuellen Grundlagenforschung ist daher unter anderem die Beeinflussbarkeit des menschlichen Gehirnenergiestoffwechsels und die damit einhergehenden Veränderungen peripher-metabolischer Prozesse, des Nahrungsaufnahmeverhaltens und der Regulation des Körpergewichts. Folgende Ansätze werden derzeit in Studien untersucht:

  1. Da wir vermuten, dass die Gehirnenergiehomöostase durch äußere alltägliche Einflüsse, wie z.B. Stress, sehr stark beeinflusst wird, soll eine aktuelle Stress-Studie mittels Trier Social Stress Test (TSST) zeigen, ob der sogenannte psychosoziale Stress möglicherweise einen Prädiktor für die häufig beobachtete Modifikation des Essverhaltens und des Körpergewichts darstellt.
  2. Da wir den Energiestoffwechsel des Gehirns bereits durch verschiedene Interventionen experimentell beeinflussen konnten und insbesondere die Methode der transkraniellen Gleichstromstimulation einen signifikanten Effekt auf die Senkung von Appetit und Nahrungsaufnahme hatte, wird in weiteren Studien untersucht, ob dieser auf eine stimulationsbedingte Veränderung der Gehirnenergie zurückzuführen ist. Da die zelluläre Energiegewinnung neben der Bereitstellung von ausreichend Energiesubstrat (im Gehirn hauptsächlich Glukose) von unterschiedlichen Parametern im Prozess der Energiegewinnung abhängt, ist ein weiteres Ziel aufzuzeigen, ob der zerebrale Energiestoffwechsel auch anderweitig positiv beeinflusst werden kann.
  3. Übergewicht wird neben dem reduzierten Gehirnenergielevel trotz vermehrter Nahrungsaufnahme ebenfalls häufig mit einem Vitamin C-Defizit in Verbindung gebracht. Vitamin C gelangt zum Teil über denselben Transportweg wie Glukose ins Gehirn. Des Weiteren stellt es ein wichtiges zelluläres Antioxidans dar und ist zusätzlich indirekt an der Energiegewinnung beteiligt. Daher soll eine weitere aktuelle Studie zeigen, ob Vitamin C zu einer Veränderung der Energiegewinnung im Gehirn führen kann.