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August 27, 2018Ghrelin – mehr als nur ein Hungerhormon
Ghrelin (auch als Lenomorelin bezeichnet) wird hauptsächlich in der Magenschleimhaut und der Bauchspeicheldrüse hergestellt. Die aktive Form von Ghrelin entsteht durch die Abspaltung von einigen Aminosäuren des Präproteins Preproghrelin. Es entfaltet seine Funktion über den Ghrelinrezeptor (GHS-R), der sich hauptsächlich in der Bauchspeicheldrüse, in der Schilddrüse, im Herzen und in zahlreichen Bereichen des Gehirns, wie der Hypophyse befindet.
Die bekanntesten Aufgaben von Ghrelin sind die Anregung des Appetits und die Fettsäuresynthese, was letztendlich zu Übergewicht und Fettsucht führen kann. Die Auswirkungen von Ghrelin auf den Körper sind jedoch noch weitaus größer, als bisher angenommen: Ghrelin reguliert unter anderem den Schlaf-Wach-Rhythmus, die Darmmotilität und den Glukosestoffwechsel.
Wie Ghrelin deinen Hunger steuert
Ghrelin stimmuliert Neuronen im Hypothalamus, die das Signal zur Nahrungsaufnahme weiterleiten. Die Wirkungsweise von Ghrelin auf die Neuronen ist dabei selektiv: Es aktiviert oder inhibiert nur solche Neuronen, die spezifische Proteinsignaturen aufweisen. Genauer gesagt, handelt sich dabei um Neuronen, die das Neuropeptid Y (Npy) oder das Agouti-related protein (Agrp) herstellen. Experimente in Mäusen führten zu der Erkenntnis, dass durch die Blockade der aktivierenden Neuronen - trotz Injektion von Ghrelin - die Nahrungsaufnahme deutlich geringer war.
Man könnte daraus schlussfolgern, dass übermäßiges Essen und Übergewicht/Fettsucht durch zu viel Ghrelin ausgelöst werden könnte. Tatsächlich fanden jedoch einige Studien heraus, dass in fettsüchtigen Probanden der Ghrelinspiegel deutlich niedriger lag, als bei normalgewichtigen Probanden! Interessanterweise wurde Fettsucht jedoch mit einem erhöhten Insulinspiegel assoziiert. Man vermutet, dass durch den erhöhten Insulinspiegel, die Ausschüttung von Ghrelin blockiert wird.
Ghrelin ist das Gegenstück zu Leptin, welches ebenfalls den Hunger reguliert. Wenn Leptin in angemessenen Konzentrationen vorhanden ist, heißt das für unseren Körper, das wir genug zu essen haben und unser Metabolismus nicht auf Sparflamme laufen muss. Folglich verhindert Leptin die Ausschüttung von Ghrelin. Haben wir jedoch Hunger, blockiert Ghrelin die Ausschüttung von Leptin.
Als Hungerhormon tut Ghrelin sein Bestes, um uns zum Essen zu motivieren: Es sensibilisiert unseren Geschmacks- und Geruchsinn und regt die Magensäurebildung, sowie die Magenmotilität an.
Kohlenhydrate sind Hauptbestandteil unserer Ernährung, die der Körper in ihre Kleinstbausteine (zum Beispiel Glukose) spaltet und in die einzelnen Zellen transportiert. Dort werden sie zur Energiegewinnung weiterverarbeitet. Wenn Ghrelin unsere Nahrungsaufnahme kontrolliert, wie wirkt es sich auf unseren Glukosehaushalt aus?
Weiterführende Artikel:
Ghrelin kontrolliert den Glukosestoffwechsel
Die Glukose Homöostase ist ein komplexer Prozess, den wir für einen optimalen Stoffwechsel benötigen. Er bedarf einer feinregulierten Ausschüttung und Funktion von Insulin, ein Hormon, dass die Aufnahme von Glukose in die Zellen reguliert. Eine fehlerhafte Regulation führt in den meisten Fällen zu Übergewicht oder schwerwiegenderen Erkrankungen wie Diabetes mellitus.
Die Ausschüttung von Ghrelin verhindert jedoch die Sekretion von Insulin und damit die Aufnahme der Glukose in die Zellen. In der Bauchspeicheldrüse befinden sich verschiedenste Arten von Zellen, unter anderem die Insulin produzierenden Beta-Zellen. Wird Ghrelin in der Bauchspeicheldrüse blockiert, wird eine durch fettreiche Nahrung induzierte Glukoseintoleranz verhindert.
Die Erkenntnis, dass durch die Blockierung von Ghrelin die Insulinsensitivität verbessert wird, führte zu der Entwicklung von pharmazeutischen Ghrelin Blockern, die sich zurzeit in klinischen Studien befinden. Wir dürfen gespannt sein, ob Ghrelin Blocker die „Abnehm“-Pillen schlechthin sein werden.
Was passiert jedoch, wenn unser Zuckerhaushalt ins Wanken gerät?
Hungern wir, sorgt Ghrelin dafür, dass die Glukose Homöostase konstant bleibt, indem es für die Herstellung von Glukose durch die Stimulierung von Wachstumshormonen oder der Aktivierung von gluconeogentischen Prozessen sorgt.
Ghrelin kontrolliert den Energieverbrauch
Ghrelin sorgt dafür, dass wir vermehrt Energie durch vermehrte Nahrungsaufnahme unserem Körper zuführen. Des Weiteren fand man heraus, dass bei Verlust von Ghrelin, der Energieverbrauch beim Fasten deutlich höher lag. Es scheint, dass Ghrelin auch den Energieverbrauch im Körper beeinflussen kann. Ghrelin interagiert mit einem Rezeptor, GHS-R, der die Signale an die Zellen weiterleitet. Experimente haben gezeigt, dass der Funktionsverlust des Rezeptors zu einem höheren Energieverbrauch führt, unabhängig von der Nahrungsaufnahme oder der körperlichen Aktivität.
Ist ein niedriger Ghrelinspiegel der Schlüssel zu einer schlanken Figur?
Ghrelin sorgt dafür, dass dein Körper weniger Energie verbraucht. Ist dein Ghrelinspiegel niedrig, ist dein Körper bereit mehr Energie zu verbrauchen. Experimente haben gezeigt, dass Tiere deutlich schlanker waren, wenn sie einen niedrigen Ghrelinspiegel besaßen; selbst im Alter. Willst du also abnehmen oder schlank bleiben, könnte dir ein niedriger Ghrelinspiegel in die Karten spielen, oder?
Ghrelin wird hauptsächlich durch die Nahrungsaufnahme reguliert. Abhängig von unserer Ernährungsroutine steigt die Konzentration von Ghrelin in unserem Blut an und wird durch das Essen von Nahrung wieder gesenkt. Die verzehrten Nährstoffe wirken unterschiedlich auf die Ausschüttung von Ghrelin: Kohlenhydrate und Proteine reduzieren die Herstellung und die Ausschüttung von Ghrelin stärker, als es Fette tun.
Die verminderte Ausschüttung von Grehlin nach der Mahlzeit ist unabhängig von dem Volumen der Nahrung.
Eine Studie unter der Leitung von Henk FJ Hendriks analysierte den Effekt eines proteinreichen Frühstücks (HP-Gruppe; high-protein) und eines kohlenstoffreichen Frühstücks (HC-Gruppe, high-carb) auf das Sättigungsgefühl und die Ausschüttung von Ghrelin nach der Mahlzeit. Beide Gruppen erhielten das gleiche Frühstück, jedoch wurden die Zusatzmittel so verändert, dass die HP-Gruppe 58.1% der Energie von Proteinen und die HC-Gruppe 47.3% der Energie von Kohlenhydraten erhielten. Der Fettgehalt des Frühstücks war in beiden Gruppen gleich.
Interessanterweise zeigten sich kaum Unterschiede im Sättigungsgefühl beider Gruppen, allerdings wies die HP-Gruppe eine deutlich geringere Ghrelinkonzentration nach dem Frühstück auf. Unglücklicherweise blieb die Konzentration von aktivem Ghrelin bei beiden Gruppen gleich.
Die Aktivität von Hormonen wie Ghrelin kann durch Modifikationen durch andere Enzyme beeinflusst werden. Lange galt, dass die Acetylierung von Ghrelin zu dessen biologisch aktiven Form führt. Neuere Studien fanden jedoch heraus, dass die acetylierte und die nicht-acetylierte Form von Ghrelin zusammen einen vollkommen anderen Effekt auf den Körper ausübten, als beide jeweils alleine. Injizierte man beide Formen zusammen, wiesen die Probanden einen deutlich niedrigen Insulinspiegel auf, der sich ebenfalls in einem niedrigeren Blutzucker wiederspiegelte. Hohe Konzentrationen an acetyliertem Ghrelin alleine reduzierte die Insulinsensitiviät bis zu 6 Stunden nach Injektion. Injizierte man jedoch zusätzlich unacetyliertes Ghrelin, verbesserte sich die Insulinsensitivität deutlich!
Sehr proteinreiche Mahlzeiten sind seit einiger Zeit immer mehr im Trend, um schlanker zu werden oder die Körperkomposition zu verändern. Vermehrte Studien belegen jedoch, dass sehr proteinreiche Mahlzeiten, die Insulinsensitivität der Zellen deutlich herabsetzen. Besonders Übergewicht und Fettsucht werden mit einer niedrigeren Insulinsensitivität assoziiert, wodurch der Blutzuckerspiegel deutlich erhöht ist. Es ist daher fraglich, inwiefern eine sehr proteinreiche Mahlzeit wirklich langfristig erfolgsversprechend ist. Letztendlich sollte man nicht nur die kurzfristigen Erfolge im Auge haben, sondern auch langfristig planen.
Anstelle die Funktion von Ghrelin zu blockieren, könnte es ein viel besserer Ansatz sein, den Anteil an unacetyliertem Ghrelin zu erhöhen, um den gewünschten Effekt auf die Insulinsensitivität zu verbessern. Denn der Anteil an nicht-acetyliertem Ghrelin sinkt mit voranschreitendem Übergewicht/Fettsucht.
Wie sehen deine Mahlzeiten aus? Folgst du auch dem high-protein Trend? Ich muss leider gestehen, dass ich ebenfalls versucht habe, proteinreich zu essen. Nach einiger Zeit konnte ich weder Eier, Fleisch noch Proteinshakes mehr sehen!
Weitere Referenzen:
- Pohler et al. Ghrelin regulation of glucose metabolism