Neuronen im Gehirn, die unser Hungergefühl triggern, können durch eine Substanz deaktiviert werden, die Darmbakterien produzieren. Forscher des französischen Nationalen Instituts für Gesundheit und medizinische Forschung (INSERM) haben diesen Mechanismus entschlüsselt. Ein tieferes Verständnis der Darm-Gehirn-Kommunikation könnte zukünftig Therapien gegen Adipositas und Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes ermöglichen.
Das Darmmikrobiom umfasst Milliarden Bakterien, Pilze und Mikroben im Magen-Darm-Trakt. Diese Mikroorganismen extrahieren Nährstoffe aus der Nahrung, reparieren Darm- und Hautzellen und stärken das Immunsystem gegen Pathogene.
Vorherige Studien zeigten Zusammenhänge zwischen Mikrobiom-Zusammensetzung und Psyche, wie Stimmungsschwankungen. Doch der präzise Kommunikationsweg zwischen Darmbakterien und Gehirn war unbekannt.
Die aktuelle INSERM-Studie identifiziert Muropeptide – Fragmente bakterieller Zellwände –, die bei Wachstum oder Absterben der Bakterien freigesetzt werden. Diese wandern über den Blutkreislauf zum Hypothalamus, dem Gehirnzentrum für Hunger, Durst und Hormonregulation.
„Der Hypothalamus steuert Hunger, Durst, Körpertemperatur und Hormonausschüttung“, erklärt Prof. Gerard Eberl, Co-Autor der Studie am INSERM.
Im Hypothalamus blockieren bestimmte Neuronen das Hungergefühl nach dem Essen. Frühere Arbeiten zeigten, dass diese Sensoren für Bakterienfragmente haben. Das Team testete nun deren Einfluss.
Mäuse mit Nahrung, angereichert mit Muropeptiden, wurden verglichen: Eine Gruppe mit funktionalem Rezeptor, die andere ohne. Die Rezeptor-freien Mäuse fraßen deutlich mehr und nahmen stärker zu, da kein Sättigungssignal eintraf. Normale Mäuse mit einer analogen Substanz reduzierten ihre Aufnahme.
„Darmbakterien könnten dem Gehirn signalisieren: ‚Hör auf zu essen, das tötet uns oder begünstigt schädliche Keime‘“, interpretiert Eberl. „Muropeptide deuten auf Mikrobiom-Störungen hin – ein Risiko für Darmgesundheit und Wirt. Das Gehirn lernt dann, Nahrung einzuschränken und Sättigung zu spüren.“
Ein ausgeglichenes Mikrobiom nutzt Mensch und Bakterien. Dysbiosen durch Überwucherung gefährden beide, betont Eberl.
Nächste Schritte: Übertragbarkeit auf Menschen prüfen. Ernährungsanpassungen könnten Bakterienreaktionen modulieren und Adipositas therapieren.
„Bei Menschen korrelieren diese Fragmente mit Schlafstörungen, Rezeptor-Mutationen mit Stimmungs- und neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer“, sagt Eberl. Die Forschung unterstreicht den enormen Einfluss unserer Darmmikroben.