Der Hypothalamus ist eine wichtige Gehirnregion, die den Stoffwechsel steuert. Veränderungen in der mütterlichen Ernährung während der Entwicklung beeinflussen den Hypothalamus, doch die zugrundeliegenden Mechanismen sind bisher wenig bekannt.
Das Team um Dr. Rachel Lippert, Leiterin der Nachwuchsgruppe Neuronale Schaltkreise am DIfE, hat im Mausmodell drei Hauptrezeptoren für Darmhormone und ihre Rolle im Hypothalamus während der ersten Lebenswochen untersucht. Diese Phase entspricht dem letzten Trimester der Schwangerschaft beim Menschen in Bezug auf die Gehirnentwicklung.
Die Rezeptoren GIPR, GLP1R und CCK2R spielen eine wichtige Rolle bei Glukoseregulation, Nahrungsaufnahme und Energiebilanz. Sie könnten potenzielle Ziele für die Behandlung von Fettleibigkeit und Diabetes sein.
Die Studie hebt die Wechselwirkungen zwischen Darmhormonen und Gehirnentwicklung hervor. Die Ergebnisse könnten Einblicke in die Auswirkungen der mütterlichen Ernährung auf den Nachwuchs liefern und helfen, Behandlungsstrategien für Stoffwechselstörungen zu entwickeln.
Die Nachwuchsgruppe Neuronale Schaltkreise um Dr. Rachel Lippert (vorne Mitte). © Susann Ruprecht/DIfE
Hintergrundinformationen zu den drei Rezeptoren
Der Gastric inhibitory polypeptide receptor (GIPR) wird in Bauchspeicheldrüse, Magen, Herz, Niere, Leber, Fettgewebe und Gehirn exprimiert. Er fungiert als Signalvermittler in der Darm-Hirn-Achse. Während die Aktivierung des Rezeptors in der Bauchspeicheldrüse die Insulinfreisetzung stimuliert, sorgt sie im Gehirn für eine reduzierte Nahrungsaufnahme und Gewichtsverlust.
Der Glucagon-like peptide-1 receptor (GLP1R) wird in Bauchspeicheldrüse, Lunge, Magen, Herz, Niere und Gehirn exprimiert. Er ist an der Kontrolle des Blutzuckerspiegels beteiligt, indem er in der Bauchspeicheldrüse die Insulinfreisetzung stimuliert. Die Aktivierung des Rezeptors im Hypothalamus sorgt für eine reduzierte Nahrungsaufnahme.
Der Cholecystokinin receptor 2 (CCK2R) ist im Gehirn, insbesondere im Hypothalamus, stark ausgeprägt. Er fungiert als Signalvermittler in der Darm-Hirn-Achse und ist an Verdauung, Emotionen und Gedächtnisregulation beteiligt.
Original-Publikation:
Cantacorps, L., Coull, B. M., Falck, J., Ritter, K., Lippert, R. N.: Gut-derived peptide hormone receptor expression in the developing mouse hypothalamus. PLoS One 18(8):e0290043 (2023). [Open Access]
Detailliertere Informationen in der Pressemitteilung des DIfE