Für die Behandlung der stetig wachsenden Zahl von Patient:innen mit Adipositas und Typ-2-Diabetes bieten die kürzlich entwickelten GIPR:GLP-1R-Co-Agonisten den entscheidenden Durchbruch. Diese neuartigen Wirkstoffe verhelfen Betroffenen zu einem erheblichen Gewichtsverlust. Obwohl bereits von Wissenschaftler:innen bei Helmholtz Munich gezeigt wurde, dass das Hormon glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) das Körpergewicht mittels Signalen über den GIP-Rezeptor im Gehirn verringert, waren die beteiligten Nervenzellen bis jetzt unentdeckt. Unter der Leitung von Dr. Timo Müller von Helmholtz Munich und dem Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD) hat ein Forschungsteam nun entdeckt, dass GIP mit spezifischen hemmenden Nervenzellen im Gehirn interagiert und so einen Gewichtsverlust hervorruft. Diese neuen Erkenntnisse sind nun in der Fachzeitschrift 'Nature Metabolism' veröffentlicht.

Adipositas und Typ-2-Diabetes sind zwei eng miteinander verknüpfte Gesundheitsprobleme, die weltweit zunehmen. Wissenschaftler:innen von Helmholtz Munich haben kürzlich einen bedeutenden Fortschritt in der Behandlung erzielt, indem sie die sogenannte GIPR:GLP-1R Co-Agonisten entwickelt haben. Diese Wirkstoffe sprechen gleich zwei Hormonrezeptoren im menschlichen Körper an: den glucose-dependent insulinotropic polypeptide Rezeptor (GIPR) und den glucagon-like peptide-1 Rezeptor (GLP-1R). Diese Rezeptoren sind an der Regulation des Glukosestoffwechsels und der Insulinausschüttung beteiligt und eine gezielte Behandlung fördert Gewichtsverlust und reduziert die Nahrungsaufnahme. Die genauen Mechanismen und die spezifischen Nervenzellen, durch die das Hormon glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) den Energiehaushalt und die Nahrungsaufnahme beeinflusst, blieben bisher jedoch unentdeckt.

GIP vermittelt eine Gewichtsreduktion durch hemmende Nervenzellen im Gehirn
Dr. Timo Müller und sein Team haben nun die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen und die Rolle von GIP aufgedeckt. In ihrer neuen Studie zeigen die Forschenden, dass GIP im Hirnstamm über spezifische hemmende Nervenzellen wirkt. Genauer gesagt reduziert der GIPR:GLP-1R Co-Agonist das Körpergewicht und die Nahrungsaufnahme durch GIPR-Signale in hemmenden Nervenzellen im Gehirn, den sogenannten GABAergen Nervenzellen. Wenn der GIPR in diesen GABAergen Nervenzellen fehlt, verschwinden die gewichtsreduzierenden Effekte von GIP.
 

Das Bild zeigt in rot die Akkumulation von GIP im Hirnstamm nach einmaliger peripherer Injektion und in grün die dadurch bewirkte Aktivierung von Neuronen. Copyright:  Nature Metabolism | ©Liskiewicz et al.

„Die Daten zeigen zum ersten Mal, dass GIP das Körpergewicht und die Nahrungsaufnahme im Gehirn reguliert, indem es GABAerge Nervenzellen stimuliert. GIPR ist ein essenzieller Bestandteil in diesen Nervenzellen, um das Körpergewicht und die Nahrungsaufnahme zu verringern.“ erklärt Timo Müller, Letztautor der Studie, die Ergebnisse. Arek Liskiewicz, Erstautor der Studie, fügt hinzu: „Unsere Daten bieten wertvolle Einblicke in die Mechanismen von GIPR:GLP-1R-Co-Agonisten. Mit unseren Erkenntnissen kann nun gezielt das GIP-Systems im Gehirn für die Entwicklung von neusten Therapien zur Behandlung von Adipositas genutzt werden.“

Original-Publikation:
Liskiewicz et al. (2023): Glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) regulates body weight and food intake via GABAergic neurons in mice. Nature Metabolism. DOI: 10.1038/s42255-023-00931-7
 

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