10.05.2022 - Universitat Pompeu Fabra

Wichtige epigenetische Marker für die Anfälligkeit für die Entwicklung von Esssucht identifiziert

Die im Mäusegehirn betroffenen epigenetischen Marker waren auch im Plasma von Menschen verändert

Ein Forscherteam hat bei Nagetieren und Menschen gemeinsame epigenetische Mechanismen im Zusammenhang mit der Esssucht identifiziert. Der im Journal of Clinical Investigation veröffentlichte Artikel wurde von Rafael Maldonado und Elena Martín von der Forschungsgruppe Neuropharmakologie-Neuropharmazie der Universität Pompeu Fabra, die dem medizinischen Forschungsinstitut Hospital de la Mar (IMIM) angegliedert ist, sowie von José Manuel Fernández-Real von der Gruppe Ernährung, Ökostoffwechsel und Gesundheit des Biomedizinischen Forschungsinstituts Girona (IDIBGI) Dr. Josep Trueta und CIBEROBN geleitet.

Esssucht ist eine unkontrollierte Nahrungsaufnahme, die mit Fettleibigkeit und Essstörungen einhergeht. Es handelt sich um eine komplexe, chronische, multifaktorielle Störung des Gehirns, die aus dem Zusammenspiel mehrerer Gene und Umweltfaktoren resultiert. Ihre Prävalenz nimmt weltweit zu, und es gibt keine wirksamen Behandlungsmöglichkeiten.

In einer früheren Arbeit identifizierten die Forscher die neurobiologischen Mechanismen, die die Entwicklung von Esssuchtverhalten ermöglichen. Insbesondere stellten sie fest, dass bestimmte kortikale Bereiche des Gehirns am Verlust der Kontrolle über die Nahrungsaufnahme beteiligt sind.

"Nachdem wir den Mechanismus identifiziert haben, stellen wir uns die Frage, warum manche Menschen widerstandsfähig sind, während andere süchtig werden. Dabei konzentrieren wir uns auf epigenetische Faktoren, d. h. auf externe oder umweltbedingte Faktoren, die die Genexpression verändern", erklärt Elena Martín.

Nachdem sie den Mechanismus identifiziert hatten, stellten sie sich die Frage, warum manche Menschen widerstandsfähig sind, während andere süchtig werden. Dabei konzentrierten sie sich auf epigenetische Faktoren, d. h. auf äußere oder umweltbedingte Faktoren, die die Genexpression verändern.

Die Wissenschaftler wählten extreme Populationen von Nagetieren aus, die süchtig und nicht süchtig nach Nahrung waren. Sie suchten speziell nach epigenetischen Markern in Bereichen der Großhirnrinde, die mit dieser Sucht in Verbindung stehen. Unter den verschiedenen epigenetischen Mechanismen, die es gibt, konzentrierten sie sich in diesem Fall auf microRNAs, kleine RNA-Moleküle, die die Genexpression auf komplexe und dynamische Weise regulieren.

Sie untersuchten auch die zirkulierenden mikroRNAs bei gesunden Freiwilligen, und es wurde ein Fragebogen ausgefüllt, der ein Instrument zur Messung des Grades der Esssucht darstellt. "Das faszinierendste Ergebnis war, dass dieselben microRNAs, die im Mäusegehirn betroffen waren, auch im Plasma von Menschen verändert waren. Interessanterweise wurden dieselben microRNAs mit dem Grad der Nahrungssucht in Verbindung gebracht, der mit Hilfe dieses Fragebogens gemessen wurde", erklärt José Manuel Fernández-Real.

Bru Cormand und Noèlia Fernàndez von der Universität Barcelona, dem Institut für Biomedizin der Universität Barcelona (IBUB), dem Forschungsinstitut Sant Joan de Déu (IRSJD) und dem CIBERER erklären, dass "die wichtigsten identifizierten mikroRNAs an Prozessen beteiligt sind, die für die Esssucht relevant sind, wie die Fett- und Kohlenhydratverdauung, morphologische Veränderungen im Gehirn, Insulinresistenz oder sogar die Abhängigkeit von bestimmten Substanzen wie Methamphetaminen".

Im Rahmen dieser multifaktoriellen Krankheit mit vielfältigen Erscheinungsformen haben sie zwei Hauptkomponenten der Verhaltensänderung identifiziert: eine hohe Motivation zur Nahrungsbeschaffung und eine zwanghafte Suche, trotz der negativen Auswirkungen eines solchen Verhaltens. "Interessanterweise haben wir festgestellt, dass zwei spezifische epigenetische Veränderungen für diese Verhaltensmerkmale der Krankheit verantwortlich zu sein scheinen", betont Rafael Maldonado. "Die Ähnlichkeiten zwischen den Ergebnissen bei Mäusen und Menschen verleihen der Studie einen bedeutenden translationalen Wert. Die Rolle der Epigenetik bei der Anfälligkeit für Esssucht öffnet die Tür zur Identifizierung von Biomarkern für die Frühdiagnose der Krankheit und die Suche nach zukünftigen Therapien durch die Veränderung der Expression von miRNA", schließt er.

Die Forscher Alejandra García Blanco, Laura Domingo-Rodriguez, Judit Cabana Domínguez und Noèlia Fernàndez-Castillo sind die Erstautoren des Artikels. Weitere Studienteilnehmer waren Wissenschaftler des Biomedizinischen Forschungszentrums für Pathophysiologie der Adipositas und Ernährung (CIBEROBN), des Biomedizinischen Forschungszentrums für seltene Krankheiten (CIBERER), des Forschungsinstituts Sant Joan de Déu, des Zentrums für Genomische Regulierung, der Universität Vilnius (Litauen), des University College Cork (Irland) und des Teagasc Food Research Centre (Irland).

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