01.07.2022 - Universität Basel

Der reine Anblick einer Mahlzeit löst im Hirn eine Entzündungsreaktion aus

Mahlzeit regt Immunabwehr an

Noch bevor Kohlenhydrate im Blut auftauchen, führt der reine Anblick und Geruch einer Mahlzeit schon zur Freisetzung von Insulin. Forschende der Universität Basel und des Universitätsspitals Basel konnten erstmals zeigen, dass hierbei eine kurzzeitige Entzündungsreaktion auftritt, die nötig ist, um das Insulin freizusetzen. Bei Übergewichtigen dagegen fällt die Entzündungsreaktion so heftig aus, dass sie die Insulinausschüttung beeinträchtigt.

Schon die Erwartung einer bevorstehenden Mahlzeit löst im Körper eine Reihe von Reaktionen aus. Am bekanntesten ist wohl, dass einem «das Wasser im Munde zusammenläuft». Aber auch das blutzuckerregulierende Hormon Insulin tritt bereits auf den Plan, bevor der erste Bissen zwischen unseren Zähnen gelandet ist. Fachkreise reden hierbei von der neuronal vermittelten (oder cephalischen) Phase der Insulinfreisetzung.

Mahlzeit regt Immunabwehr an

Unklar war bisher jedoch, wie aus der sinnlichen Wahrnehmung einer Mahlzeit das Signal an die Bauchspeicheldrüse entsteht, die Insulinproduktion hochzufahren. Forschende der Universität Basel und des Universitätsspitals Basel haben nun ein wichtiges Puzzlestück dieses Systems gefunden: einen Entzündungsfaktor namens Interleukin-1 beta (IL-1 beta), der auch bei der Abwehrreaktion von Krankheitserregern oder bei Gewebeschäden beteiligt ist. Davon berichtet das Forschungsteam im Fachblatt «Cell Metabolism».

«Dass dieser Entzündungsfaktor bei Gesunden für einen erheblichen Anteil einer normal funktionierenden Insulinausschüttung verantwortlich ist, ist deshalb überraschend, weil er auch in die Entstehung von Typ-2-Diabetes involviert ist», erklärt Studienleiter Prof. Dr. Marc Donath vom Departement Biomedizin und der Klinik für Endokrinologie.

Dieser im Volksmund auch «Alterszucker» genannte Zuckerkrankheit liegt eine chronische Entzündung zugrunde, die unter anderem die insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse schädigt. Auch hierbei spielt IL-1 beta eine zentrale Rolle, das in diesem Fall übermässig produziert und ausgeschüttet wird. Deshalb prüfen derzeit klinischen Studien, ob sich Hemmstoffe gegen diesen Entzündungsfaktor als Therapie bei Diabetes eignen.

Kurzfristige Entzündungsreaktion

Anders sieht es im Falle der neuronal vermittelten Insulinsekretion aus: «Geruch und Anblick einer Mahlzeit regen bestimmte Immunzellen im Hirn an, die sogenannten Mikroglia», sagt Studienautorin Dr. Sophia Wiedemann, Assistenzärztin für Innere Medizin. «Diese schütten kurzfristig IL-1 beta aus, was wiederum über den Vagusnerv das vegetative Nervensystem anspricht.» Über dieses gelange das Signal dann an den Ort der Insulinausschüttung, die Bauchspeicheldrüse.

Bei starkem Übergewicht ist diese neuronal vermittelte Phase der Insulinausschüttung jedoch gestört. Grund dafür sei das Überschiessen der Entzündungsreaktion, die an ihrem Anfang stehe, erklärt Doktorandin Kelly Trimigliozzi, die zusammen mit Wiedemann den Hauptteil der Studie durchgeführt hat.

«Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass IL-1 beta eine wichtige Rolle spielt, um sensorische Informationen wie Anblick und Geruch einer Mahlzeit mit der anschliessenden neuronal vermittelten Insulinsekretion zu verknüpfen und diese Verbindung zu regulieren», fasst Marc Donath zusammen.

Fakten, Hintergründe, Dossiers
Mehr über Universität Basel
  • News

    CO2-Highspeed-Speicher in Bakterien entdeckt

    Die sich stetig verschärfende Klimakrise durch die Ansammlung von Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre macht die Suche nach Möglichkeiten zur CO2-Speicherung äusserst wichtig. Das Team von Prof. Ben Engel am Biozentrum der Universität Basel hat nun gemeinsam mit Kollegen der Universitäten F ... mehr

    Venture Kick fördert Start-up NextImmune

    NextImmune, ein Spin-off des Biozentrums der Universität Basel, erhält von der Förderinitiative Venture Kick eine Anschubfinanzierung in Höhe von 150'000 Schweizer Franken. Das Start-up entwickelt eine neue Generation von immunsuppressiven Therapeutika für Autoimmunkrankheiten und Organtran ... mehr

    Neutralisierende Antikörper kontrollieren Bakterieninfektion

    Forschende der Universität Basel haben neutralisierende Antikörper entdeckt, die eine Infektion mit Bakterien verhindern oder zum Erliegen bringen. Wenn sich die Andockstellen der Antikörper auf der Bakterienoberfläche verändern, entkommen die Erreger der Immunabwehr. Bartonellen sind Bakte ... mehr

  • Videos

    Virtual Reality in Medicine: New Opportunities for Diagnostics and Surgical Planning

    Before an operation, surgeons have to obtain the most precise image possible of the anatomical structures of the part of the body undergoing surgery. University of Basel researchers have now developed a technology that uses computed tomography data to generate a three-dimensional image in r ... mehr

    Erste Filmaufnahmen von Kernporen

    Mithilfe eines extrem schnellen und präzisen Rasterkraftmikroskops haben Forscher der Universität Basel erstmals «lebendige» Kernporenkomplexe bei der Arbeit gefilmt. mehr