Fruktose sendet ein schwächeres „Ich bin satt“-Signal an das Gehirn als Glukose

Bei Mäusen identifizierte das Team einen speziellen Signalweg zwischen Darm und Gehirn, über den Fruktose mit dem Gehirn kommuniziert, und stellte fest, dass dieser bei der Unterdrückung der Aktivität von Neuronen, die mit dem Hungergefühl in Verbindung stehen, weitaus weniger wirksam ist als Glukose. Ihre Ergebnisse wurden am 10. Juni in der Fachzeitschrift Neuron veröffentlicht.

„Diese Arbeit trägt zu unserem wachsenden Verständnis darüber bei, wie moderne Ernährungsweisen, insbesondere solche mit hohem Fruktose- oder Hochfruktose-Maissirup-Anteil, mit den am Appetit beteiligten Nervensystemen interagieren“, sagte die leitende Autorin und Monell-Mitarbeiterin Dr. Amber Alhadeff.

Bei der Aufzeichnung der neuronalen Aktivität bei Mäusen beobachteten die Forscher, dass Fruktose einen Anstieg des Darmhormons PYY auslöste, das dann über den Vagusnerv wirkte und die Agouti-verwandten Protein (AgRP)-Neuronen – wichtige Gehirnzellen, die den Hunger antreiben – leicht hemmte. Eine Störung dieses Signalwegs blockierte die Wirkung von Fruktose auf diese Neuronen. Im Gegensatz dazu nutzte Glukose laut den Forschern nicht denselben PYY-Y2-Vagusnervenweg und führte zu einer starken Unterdrückung der AgRP-Neuronenaktivität.

Das Team stellte fest, dass beide Zucker zwar ähnliche kurzfristige Auswirkungen auf die Futteraufnahme der Mäuse hatten, die Tiere jedoch Nahrungspräferenzen entwickelten, die mit dem Grad der AgRP-Hemmung durch den jeweiligen Zucker zusammenhingen.

Das Team untersuchte auch Maissirup mit hohem Fruktosegehalt (HFCS), einen gängigen Lebensmittelzusatzstoff, der eine Mischung aus Fruktose und Glukose enthält. Die Mäuse bevorzugten den HFCS, und HFCS hemmte die AgRP-Neuronen stärker als Fruktose allein. Dies könnte erklären, warum manche Menschen HFCS-haltige Lebensmittel und Getränke besonders attraktiv finden, so die Forscher.

Die Ergebnisse stellen die seit langem bestehende Vorstellung in Frage, dass hungerbedingte AgRP-Neuronen die Kalorienaufnahme unabhängig von der Nährstoffquelle verfolgen. Stattdessen legt diese Studie nahe, dass diese Neuronen zwischen Zuckern unterscheiden und über unterschiedliche biologische Signalwege auf sie reagieren. Obwohl Fruktose und Glukose die gleiche Kalorienmenge enthalten, behandelte das Gehirn der Tiere sie nicht gleich. Diese neuen Ergebnisse verdeutlichen die Komplexität der Nährstoffwahrnehmung: Selbst einfache Zucker können Darm, Gehirn und unser Verhalten unterschiedlich beeinflussen.