Bewegung hilft gegen Insulin-Resistenz im Gehirn

Gegen das Hungergefühl: Bei vielen stark übergewichtigen Menschen reagiert das Gehirn nicht mehr auf das appetithemmende Insulin. Doch Sport kann diese Insulinresistenz wieder rückgängig machen, wie eine Studie jetzt zeigt. Schon nach acht Wochen nahm das Hungergefühl der Probanden ab und ihr Bauchfett schrumpfte. Die neuen Erkenntnisse eröffnen neue Therapie-Ansätze, mit denen Betroffene einer Diabetes-Erkrankung vorbeugen könnten.

Das Hormon Insulin ist nicht nur wichtig für die Regulation des Blutzuckers, es wirkt auch auf unser Gehirn. Dort fördert es das Sättigungsgefühl, und trägt zur Regulation des Stoffwechsels im gesamten Körper bei. Doch bei Menschen mit starkem Übergewicht reagiert das Gehirn nicht mehr richtig auf den Botenstoff. Diese Insulin-Resistenz steigert den Hunger und begünstigt die Ansammlung von ungesundem Bauchfett. Betroffenen fällt es daher besonders schwer, nachhaltig abzunehmen. Auch das Risiko für eine Demenzerkrankung und Diabetes Typ-2 ist bei ihnen erhöht.

Acht Wochen Laufband und Fahrradfahren

Bislang gibt es noch keine etablierte Therapie, um die Insulin-Empfindlichkeit im Gehirn wiederherzustellen. „Es ist unklar, ob sich diese Insulin-Resistenz im Gehirn eines Menschen überhaupt wieder rückgängig machen lässt“, erklären Stephanie Kullmann vom Deutschen Zentrum für Diabetesforschung an der Universität Tübingen und ihre Kollegen. Allerdings gibt es Hinweise darauf, dass sich die Insulin-Reaktion bei den Zellen des Körpers durch Bewegung wieder verbessern lässt. Bei manchen Patienten mit Diabetes-Typ-2 kann regelmäßiger Sport den Blutzuckerhaushalt sogar fast wieder normalisieren.

An diesem Punkt setzt die Studie von Kullmann und ihrem Team an: „Wir wollten herausfinden, ob körperliches Training auch auf die Insulin-Sensitivität des Gehirns wirken kann“, erklären sie. Für ihre Studie verordneten sie 21 übergewichtigen bis adipösen Testpersonen ein achtwöchiges Sportprogramm. Die Teilnehmenden absolvierten dreimal wöchentlich ein überwachtes Ausdauertraining von jeweils 30 Minuten Gehen auf dem Laufband und 30 Minuten Fahrradergometer.

Vor Beginn und nach dem Ende des achtwöchigen Sportprogramms bestimmten die Forschenden die Insulin-Empfindlichkeit im Gehirn der Testpersonen mithilfe einer funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT). Hierfür injizierten sie ihnen Insulin über die Nase und konnten dann verfolgen, wie und ob ihr Gehirn auf das Hormon reagierte.

Insulin-Empfindlichkeit wiederhergestellt

Das Ergebnis: Das Trainingsprogramm verbesserte die Wirkung des Insulins im Gehirn so sehr, dass sie sogar wieder auf dem Niveau einer normalgewichtigen Person lag. Dadurch verbesserte sich der Stoffwechsel der Betroffenen, ihr Hungergefühl nahm ab und das ungesunde Bauchfett reduzierte sich ebenfalls. Auch in Tests der kognitiven Leistungsfähigkeit schnitten die Teilnehmenden nach der Trainingsphase besser ab als zuvor.

Nähere Analysen ergaben, dass die positive Wirkung des Sportprogramms eng mit einer erhöhten Mitochondrien-Aktivität im Muskelgewebe und möglicherweise auch im Gehirn verknüpft war. „Die Personen mit der größten Verbesserung der Mitochondrienatmung zeigten auch die prominenteste Zunahme der Insulin-Wirkung im Gehirn“, berichten Kullmann und ihre Kollegen. Zudem setzt das Muskelgewebe beim Training Peptide und andere Botenstoffe frei, die ebenfalls den Hirnstoffwechsel beeinflussen könnten.

Hoffnung für stark Übergewichtige

Nach Ansicht des Forschungsteam legen diese Ergebnisse nahe, dass Bewegung nicht nur positiv auf einen Diabetes Typ-2 wirkt, sondern auch auf die Insulin-Sensitivität des Gehirns. „Die Studie deutet darauf hin, dass die Insulin-Resistenz im Gehirn möglicherweise umkehrbar ist und ein praktikables therapeutisches Ziel sein könnte, um die Regulation des Stoffwechsels und des Körpergewichts wiederherzustellen und ungünstigen Auswirkungen von Adipositas entgegenzuwirken“, sagt Kullmanns Kollege Martin Heni. Das könnte vielen stark übergewichtigen Menschen zugutekommen und ihnen beim Abnehmen helfen.

Wie jedoch Muskelbewegung und Insulin-Sensitivität des Gehirns genau zusammenhängen, müssen nun weitere Forschungen klären. Auch die Frage, wie lange die positiven Effekte des Sports auf die neuronale Insulin-Reaktion anhalten und ob die Insulin-Resistenz bei Rückkehr zu einem eher bewegungsarmen Lebensstil wieder zurückkommt, ist noch offen, wie das Team erklärt. (JCI Insight, 2022, doi: 10.1172/jci.insight.161498) 

Quelle: Deutsches Zentrum für Diabetesforschung