Technik und Wissenschaft

Sex vor dem Essen, Schuld ist Leptin

Essen oder Sex? Das ist die Frage, und die Antwort lautet: Sex. Zumindest in einer Gruppe von mäßig hungrigen Mäusen, die mit Leptin stimuliert wurden, einem Hormon, das den Appetit unterdrückt.

„Wir können immer nur ein Verhalten verfolgen, also muss unser Gehirn irgendwie berechnen, welches das lohnendste ist oder welches unser dringendstes Bedürfnis ist“, sagt Hauptautorin Tatiana Korotkova von der Universitätsklinik Köln, Deutschland die in «Cell Metabolism» veröffentlichte Studie.

Um die Hierarchie angeborener Verhaltensweisen wie Essen, Trinken, Geselligkeit und Paarung aufzuklären, beobachtete und stimulierte Korotkovas Team Mäuseneuronen im lateralen Hypothalamus, einem der wichtigsten „Ernährungszentren“ des Gehirns. Sie konzentrierten sich auf Neuronen, die Rezeptoren für Leptin haben, und Neuronen, die Neurotensin produzieren, zwei Hormone, die mit Hunger und Durst in Verbindung gebracht werden. Zu ihrer Überraschung stellten sie fest, dass diese Neuronen auch an der Steuerung des Sozialverhaltens beteiligt waren und den Mäusen halfen, ihre Ernährungs- und sozialen Bedürfnisse in Einklang zu bringen.

„Die Aktivierung von Leptinrezeptorneuronen veranlasst Mäuse dazu, soziale Interaktionen trotz akuten Hungers oder Durstes zu priorisieren. Das ist biologisch sinnvoll, denn Paarungspartner hat man nicht immer man muss in der Lage sein, Hunger oder Durst zu ignorieren, um sich paaren zu können», erklärt Erstautorin Anne Petzold

Die Forscher verwendeten kleine Mikroskope, um die Aktivität einzelner Gehirnneuronen zu visualisieren, während die Mäuse verschiedene Verhaltensweisen in einem Gehege erkundeten und anwendeten.

Um zu sehen, wie sich die Prioritäten der Mäuse je nach Hungergrad veränderten, verglich das Team das Verhalten von Mäusen, die uneingeschränkten Zugang zu Nahrung hatten, mit dem von „sehr hungrigen“ Mäusen (deren Nahrungsaufnahme über Nacht eingeschränkt war) und „chronisch ausgehungerten“ Mäusen ( deren Essen seit 5 Tagen eingeschränkt war). Die Forscher stellen fest, dass dieser “chronische Hunger” auch in der Natur auftreten kann, wo Nahrung nicht immer verfügbar ist.

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Sie fanden heraus, dass Leptinrezeptorneuronen gehemmt wurden, wenn die Mäuse fraßen, und aktiviert wurden, wenn sie mit Mäusen des anderen Geschlechts (potenzielle Partner) interagierten, aber nicht, wenn sie mit Mäusen des gleichen Geschlechts interagierten.

Die Forscher nutzten dann Licht und chemische Signale, um die Neuronen selektiv zu stimulieren, wodurch sie sehen konnten, ob und wie diese Aktivierung das Verhalten der Mäuse veränderte.

Wir können immer nur ein Verhalten auf einmal verfolgen, also muss unser Gehirn berechnen, welches das lohnendste ist.

Die Leptin-Stimulation hatte wenig Einfluss auf das Verhalten der gesättigten Mäuse, die im Allgemeinen mehr an Geselligkeit als an Essen interessiert waren, aber als die Forscher die Leptin-Rezeptor-Neuronen der akut hungrigen Mäuse aktivierten, änderten sich ihre Prioritäten: Sie kamen langsamer näher zum Essen aßen sie weniger und verbrachten mehr Zeit damit, sich mit potenziellen Partnern zu treffen.

Die Leptin-Stimulation konnte jedoch den stärkeren Hunger der chronisch nahrungsbeschränkten Mäuse nicht beseitigen, deren Appetit durch die Leptin-Aktivierung nicht reduziert und ihre Prioritäten nicht verschoben wurden.

„Wir haben dieses System, das nur mäßigen Hunger regulieren kann, aber keinen starken Hunger“, sagt Korotkova. “Das Der Kreislauf könnte helfen zu erklären, warum Diäten nicht funktionieren: Eine kurzfristige Reduzierung der Nahrungsaufnahme ist kein Problem, aber langfristig funktioniert es nicht».