Ärzte Zeitung online, 14.05.2010
Was gegessen wird, entscheidet das Gehirn
WIEN (eb). Ausgewogene Ernährung nützt nicht nur dem Menschen, sie ist für alle Lebewesen von Bedeutung. Wenn Tiere zwischen Nahrungsmitteln wählen können, so entscheiden sie sich ziemlich genau für das, was ihr Körper gerade benötigt.
Fruchtfliegen nach der Aufnahme von blau gefärbtem, eiweißreichem Futter. © Carlos Ribeiro
Eine aktuelle Studie von Forschern des Instituts für Molekulare Pathologie Wien (IMP) liefert erste Hinweise auf die an der Entscheidungsfindung beteiligten Gene und die entsprechenden neuronalen Schaltkreise im Gehirn (Current biology 2010, online vorab).
Die Wissenschaftler um Carlos Ribeiro verfolgten das Fressverhalten der Fruchtfliegen (Drosophila melanogaster) über viele Wochen. Sie entdeckten, dass sich die Ernährungs-Vorlieben der Tiere je nach Nährstoff-Bedürfnis des Körpers ändern, aber auch vom Geschlecht und dem jeweiligen Paarungszustand abhängen.
Wenn die Tiere ausreichend mit Zucker und Eiweiß versorgt sind, verschmähen sie eiweißreiches Futter. Nach einigen Tagen unter eiweißarmer Diät bevorzugen sie jedoch das mit Hefe versetzte, proteinreiche Futter. Weibchen ändern ihre Präferenz rascher als Männchen, befruchtete Weibchen rascher als jungfräuliche.
Um das Fressverhalten zu dokumentieren, färbten die Forscher das mit Hefe angereicherte Futter blau ein, die zuckerreiche Nahrung rot. Welche Nahrung die Fruchtfliegen bevorzugt hatten, konnten die Forscher anschließend einfach herausfinden, indem sie den transparenten Leib der Fliegen unter dem Mikroskop betrachteten.
"Dieser Versuchsansatz und die ausgereiften Methoden der Fliegengenetik erlaubten es uns, noch einen Schritt weiter zu gehen", erläutert Ribeiro. "Wir können nun die Moleküle und Neuronen beschreiben, die befruchtete Weibchen rascher reagieren lassen. Wir wissen auch, welche Moleküle im Fliegen-Gehirn dafür verantwortlich sind, Proteinmangel zu erkennen und auf andere Nahrungsquellen umzuschalten. Damit haben wir quasi den molekularen Sensor entdeckt."
Dieser Fühler scheint auch bei anderen Spezies das Fressverhalten der Weibchen zu regulieren. Weibliche Moskitos etwa sind auf Blut als Eiweißquelle angewiesen, damit sich ihre Eier entwickeln können. Der Impuls, zu stechen und Blut zu saugen, könnte durch den gleichen molekularen Sensor gesteuert sein wie bei Drosophila.
Selbst auf Wirbeltiere lassen sich die Erkenntnisse übertragen. Die Regulation der Aufnahme von Eiweiß und Kohlenhydraten ist möglicherweise auch bei der Entstehung von Essstörungen von Bedeutung.
Zum Abstract der Originalpublikation "Sex Peptide Receptor and Neuronal TOR/S6K Signalling Modulate Nutrient Balancing in Drosophila"
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