Forschung am Mausmodell
Adipositas-bedingte Hypertonie: Neue Mechanismen entdeckt
Forscher haben die Funktion von Astrozyten im Hypothalamus bei Adipositas-bedingter Hypertonie identifiziert. Zudem wiesen sie nach, dass das Hormon Leptin an der Hypervaskularisierung im Hypothalamus adipöser Mäuse beteiligt ist, was zur Hypertonie beiträgt.
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Blutgefäße im transparent erscheinenden Gehirn eines adipösen Mausmodells.
© Helmholtz Zentrum München / Tim Gruber
München. Hypertonie ist ja eine weitverbreitete Begleiterkrankung von Adipositas. Forscher haben zudem in den vergangenen Jahren herausgefunden, dass es bei einer hochkalorischen Ernährung zu einer Hypervaskularisierung im Hypothalamus kommt. Sie vermuteten schon damals, dass ein erhöhter Leptin-Spiegel mit einem höheren Risiko für Hypertonie in Verbindung steht. Die genauen Mechanismen, die zur Verdichtung der Blutgefäße im Hypothalamus beitragen, waren jedoch nicht bekannt.
Jetzt hat ein Team um Professor Cristina García Cáceres vom Helmholtz Zentrum München entdeckt, dass Leptin für die Verdichtung der Gefäße im Hypothalamus hauptverantwortlich ist und dass dieser Prozess über Astrozyten vermittelt wird (Nature Metabolism 2021; 33(6):1155-1170).
Den Wissenschaftlern fiel in ihren Untersuchungen auf, dass adipöse Mäuse keine Hypervaskularisierung im Hypothalamus ausbildeten, wenn ihnen das Hormon Leptin fehlte. Leptin wird vom Fettgewebe produziert, ist an der Steuerung von Hunger- und Sättigungsgefühl beteiligt und spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Fettstoffwechsels von Menschen und Säugetieren, erinnert das Helmholtz Zentrum in einer Mitteilung aus Anlass der Publikation.
Forschungsergebnisse sind „Paradigmenwechsel“
Erhöhten die Forscher den Leptin-Spiegel, so kurbelten Astrozyten die Produktion eines bestimmten Wachstumsfaktors (HIF1α-VEGF, hypothalamic astroglial hypoxia-inducible factor 1α-vascular endothelial growth factor) an. Dieser wiederum förderte das Wachstum der Gefäße. Das Ergebnis war eine Hypervaskularisierung im Hypothalamus (und keiner anderen Gehirnregion). Damit wiesen García Cáceres und ihr Team nach, dass Leptin für die Verdichtung der Gefäße im Hypothalamus hauptverantwortlich ist und dieser Prozess über die Astrozyten vermittelt wird.
„Wir liefern einen Paradigmenwechsel im Verständnis, wie der Hypothalamus den Blutdruck bei Adipositas kontrolliert“, wird Erstautor Dr. Tim Gruber in der Mitteilung zitiert. „Während sich die bisherige Forschung hauptsächlich auf Neuronen konzentrierte und Astrozyten in der Vergangenheit als weniger relevant galten, unterstreicht unsere Forschung die zusätzliche Rolle der Astrozyten bei der Kontrolle des Blutdrucks.“
Eine wichtige Frage wird laut Studienleiterin García Cáceres künftig sein, wie genau die Astrozyten mit den Neuronen kommunizieren. „Wir haben begonnen, diese Frage mithilfe von Echtzeitdarstellung der Aktivität in Astrozyten-Neuronen-Schaltkreisen im Hypothalamus über in-vivo-Mikroskopie zu beantworten“, so die Forscherin mit Blick in die Zukunft. (eb)
