Der 14jährige Junge und das 19jährige Mädchen, die zu den Experimenten in der Klinik der Universität Cambridge erschienen waren vor allem eins: extrem dick. Essen hatte bis dahin das Leben der beiden bestimmt. Denn beide litten unter einer sehr seltenen Krankheit: Ihr Körper kann das wichtige Hormon Leptin nicht bilden. Leptin reguliert aber den Appetit. Ohne den körpereigenen Appetitzügler konnten die beiden Jugendlichen ihren Hunger nicht kontrollieren. Paul Fletcher hatte die Gelegenheit, sie zu untersuchen:
"Interessanterweise berichten diese Patienten, dass ihr ganzes Denken nur ums Essen kreist. Auch wenn sie gerade gegessen haben und nun etwas ganz anders tun müssten, beispielsweise die Hausaufgaben erledigen. Es fällt ihnen dann sehr schwer zu widerstehen, und nicht sofort etwas zu essen. Nach der Behandlung mit Leptin ändert sich das sofort. Der Gedanke an Essen bestimmt dann nicht mehr ihr Leben und sie können sich beispielsweise auf die Schulaufgaben konzentrieren."
Paul Fletcher und seine Kollegen wollten herausfinden, wie Leptin, die Art und Weise beeinflusste, in der die Patienten Nahrung bewerteten. Dazu überlegten sich die Forscher ein Experiment, für das die jugendlichen Patienten sich in einen Kerspintomographen legen mussten. Fletcher:
"Wir haben sie untersucht, als sie hungrig waren, weil sie noch nicht gefrühstückt hatten. Wir wollten wissen, wie ihr Gehirn auf Bilder von Nahrungsmitteln reagiert. Dann bekamen sie ihr Frühstück, und wir haben sie noch mal gescannt. Das ganze haben wir wiederholt als sie bereits eine Woche lang mit künstlichem Leptin behandelt worden waren. Uns hat interessiert, wie sich die Aktivität der für Appetit und Belohung zuständigen Hirnzentren durch das Leptin verändert.""
Diese Hinbereiche befinden sich im sogenannten ventralen Striatum. Die Nervenzellen dort sind immer dann aktiv, wenn wir etwas als angenehm empfinden. Das kann der Gewinn einer Geldsumme sein, guter Sex oder auch ein gutes Essen. Fletcher:
"”Diese kleine Gruppe von Nervenzentren im Zentrum unseres Gehirns war sehr aktiv, wenn wir diesen Patienten Bilder von Nahrungsmitteln zeigten – unabhängig davon, ob sie gerade gegessen hatten oder nicht. Nach der Leptinbehandlung änderte sich das: Die Bereiche im ventralen Striatum reagierten nur noch dann auf die Bilder, wenn unsere Versuchspersonen tatsächlich hungrig waren. Wenn sie satt waren, war Nahrung für sie offenbar weniger lohnenswert und motivierend als vorher.""
Damit verhielten sich der 14jährige und die 19jährige nach der Leptin-Behandlung genauso wie gesunde Versuchspersonen, die denselben Test absolvierten. Offenbar beeinflusst das Hormon Leptin über die Belohnungszentren im Gehirn, ob Nahrung als etwas Verlockendes, Lohnendes wahrgenommen wird oder nicht. Bei niedrigen Leptin-Konzentrationen oder wenn gar kein Leptin vorhanden ist, erscheint Essen im Allgemeinen als sehr verführerisch. Ist der Hunger gestillt, steigt die Leptinkonzentration bei gesunden Menschen und Nahrung verliert ihren Reiz. Einen Vorteil hat es allerdings, kein Leptin zu haben. Die Patienten waren weniger wählerisch. Egal ob Haferbrei oder Rumpsteak – für sie war jede Nahrung gleich verlockend. Fletcher:
"”Wenn wir unseren gesunden Versuchspersonen Bilder von Schokoladentorten oder gegrilltem Hühnchen zeigten, reagierte das Belohnungszentrum im ventralen Striatum stärker als bei Bildern von Brokkoli oder Blumenkohl. Nur bei unseren beiden Patienten löste vor der Leptin-Behandlung jede Art von Nahrung eine heftige Reaktion in im Belohnungszentrum aus. Und das passte auch zu ihrem Verhalten, sie waren mit jeder Form von Essen glücklich.""
Die beiden jugendlichen Patienten waren für die Forscher ein Glücksfall. Hat ihre Untersuchung doch dazu beigetragen, zu verstehen, was der Appetitzügler Leptin im Gehirn bewirkt. Die beiden profitieren inzwischen von ihrer Behandlung mit dem künstlichen Leptin und sind nun nicht mehr fettleibig.
"Interessanterweise berichten diese Patienten, dass ihr ganzes Denken nur ums Essen kreist. Auch wenn sie gerade gegessen haben und nun etwas ganz anders tun müssten, beispielsweise die Hausaufgaben erledigen. Es fällt ihnen dann sehr schwer zu widerstehen, und nicht sofort etwas zu essen. Nach der Behandlung mit Leptin ändert sich das sofort. Der Gedanke an Essen bestimmt dann nicht mehr ihr Leben und sie können sich beispielsweise auf die Schulaufgaben konzentrieren."
Paul Fletcher und seine Kollegen wollten herausfinden, wie Leptin, die Art und Weise beeinflusste, in der die Patienten Nahrung bewerteten. Dazu überlegten sich die Forscher ein Experiment, für das die jugendlichen Patienten sich in einen Kerspintomographen legen mussten. Fletcher:
"Wir haben sie untersucht, als sie hungrig waren, weil sie noch nicht gefrühstückt hatten. Wir wollten wissen, wie ihr Gehirn auf Bilder von Nahrungsmitteln reagiert. Dann bekamen sie ihr Frühstück, und wir haben sie noch mal gescannt. Das ganze haben wir wiederholt als sie bereits eine Woche lang mit künstlichem Leptin behandelt worden waren. Uns hat interessiert, wie sich die Aktivität der für Appetit und Belohung zuständigen Hirnzentren durch das Leptin verändert.""
Diese Hinbereiche befinden sich im sogenannten ventralen Striatum. Die Nervenzellen dort sind immer dann aktiv, wenn wir etwas als angenehm empfinden. Das kann der Gewinn einer Geldsumme sein, guter Sex oder auch ein gutes Essen. Fletcher:
"”Diese kleine Gruppe von Nervenzentren im Zentrum unseres Gehirns war sehr aktiv, wenn wir diesen Patienten Bilder von Nahrungsmitteln zeigten – unabhängig davon, ob sie gerade gegessen hatten oder nicht. Nach der Leptinbehandlung änderte sich das: Die Bereiche im ventralen Striatum reagierten nur noch dann auf die Bilder, wenn unsere Versuchspersonen tatsächlich hungrig waren. Wenn sie satt waren, war Nahrung für sie offenbar weniger lohnenswert und motivierend als vorher.""
Damit verhielten sich der 14jährige und die 19jährige nach der Leptin-Behandlung genauso wie gesunde Versuchspersonen, die denselben Test absolvierten. Offenbar beeinflusst das Hormon Leptin über die Belohnungszentren im Gehirn, ob Nahrung als etwas Verlockendes, Lohnendes wahrgenommen wird oder nicht. Bei niedrigen Leptin-Konzentrationen oder wenn gar kein Leptin vorhanden ist, erscheint Essen im Allgemeinen als sehr verführerisch. Ist der Hunger gestillt, steigt die Leptinkonzentration bei gesunden Menschen und Nahrung verliert ihren Reiz. Einen Vorteil hat es allerdings, kein Leptin zu haben. Die Patienten waren weniger wählerisch. Egal ob Haferbrei oder Rumpsteak – für sie war jede Nahrung gleich verlockend. Fletcher:
"”Wenn wir unseren gesunden Versuchspersonen Bilder von Schokoladentorten oder gegrilltem Hühnchen zeigten, reagierte das Belohnungszentrum im ventralen Striatum stärker als bei Bildern von Brokkoli oder Blumenkohl. Nur bei unseren beiden Patienten löste vor der Leptin-Behandlung jede Art von Nahrung eine heftige Reaktion in im Belohnungszentrum aus. Und das passte auch zu ihrem Verhalten, sie waren mit jeder Form von Essen glücklich.""
Die beiden jugendlichen Patienten waren für die Forscher ein Glücksfall. Hat ihre Untersuchung doch dazu beigetragen, zu verstehen, was der Appetitzügler Leptin im Gehirn bewirkt. Die beiden profitieren inzwischen von ihrer Behandlung mit dem künstlichen Leptin und sind nun nicht mehr fettleibig.