Intranasales Insulin reduziert die Körperfettmasse bei Männern, jedoch nicht bei Frauen

(04.03.2005) Starkes Übergewicht ist ein globales Problem aller industrialisierten Länder. Deshalb ist es wichtig, die Mechanismen zu untersuchen, die der Steuerung und Kontrolle des Körpergewichts zugrunde liegen. Eine besondere Bedeutung kommt dabei den Hormonen Insulin und Leptin zu.

Im peripheren Blut ist der Gehalt von Insulin und Leptin proportional zum Körperfettgehalt. Entsprechend sinkt der Insulin- und Leptinspiegel während einer Fastenperiode. Besonders interessant sind nun die Wirkungen von Insulin und Leptin im Gehirn. So ist bekannt, dass die Insulinkonzentration im Liquor (Flüssigkeit in Gehirn und Rückenmark) und auch im Hypothalamus (Teil des Zwischenhirns) nach Nahrungsaufnahme erhöht ist.

Im Gehirn ist der Insulingehalt besonders in den Gebieten hoch, die für die Kontrolle der Nahrungsaufnahme bedeutsam sind. Hypothalamische Signale sind auch geeignet, die Neubildung von Glukose durch die Leber (Glukoneogenese) zu verhindern. In Tierexperimenten wurde ferner nachgewiesen, dass eine Verabreichung von Insulin in das Gehirn die Nahrungsaufnahme drosselt und eine Gewichtsabnahme herbeiführt. Tierexperi-mentelle Befunde verdichten sich insgesamt dahingehend, dass im Gehirn vorhandenes Insulin eine katabole (stoffabbauende) Wirkung auslöst, ein Effekt also, der den bekannten anabolen (stoffaufbauenden) Funktionen von Insulin in der Peripherie widerspricht.

Die Aufnahme von Insulin, das im Blut zirkuliert, in das Gehirn erfolgt mittels eines aktiven Transportes durch die Blut-Hirn-Schranke. Um beim Menschen gezielt die katabolen Wirkungen von Insulin im zentralen Nervensystem unter Umgehung der direkten anabolen Wirkungen in der Peripherie zu untersuchen, eignet sich die Gabe von Insulin über die Nase (man spricht hier von intranasal verabreichtem Insulin).

In einer kürzlich von Hallschmid und Kollegen veröffentlichten Studie an gesunden Probanden wurde die Wirkung von intranasal verabreichtem Insulin auf Körpergewicht und Körperfettmasse bei Männern und Frauen untersucht. Insgesamt wurden 40 gesunde Probanden (24 Männer; 16 Frauen, die alle orale Kontrazeptiva einnahmen) in eine placebo-kontrollierte Studie aufgenommen. Die Probanden verabreichten sich über insgesamt 8 Wochen täglich entweder (je 12 Männer und 8 Frauen) 4 x 40 internationale Einheiten (iE) Insulin (intranasal) oder ein gleiches Volumen (0.4 Milliliter) einer Placebolösung.

Ohne Unterscheidung in männliche und weibliche Probanden zeigten sich in der Gesamtschau aller Befunde keine Unterschiede zwischen der insulinbehandelten und der Placebo-Gruppe. Eine geschlechtsspezifische Analyse ergab jedoch interessante, differenzielle Effekte: Intranasales Insulin führte nur bei den Männern zu einer Abnahme des Körpergewichts (im Mittel um 1,28 Kilogramm), des Körperfetts (im Mittel um 1,38 Kilogramm) und des Bauchumfangs (im Mittel um 1,63 Zentimeter). Ferner waren auch Hunger und der Plasma-Leptinspiegel geringer als unter Placebo. Im Gegensatz hierzu kam es bei den Frauen zu keiner Abnahme des Körperfettgehalts; im Körpergewicht ergab sich eine Zunahme (um im Mittel 1,04 Kilogramm). Dies konnte auf eine Zunahme des extrazellulären (außerhalb von Zellen) Wassergehaltes zurückgeführt werden.

Die vorliegende Studie legt nahe, dass Insulin ein wichtiges Signal an das Gehirn ist, das bei Männern wirksam wird und nach längerfristiger Wirkung Körpergewicht und Körperfettmasse reduziert. Möglicherweise stellt dies eine zukünftige Therapie für die Behandlung der Adipositas bei Männern dar. Der Mechanismus für die unterschiedlichen Resultate von Männern und Frauen bleibt noch unklar. Diskutiert wird unter anderem ein verminderter Transport von intranasalem Insulin in das Gehirn und auch eine verminderte Empfindlichkeit für Insulin im Gehirn von Frauen. Erstgenannte Hypothese wurde in früheren Studien schon widerlegt. Aufgrund tierexperimenteller Daten von Clegg und Kollegen (2003) ist es jedoch naheliegend, dass das Gehirn weiblicher Organismen weniger empfindlich für Insulin ist und hier Leptin (statt Insulin) die Funktion eines Adipositassignals übernimmt. Es müssen nun aber dringend weitere Studien durchgeführt werden. So ist zum Beispiel auch zu klären, ob intranasal verabreichtes Insulin bei Übergewichtigen gleichermaßen wirksam ist wie bei den normalgewichtigen Männern, die von Hallschmid und Kollegen untersucht wurden.

Dr. Patricia Schott-Ohly, Deutsches Diabetes-Zentrum an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf; PD Dr. rer. nat. Ursula Stockhorst, Institut für Medizinische Psychologie, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

Quellen:
Hallschmid M, Benedict C, Schultes B, Fehm HL, Born J, Kern W. Intranasal insulin reduces body fat in men but not in women. Diabetes 53: 3024-3029, 2004

Clegg DJ, Riedy CA, Smith KA, Benoit SC, Woods SC. Differential sensitivity to central leptin and insulin in male and female rats. Diabetes 52: 682-687, 2003