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Implantate helfen Gewichtsverlust bei Mäusen

Wenn die Schuld eines übermäßig nachgiebigen Wochenendes aufkommt, besteht die Chance, dass sich viele Menschen dafür entscheiden, mehr Willenskraft anzuwenden, wenn es um schmackhafte Leckereien geht. Wenn es nur ein Implantat gäbe, das ein Sättigungssignal im Körper auslösen könnte, so dass der Wunsch zu viel zu essen einfach verschwinden würde.

Auch wenn dies wie ein Traum von einem Dieter klingt, glauben Forscher vom Department of Biosystems Science and Engineering in Basel, dass sie näher daran sind, dies zu verwirklichen.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist in vielen Industrienationen über die Hälfte der Bevölkerung übergewichtig, wobei jeder Dritte fettleibig ist. Und die gesundheitlichen Auswirkungen sind ebenfalls enorm.

Die Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention (CDC) sagen, Herzkrankheiten, Schlaganfall, bestimmte Arten von Krebs und Typ-2-Diabetes sind nur einige der möglichen Gefahren, die eine übergewichtige Person haben kann.

Die CDC schätzt auch, dass Fettleibigkeit in den USA die USA teuer zu stehen kommt. Im Jahr 2008 behauptet die Organisation die Zahl von 147 Milliarden US-Dollar, die Kosten für die Behandlung von Menschen, die übergewichtig sind, sind im Durchschnitt $ 1.429 höher als für Menschen mit einem gesunden Gewicht.

Ein Teil des Problems, sagen die Forscher, ist, dass eine kalorienreiche, fettreiche Ernährung nicht nur auf den Hüften, der Rückseite und dem Bauch verweilt, sondern auch Spuren von aufgenommenen Fetten im Blut hinterlässt. Höhere Blutfettwerte gelten als Risikofaktoren für Herzinfarkt und Schlaganfall.

Also, zurück in die Schweiz, wo Prof. Martin Fussenegger und sein Team glauben, dass sie sich etwas ausgedacht haben, das nicht nur als Frühwarnsystem funktioniert, sondern auch Abhilfe schaffen kann, bevor das Problem außer Kontrolle gerät.

Designergene

Sie haben einen implantierbaren genetischen Schaltkreis konstruiert, der hauptsächlich aus menschlichen Genbestandteilen besteht und den Gehalt an Fetten im Blut überwacht.

Das Gerät verfügt zudem über eine Rückkopplungsfunktion, die auf zu hohe Fettwerte im Blut reagiert und die Zufuhr eines "Botenstoffs" auslöst, der Sie satt und zufrieden macht - in diesem Fall das klinisch zugelassene appetithemmende Peptidhormon Pramlintid.

Pramlintide wirkt, indem es die Absorption von Glukose und Fetten reduziert, indem es die Magenentleerung verlangsamt und Rezeptoren im Sättigungszentrum des Hypothalamus auslöst.

Diese winzigen Geräte wurden dann in menschliche Zellen implantiert, die wiederum in winzige Kapseln eingesetzt wurden. Für die Forschung wurden diese Kapseln dann in fettleibige Mäuse implantiert, die mit einer fettreichen Diät gefüttert wurden.


Implantierte Designerzellen, die mit einem synthetischen Anti-Adipositas-Gen-Netzwerk ausgestattet sind, werten das Blutfettniveau der Tiere ständig aus und koordinieren sie, um den Appetit zu unterdrücken.
Grafik: M. Fussenegger. Foto: Jackson Labor

Die Forscher stellten fest, dass, sobald die Implantate übermäßige Mengen an Fett im Blut registrierten und die Freisetzung von Pramlintid ausgelöst wurde, die Mäuse aufhörten zu essen und ihr Körpergewicht abfiel. Sobald die Fettwerte wieder normal waren, hörte das Gerät auf, das Sättigungssignal zu produzieren.

"Die Mäuse haben abgenommen, obwohl wir ihnen so viel kalorienreiche Nahrung gegeben haben, wie sie essen konnten", erklärt Prof. Fussenegger.

Die Forschung sagt, dass die Tiere weniger aßen, weil das Implantat ihnen ein Sättigungsgefühl signalisierte.

Das Schweizer Team ist begeistert von den möglichen Auswirkungen eines solchen Geräts - insbesondere seiner Fähigkeit, viele verschiedene Arten von Fett im Blut auf einmal zu überwachen. Sie warnen jedoch, dass es Jahre dauern wird, bis ein solches Gerät für den menschlichen Gebrauch bereit ist.

Mit Blick auf die Zukunft hofft Prof. Fussenegger, dass es eines Tages eine Alternative zu Operationen wie Fettabsaugung oder Magenbändern sein könnte - Operationen, die schnell an Popularität gewinnen.

Prof. Fussenegger sagt:

"Der Vorteil unseres Implantats wäre, dass es ohne solche invasiven Eingriffe eingesetzt werden kann."

Ein weiterer Vorteil dieses Implantats ist, dass es durch die Ausnutzung des menschlichen Sättigungsmechanismus vorbeugend wirkt und das Problem an der Quelle anpackt, anstatt nach fortgeschrittener Krankheit einzugreifen.

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