Die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung ist die weltweit häufigste chronische Lebererkrankung mit teilweise lebensbedrohlichen Folgen. Sie betrifft ungefähr 25 Prozent der Bevölkerung und mehr als 80 Prozent jener Menschen, die als krankhaft fettleibig gelten. In einer Studie, die den Zusammenhang zwischen nicht-alkoholischer Fettlebererkrankung (NAFLD) und Hirnfunktionsstörungen untersuchte, stellten Wissenschaftler des Roger Williams Institute of Hepatology, das dem King’s College London und der Universität Lausanne fest, dass eine Ansammlung von Fett in der Leber eine Abnahme von Sauerstoff im Gehirn und eine Entzündung des Gehirngewebes verursacht, beides führt nachweislich zum Ausbruch schwerer Gehirnerkrankungen.

Wodurch ist die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung gekennzeichnet

Die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung ist durch eine Fettansammlung in der Leber gekennzeichnet und geht häufig mit Übergewicht, Typ-2-Diabetes, Bluthochdruck und Fettstoffwechselstörungen einher. Unbehandelt kann eine Fettleber zu einer Zirrhose mit lebensbedrohlichen Folgen führen. Die Ursachen der Erkrankung reichen von einer ungesunden Lebensweise – also zu viel fett- und zuckerreiche Nahrung sowie Bewegungsmangel – bis hin zu genetischen Komponenten.

Wie sich eine fettreiche Ernährung auf das Gehirn auswirkt

Mehrere Studien haben über die negativen Auswirkungen einer ungesunden Ernährung und Fettleibigkeit auf die Gehirnfunktion berichtet, es wird jedoch angenommen, dass dies die erste Studie ist, die NAFLD eindeutig mit einer Verschlechterung des Gehirns in Verbindung bringt und ein potenzielles therapeutisches Ziel identifiziert. Die Forschung, die in Zusammenarbeit mit Inserm (dem französischen Nationalinstitut für Gesundheit und medizinische Forschung) und der Universität Poitiers in Frankreich durchgeführt wurde, umfasste die Fütterung von Mäusen mit zwei verschiedenen Diäten. Die Hälfte der Mäuse nahm eine Ernährung mit nicht mehr als 10 % Fett zu sich, während die Kalorienaufnahme der anderen Hälfte 55 % Fett enthielt.

Nach 16 Wochen führten die Forscher eine Reihe von Tests durch, um die Auswirkungen dieser Diäten auf den Körper und insbesondere auf die Leber und das Gehirn zu vergleichen. Sie fanden heraus, dass alle Mäuse, die die höheren Fettmengen zu sich genommen hatten, als fettleibig galten und NAFLD, Insulinresistenz und Gehirnfunktionsstörungen entwickelten.

Die Studie, die von der Universität Lausanne und der Stiftung für Leberforschung finanziert wurde, zeigte auch, dass das Gehirn von Mäusen mit NAFLD unter einem niedrigeren Sauerstoffgehalt litt. Dies liegt daran, dass die Krankheit die Anzahl und Dicke der Gehirnblutgefäße beeinflusst, die dem Gewebe weniger Sauerstoff zuführen, aber auch daran, dass bestimmte Zellen mehr Sauerstoff verbrauchen, während sich das Gehirn entzündet. Diese Mäuse waren auch ängstlicher und zeigten Anzeichen von Depressionen. Im Vergleich dazu entwickelten jene Mäuse, die sich gesund ernährten, keine NAFLD- oder Insulinresistenz, sie verhielten sich normal und ihr Gehirn war völlig gesund.

Spezielles Protein als Schutz

Um die gefährliche Wirkung von NAFLD auf das Gehirn zu bekämpfen, züchteten die Wissenschaftler Mäuse mit niedrigeren Spiegeln eines Ganzkörperproteins namens Monocarboxylate Transporter 1 (MCT1) – ein Protein, das auf den Transport von Energiesubstraten spezialisiert ist, die von verschiedenen Zellen verwendet werden für ihre normale Funktion. Als diese Mäuse mit der gleichen ungesunden fett- und zuckerreichen Ernährung wie im ersten Experiment gefüttert wurden, hatten sie keine Fettansammlung in der Leber und zeigten keine Anzeichen einer Gehirnfunktionsstörung – sie waren vor beiden Krankheiten geschützt.

Die Identifizierung von MCT1 als Schlüsselelement sowohl bei der Entwicklung von NAFLD als auch der damit verbundenen Hirnfunktionsstörung eröffnet laut den Forschern interessante Perspektiven. Es hebt potenzielle Mechanismen hervor, die innerhalb der Leber-Hirn-Achse im Spiel sind, und weist auf ein mögliches therapeutisches Ziel hin. Außerdem betonen die Experten, dass eine Reduzierung der Zucker- und Fettmenge in unserer Ernährung nicht nur wichtig ist, um Fettleibigkeit zu bekämpfen, sondern auch, um die Leber zu schützen, um die Gesundheit des Gehirns zu erhalten, und das Risiko zu minimieren, Erkrankungen wie Depressionen und Demenz zu entwickeln.

Eiweißreiche Kost gegen nicht-alkoholische Fettlebererkrankung

Eine eiweißreiche, kalorienreduzierte Ernährung kann das schädliche Leberfett zum Schmelzen bringen, effektiver als eine eiweißarme Ernährung. Eine Studie, die in der Fachzeitschrift Liver International veröffentlicht wurde, zeigt, welche molekularen und physiologischen Prozesse möglicherweise daran beteiligt sind. Bereits in früheren Studien beobachtete Forscher vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) einen positiven Effekt einer proteinreichen Ernährung auf den Leberfettgehalt.

Für die aktuelle Studie untersuchten Forscher, wie der Proteingehalt der Nahrung die Menge an Leberfett bei übergewichtigen Menschen mit einer nicht-alkoholischen Fettleber beeinflusst. Dazu sollten 19 Teilnehmer drei Wochen lang entweder eine proteinreiche oder proteinarme Ernährung einhalten. Anschließend wurde eine Operation zur Behandlung von Fettleibigkeit (bariatrische Chirurgie) durchgeführt und es wurden Leberproben entnommen.

Die Analyse der Proben zeigte, dass eine kalorienreduzierte, eiweißreiche Kost das Leberfett effektiver senkte als eine kalorienreduzierte, eiweißarme Ernährung: Während der Leberfettanteil in der eiweißreichen Gruppe um rund 40 Prozent abnahm, blieb die Fettmenge in den Leberproben der eiweißarmen Gruppe unverändert. Die Studienteilnehmer beider Gruppen verloren insgesamt rund fünf Kilogramm.

Die Forscher gehen davon aus, dass die positive Wirkung der proteinreichen Ernährung vor allem darauf zurückzuführen ist, dass die Aufnahme, Speicherung und Synthese von Fett unterdrückt wird. Darauf weisen umfangreiche genetische Analysen der Leberproben hin. Demnach waren zahlreiche Gene, die für die Aufnahme, Speicherung und Synthese von Fett in der Leber verantwortlich sind, nach der eiweißreichen Ernährung weniger aktiv als nach der eiweißarmen Ernährung.

Darüber hinaus untersuchten die Forscher auch die Funktionen der Mitochondrien und stellten fest, dass die mitochondriale Aktivität in beiden Gruppen sehr ähnlich war, was überraschend war. Zudem zeigte sich, dass die Serumspiegel des Fibroblasten-Wachstumsfaktors 21 (FGF21) nach der proteinreichen Diät, die das Leberfett reduzierte, niedriger waren als nach der proteinarmen. Es ist bekannt, dass FGF21 positive Auswirkungen auf die Stoffwechselregulation hat. Weitere Studien sind notwendig, um zu zeigen, warum der Faktor in der tatsächlich positiv wirkenden proteinreichen Ernährung reduziert wurde. Darüber hinaus war die Autophagie-Aktivität im Lebergewebe nach der eiweißreichen Kost im Vergleich zur eiweißarmen geringer.

Die Rolle von Vitamin B

Wissenschaftler der Duke-NUS Medical School in Singapur haben einen Mechanismus entdeckt, der zu einer fortgeschrittenen Form der Fettlebererkrankung führt, und fanden heraus, dass Vitamin B12 und Folsäurepräparate diesen Prozess umkehren könnten.

Während die Fettablagerung in der Leber in ihren frühen Stadien reversibel ist, verursacht ihr Fortschreiten zur nicht-alkoholischen Steatohepatitis ( NASH ), Zirrhose und erhöht das Risiko für Leberkrebs.Derzeit gibt es keine pharmakologischen Behandlungen für NASH, da Wissenschaftler die Mechanismen der Krankheit nicht verstehen. Obwohl die Experten wissen, dass NASH mit erhöhten Blutspiegeln einer Aminosäure namens Homocystein in Verbindung steht, wussten sie nicht, welche Rolle sie bei der Entstehung der Erkrankung spielt.

Die Forscher fanden heraus, dass bei einem Anstieg des Homocysteinspiegels in der Leber die Aminosäure an verschiedene Leberproteine ​​anhaftete, ihre Struktur veränderte und ihre Funktion behinderte. Insbesondere wenn Homocystein an ein Protein namens Syntaxin 17 gebunden ist, blockiert es das Protein daran, seine Rolle beim Transport und der Verdauung von Fett (bekannt als Autophagie, ein wesentlicher zellulärer Prozess, durch den Zellen missgebildete Proteine ​​oder beschädigte Organellen entfernen) im Fettsäurestoffwechsel zu erfüllen. Dies induzierte die Entwicklung und das Fortschreiten der Fettlebererkrankung zu NASH.

Leberschäden wirksam stoppen

Die Forscher stellten jedoch fest, dass die Ergänzung der Ernährung in den präklinischen Modellen mit Vitamin B12 und Folsäure die Spiegel von Syntaxin 17 in der Leber erhöhte und seine Rolle bei der Autophagie wiederherstellte. Es verlangsamte auch das Fortschreiten von NASH und kehrte Leberentzündungen und Fibrose um. Die Ergebnisse sind wichtig, da sie dabei helfen, Leberschäden zu stoppen oder rückgängig zu machen.Die Forscher hoffen, dass diese und weitere Untersuchungen zur Entwicklung von Anti-NASH-Therapien führen und Menschen mit Fettlebererkrankung in Zukunft besser behandelt werden können.