Gehirn "schrumpft" bei Übergewicht andersartig

26. April 2011, 16:18
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Abhängigkeit zwischen Body-Mass-Index und strukturellen Eigenschaften der weißen Substanz bei Frauen besonders ausgeprägt

Übergewicht zählt zu den häufigsten Zivilisationskrankheiten und hat eine Vielzahl von negativen Auswirkungen auf die Gesundheit. Dazu gehören auch Veränderungen des Gehirns. Studien der letzten Jahre ergaben, dass Menschen mit stark erhöhtem Gewicht ein geringeres Gehirnvolumen und eine verringerte Gewebedichte in der grauen Substanz haben. Forscher vom Leipziger Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften haben nun zusammen mit der Abteilung für Endokrinologie des Universitätsklinikums Leipzig, dem Integrierten Forschungs- und Behandlungszentrum Adipositaserkrankungen in Leipzig und dem University College London erstmals geschlechtsspezifische Unterschiede festgestellt, heißt es in einer Aussendung.

Bewegungen der Wassermoleküle im Gehirn

Die Forscher untersuchten die Gehirne von normalgewichtigen bis stark übergewichtigen Frauen und Männern mithilfe diffusionsgewichteter Magnetresonanztomographie (MRT). Mit dieser Methode lassen sich Bewegungen der Wassermoleküle im Gehirn erfassen, die von Barrieren im Gewebe - wie etwa den Nervenfasern - beeinflusst werden. Die Technik ist deshalb besonders geeignet um die weiße Substanz zu untersuchen, in der sich die Nervenfasern befinden. Diese bestehen aus den signalübertragenden Fortsätzen der Nervenzellen, den Axonen, und einer mehrlagigen isolierenden Membranschicht, dem Myelin.

"Wenn sich die Beweglichkeit der Wassermoleküle im Hirngewebe auf bestimmte Weise verändert, kann das darauf hinweisen, dass Axone oder Myelin geschädigt sind", so Karsten Müller, der Erstautor der Studie. Genau diese Veränderungen traten im Corpus callosum auf, einer Struktur aus etwa 250 Millionen Nervenfasern, die linke und rechte Hirnhälfte miteinander verbindet.

Unterschiede zwischen Frauen und Männern

Die Beweglichkeit des Wassers war bei zunehmendem BMI sowohl entlang der Nervenfasern als auch senkrecht zu ihnen verändert. Dabei stellten die Forscher bei beiden Geschlechtern eine verlangsamte Diffusion in Faserrichtung fest. Nur bei den Frauen zeigte sich zudem auch eine erhöhte Beweglichkeit senkrecht zur Faserrichtung. Beide Befunde könnten auf - möglicherweise unterschiedliche - Degenerationsprozesse hinweisen.

Die Diffusionsunterschiede, die ähnlich auch im Zusammenhang mit vorzeitiger Alterung des Gewebes zu beobachten sind, waren bei den weiblichen Versuchspersonen ausgeprägter und betrafen größere Teile des Corpus callosum. Laut den Forschern ist es das erste Mal, dass bei der Wirkung von Übergewicht auf das Gehirn systematische Unterschiede zwischen den Geschlechtern nachgewiesen werden konnten. Dies könnte, so die Forscher, möglicherweise damit zusammenhängen, dass die Faserverknüpfungen zwischen den Hirnhälften bei Männern und Frauen insgesamt Unterschiede zeigen. Noch lasse sich aus den Daten jedoch nicht ableiten, welche mikrostrukturellen Veränderungen tatsächlich vorliegen. Weitere Studien sollen dies in den nächsten Jahren aufklären. (red, derStandard.at, 26.4.2011)

  • Bei übergewichtigen Frauen traten im Corpus callosum größere Veränderungen (rot markiert) auf als bei den männlichen Testpersonen.
    foto: mpi für kognitions- und neurowissenschaften

    Bei übergewichtigen Frauen traten im Corpus callosum größere Veränderungen (rot markiert) auf als bei den männlichen Testpersonen.

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    Laut Studien macht das Gehirn bei Übergewicht einen Degenerationsprozess durch

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