Medizin

Stoffwechsel im Hungerzustand

Bei einer ketogenen Diät sieht der Stoffwechsel aus wie im Hungerzustand. Der Körper verbrennt Fett, das entweder aus der Diät oder aus körpereigenen Depots stammt. Wie aber Ketonkörper das Gehirn schützen, war bisher unklar.

Forscher des Instituts für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie der Universität zu Lübeck und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein entschlüsselten jetzt den Wirkungsmechanismus von Ketonkörpern. Sie hoffen, dadurch wirksamere Therapeutika für neurologische Erkrankungen zu entwickeln.

Entzündungszellen reagieren über

Bei neurologischen Erkrankungen wie Morbus Alzheimer oder Schlaganfällen sterben Nervenzellen ab. Der Untergang der Nervenzellen ist zumindest teilweise auf eine Überreaktion von Entzündungszellen zurückzuführen, die in das Gehirn einwandern.

Die Wissenschaftler um Prof. Dr. Markus Schwaninger, Direktor des Instituts für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie, haben hier einen Zusammenhang entdeckt: Eine ketogene Diät und die entstehenden Ketonkörper wirken auf die Entzündungszellen, Monozyten und Makrophagen, im Gehirn ein. Dabei binden sich Ketonkörper an einen Rezeptor mit dem Namen HCA2, der sich auf Entzündungszellen befindet. „Ketonkörper instruieren durch HCA2 Entzündungszellen, das Gehirn zu schützen“, so Schwaninger.

Die Diät schmeckt nicht

Eine ketogene Diät ist so fettreich, dass sie schlecht schmeckt und bei Patienten meist unbeliebt ist. Die Lübecker Forscher fanden aber heraus, dass auch Nikotinsäure wie Ketonkörper durch HCA2 einen Untergang von Hirngewebe verhindern kann. Nikotinsäure wird bereits seit vielen Jahrzehnten zur Senkung des Cholesterinspiegels eingesetzt. Als „ketogene Diät in Tablettenform“ könnte Nikotinsäure ein Comeback in einer neuen Indikation haben.

Comeback in Tablettenform

Tatsächlich wurde Nikotinsäure schon in den 50er-Jahren bei akutem Schlaganfall unter der Vorstellung verwendet, dass es zu einer Gefäßerweiterung im Gehirn führt. Später hatte sich aber herausgestellt, dass die Gefäßerweiterung nur auf die Haut beschränkt ist. „Auch wenn Nikotinsäure nicht die Durchblutung des Gehirns steigert, hat es doch einen Effekt beim Schlaganfall und möglicherweise auch bei anderen neurologischen Erkrankungen“, sagt Schwaninger.

Entzündungshemmende Faktoren noch unbekannt

Wie der HCA2-Rezeptor das Gehirn schützt? „Wir vermuten, dass entzündungshemmende Faktoren gebildet werden, aber die genaue Identifizierung dieser Faktoren steht noch aus“ räumt Schwaninger ein. Neben der genauen Wirkweise steht die Testung weiterer Substanzen, die an den HCA2-Rezeptor binden, auf der Arbeitsliste der Lübecker Forscher.

Sie hoffen, einen Stoff mit gleicher oder besserer Wirksamkeit aber weniger Nebenwirkungen zu finden. Die zunehmende Zahl von Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Morbus Alzheimer oder Schlaganfall wartet auf neue therapeutische Ansätze.

Rahman M, Muhammad S, Khan MA, Chen H, Ridder DA, Müller-Fielitz H, Pokorna B, Vollbrandt T, Stölting I, Nadrowitz R, Okun JG, Offermanns S, Schwaninger M. The β-hydroxybutyrate receptor HCA2 activates a neuroprotective subset of macrophages. Nature Communications. Doi:10.1038/ncomms4944