Karl G. Hofbauer

em. Prof. für Angewandte Pharmakologie

Biozentrum / Pharmazentrum Universität Basel

Winterthur, 07. 06. 2012

Appetitsteuerung

Appetitsteuerung

Kater Meow (18 kg) verstarb am 5. 5. 2012 in Santa Fe, New Mexico, an Herzinsuffizienz.

Appetitsteuerung

In den USA sind > 60% der erwachsenen Bevölkerung übergewichtig oder adipös.

• Energiehaushalt

• Gene und Umwelt

• Gewichtsabnahme

• Lebensstiländerung

Appetitsteuerung

Regulation des Energiehaushalts

Umwelt

Gene

Energie-verbrauch

Energie- aufnahme

Energie- speicher

Adipositas bei (ob/ob) Mäusen

Erbliche Form von Adipositas wegen eines fehlenden zirkulierenden Faktors (Parabiose Experimente, 1969), der 1994 als ob/ob Protein (= Leptin) identifiziert wurde.

Zhang, Y. et al., Nature 372, 425-432 (1994)

Kontrolle ob/ob Maus

Kongenitaler Leptinmangel

Aus: Marx, J., Science 299, 846-849 (2003)

Schwere frühkindliche Adipositas wegen an-

geborenen Leptinmangels vor Behandlung mit

rekombinantem humanen (rh) Leptin

Alter: 3.5 Jahre

Langzeitbehandlung von Leptinmangel mit rh Leptin

Aus: Marx, J., Science 299, 846-849 (2003)

Alter: 3.5 Jahre Alter: 9 Jahre

+ rh Leptin

Regulation des Energiehaushalts

Leptin

Fettgewebe

HypothalamusStammhirn

Energieverbrauch Energieaufnahme

Nachgeschaltete Mechanismen

Leptin-rezeporen

Pieter Breughel d. Ä. (1567), Alte Pinakothek, Munich

Lebensstil “Schlaraffenland”

Energieaufnahmedauerhaft

Energieverbrauchdauerhaft

Leptinkonzentration im Plasma dauerhaft

Energiehaushalt bei chronisch erhöhter Fettmasse

Leptin

Fettgewebe

Energieverbrauch Energieaufnahme

Leptin-resistenz

HypothalamusStammhirn

Nachgeschaltete Mechanismen

Stabile Gewichtssteigerung“Set point” erhöhtStarke Gesundheitsrisiken

Leptin-rezeporen

• Energiehaushalt

• Gene und Umwelt

• Gewichtsabnahme

• Lebensstiländerung

Appetitsteuerung

0 20 40 60 80

(%)

Europäer-Australien

Papua Neu Guinea - Land

Papua New Guinea - Stadt

Chinesen-Mauritius

Inder-Mauritius

Kreolen-Rodrigues

Samoa - Land

Samoa - Stadt

Nauru

Prävalenz

Modifiziert aus: Redefining Obesity and its Treatment, WHO/IASO/IOT, Feb. 2000

Prävalenz von Adipositas im pazifischen Raum

0 20 40 60 80

(%)

Europäer-Australien

Chinesen-Mauritius

Inder-Mauritius

Kreolen-Rodrigues

Samoa - Land

Samoa - Stadt

Nauru

Prävalenz

Modifiziert aus: Redefining Obesity and its Treatment, WHO/IASO/IOT, Feb. 2000

Prävalenz von Adipositas im pazifischen Raum

Papua New Guinea - Land

Papua New Guinea - Stadt

0 20 40 60 80

(%)

Europäer-Australien

Papua Neu Guinea - Land

Papua New Guinea - Stadt

Chinesen-Mauritius

Inder-Mauritius

Kreolen-Rodrigues

Nauru

Prävalenz

Modifiziert aus: Redefining Obesity and its Treatment, WHO/IASO/IOT, Feb. 2000

Prävalenz von Adipositas im pazifischen Raum

Samoa - Land

Samoa - Stadt

Prävalenz von Adipositas im pazifischen Raum

Europäer-Australien

Papua Neu Guinea - Land

Papua New Guinea - Stadt

Chinesen-Mauritius

Inder-Mauritius

Kreolen-Rodrigues

Samoa - Land

Samoa - Stadt

Nauru

0 20 40 60 80

Prävalenz (%)

Modifiziert aus: Redefining Obesity and its Treatment, WHO/IASO/IOT, Feb. 2000

Nauru: eine Insel in der Südsee

Das Landesinnere von Nauru

Fast Food am Strand von Nauru

Ein typischer Einwohner

• Energiehaushalt

• Gene und Umwelt

• Gewichtsabnahme

• Lebensstiländerung

Appetitsteuerung

Körpergewichtsänderung während und nach Rimonabant

Aus: Pi-Sunyer, F.X. et al., JAMA 295, 761-775 (2006)

Körpergewichtsänderung während und nach Rimonabant

Aus: Pi-Sunyer, F.X. et al., JAMA 295, 761-775 (2006)

Körpergewichtsänderung während und nach Rimonabant

Aus: Pi-Sunyer, F.X. et al., JAMA 295, 761-775 (2006)

Energiehaushalt nach Körpergewichtsabnahme

Leptin

Fettgewebe

HypothalamusStammhirn

Energieverbrauch Energieaufnahme

Nachgeschaltete Mechanismen

Instabile Situation, “Set point” bleibt erhöht Hohes Rückfallrisiko

Leptin-rezeporen

Persistierende Änderung von Leptin und Hungergefühl nach einer Diät

von 10 Wochen Dauer

10. Woche 62. Woche

Körpergewichts-änderung

- 14%

- 8%

LeptinkonzentrationIm Plasma

- 65%

- 36%

Subjektives Hungergefühl

Aus: Sumithran, P. et al., NEJM 365, 1597-1604 (2011)

Persistierende Änderung des Energieverbrauchs nach

Gewichtsabnahme von >10%

Ausgangs- wert

5-8 Wochen

1 Jahr

Energie-verbrauch(kcal/Tag)

2871 ±251

2357 ±149

-19%

2443 ±209

-16%

Nach Gewichtsverlust

Aus: Rosenbaum, M. et al., Am J Clin Nutr 88, 906-912 (2008)

• Energiehaushalt

• Gene und Umwelt

• Gewichtsabnahme

• Lebensstiländerung

Appetitsteuerung

„Calorie Restriction Society“Ungefähr 7000 Mitglieder, geschätzte 100 000 Anhänger weltweit

„CALERIE Study“ (Comprehensive Assessment of the Long-term mEffects of Reducing Intake of Energy)

Randomisierte Multizenterstudie mit 25 % Reduktion der gewohnten (ad libitum) Nahrungsaufnahme

Anhaltende Kalorienrestriktion

Rochon, J et al., J Gerontol (2010); The Telegraph (2007)

Lebenslange Kalorienrestriktion an Rhesusaffen

Andauernde Einschränkung der Kalorienzufuhr um 20-25%

Colman, RJ et al., Science 325, 201-4 (2009)

Permanente Überwachung des Gesundheitszustands

Lebenslange Kalorienrestriktion an Rhesusaffen

Ad libitum Kalorienrestriktion

Alter beider Affen:

28 Jahre

Colman, RJ et al., Science 325, 201-4 (2009)

TotalIndividual observations

Lebenslange Kalorienrestriktion an Rhesusaffen

Colman, RJ et al., Science 325, 201-4 (2009)

Anhaltende Kalorienrestriktion

Leptin

Fettgewebe

Stabile Gewichtsverminderung “Set point” anhaltend erniedrigtWesentliche Gesundheitsvorteile

HypothalamusStammhirn

Energieverbrauch Energieaufnahme

Nachgeschaltete Mechanismen

Persistierende endokrine & metabolische Anpassungen

Leptin-rezeporen

Rückfallrisiko nach erfolgreicher Gewichtsabnahme

Zeit nach erfolgreicher Gewichtsabnahme

Risiko einer Gewichtszunahme >2.3 kg über 1 Jahr

unter 2 Jahre 1.0

2 bis 4.9 Jahre 0.42

über 5 Jahre 0.29

Aus: Wing, R.R. & Phelan, S. Am J Clin Nutr, 82, 222S-225S (2005)

• Leptin ist ein wesentlicher Faktor für die Langzeitsteuerung des Appetits

• Leptinresistenz spielt eine wichtige Rolle bei der Pathophysiologie der Adipositas

• Eine Gewichtsabnahme durch Diät oder Medikamente hat ein hohes Rückfallrisiko

• Eine Lebensstiländerung ist die einzige langfristig wirksame Alternative

AppetitsteuerungZusammenfassung

Auch Kater Meow besass wahrscheinlich eine funktionierende Langzeitsteuerung des

Appetits, bevor diese durch allzu günstige Umweltbedingungen ineffizient wurde.

Appetitsteuerung

Karl G. Hofbauer

em. Prof. für Angewandte Pharmakologie

Biozentrum / Pharmazentrum Universität Basel

Winterthur, 07. 06. 2012

Appetitsteuerung