em. Prof. für Angewandte Pharmakologie Biozentrum / Pharmazentrum Appetitsteuerung Karl G. Hofbauer em. Prof. für Angewandte Pharmakologie Biozentrum / Pharmazentrum Universität Basel Winterthur, 07. 06. 2012
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.
Appetitsteuerung Energiehaushalt Gene und Umwelt Gewichtsabnahme Lebensstiländerung
Regulation des Energiehaushalts Umwelt Energie- aufnahme Energie- speicher Energie-verbrauch Gene
Adipositas bei (ob/ob) Mäusen Kontrolle ob/ob Maus 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)
Kongenitaler Leptinmangel Schwere frühkindliche Adipositas wegen an-geborenen Leptinmangels vor Behandlung mit rekombinantem humanen (rh) Leptin Alter: 3.5 Jahre Aus: Marx, J., Science 299, 846-849 (2003)
Langzeitbehandlung von Leptinmangel mit rh Leptin Alter: 3.5 Jahre Alter: 9 Jahre Aus: Marx, J., Science 299, 846-849 (2003)
Regulation des Energiehaushalts Nachgeschaltete Mechanismen Leptin-rezeporen Hypothalamus Stammhirn Leptin Nachgeschaltete Mechanismen Energieaufnahme Fettgewebe Energieverbrauch
Lebensstil “Schlaraffenland” Energieaufnahme dauerhaft Energieverbrauch dauerhaft Leptinkonzentration im Plasma dauerhaft Pieter Breughel d. Ä. (1567), Alte Pinakothek, Munich
Energiehaushalt bei chronisch erhöhter Fettmasse Leptin-resistenz Leptin-rezeporen Hypothalamus Stammhirn Stabile Gewichtssteigerung “Set point” erhöht Starke Gesundheitsrisiken Leptin Nachgeschaltete Mechanismen Fettgewebe Energieaufnahme Energieverbrauch
Appetitsteuerung Energiehaushalt Gene und Umwelt Gewichtsabnahme Lebensstiländerung
Prävalenz von Adipositas im pazifischen Raum Papua Neu Guinea - Land Chinesen-Mauritius Europäer-Australien Inder-Mauritius Kreolen-Rodrigues Papua New Guinea - Stadt Samoa - Land Samoa - Stadt Nauru 20 40 60 80 Prävalenz (%) Modifiziert aus: Redefining Obesity and its Treatment, WHO/IASO/IOT, Feb. 2000
Prävalenz von Adipositas im pazifischen Raum Papua New Guinea - Land Chinesen-Mauritius Europäer-Australien Inder-Mauritius Kreolen-Rodrigues Papua New Guinea - Stadt Samoa - Land Samoa - Stadt Nauru 20 40 60 80 Prävalenz (%) Modifiziert aus: Redefining Obesity and its Treatment, WHO/IASO/IOT, Feb. 2000
Prävalenz von Adipositas im pazifischen Raum Papua Neu Guinea - Land Chinesen-Mauritius Europäer-Australien Inder-Mauritius Kreolen-Rodrigues Papua New Guinea - Stadt Samoa - Land Samoa - Stadt Nauru 20 40 60 80 Prävalenz (%) Modifiziert aus: Redefining Obesity and its Treatment, WHO/IASO/IOT, Feb. 2000
Prävalenz von Adipositas im pazifischen Raum Papua Neu Guinea - Land Chinesen-Mauritius Europäer-Australien Inder-Mauritius Kreolen-Rodrigues Papua New Guinea - Stadt Samoa - Land Samoa - Stadt Nauru 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
Appetitsteuerung Energiehaushalt Gene und Umwelt Gewichtsabnahme Lebensstiländerung
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 Nachgeschaltete Mechanismen Leptin-rezeporen Hypothalamus Stammhirn Instabile Situation, “Set point” bleibt erhöht Hohes Rückfallrisiko Leptin Nachgeschaltete Mechanismen Fettgewebe Energieaufnahme Energieverbrauch
Persistierende Änderung von Leptin und Hungergefühl nach einer Diät von 10 Wochen Dauer Körpergewichts- änderung - 14% - 8% Leptinkonzentration Im 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)
Appetitsteuerung Energiehaushalt Gene und Umwelt Gewichtsabnahme Lebensstiländerung
Anhaltende Kalorienrestriktion „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 Rochon, J et al., J Gerontol (2010); The Telegraph (2007) 29
Lebenslange Kalorienrestriktion an Rhesusaffen Andauernde Einschränkung der Kalorienzufuhr um 20-25% Permanente Überwachung des Gesundheitszustands Colman, RJ et al., Science 325, 201-4 (2009)
Lebenslange Kalorienrestriktion an Rhesusaffen Alter beider Affen: 28 Jahre Ad libitum Kalorienrestriktion Colman, RJ et al., Science 325, 201-4 (2009)
Lebenslange Kalorienrestriktion an Rhesusaffen Individual observations Total Colman, RJ et al., Science 325, 201-4 (2009)
Anhaltende Kalorienrestriktion Leptin-rezeporen Hypothalamus Stammhirn Stabile Gewichtsverminderung “Set point” anhaltend erniedrigt Wesentliche Gesundheitsvorteile Leptin Nachgeschaltete Mechanismen Fettgewebe Energieaufnahme Energieverbrauch Persistierende endokrine & metabolische Anpassungen
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)
Appetitsteuerung Zusammenfassung 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
Appetitsteuerung Auch Kater Meow besass wahrscheinlich eine funktionierende Langzeitsteuerung des Appetits, bevor diese durch allzu günstige Umweltbedingungen ineffizient wurde.
em. Prof. für Angewandte Pharmakologie Biozentrum / Pharmazentrum Appetitsteuerung Karl G. Hofbauer em. Prof. für Angewandte Pharmakologie Biozentrum / Pharmazentrum Universität Basel Winterthur, 07. 06. 2012