Gewicht verändert das Gehirnvolumen
Wer übergewichtig ist, leidet oft unter verschiedenen Beeinträchtigungen der Gesundheit. Davon ist auch das Gehirn betroffen. So haben Wissenschaftler einen Zusammenhang zwischen dem Body-Mass-Index (BMI) und strukturellen Eigenschaften der Gehirnsubstanz festgestellt. Ein hohes Gewicht lässt das Gehirnvolumen anscheinend sinken. Diese Verbindung fällt bei den Geschlechtern unterschiedlich aus, sagen neueste Studien.
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 haben dabei erstmals geschlechtsspezifische Unterschiede festgestellt.
Die 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 die Gehirne von normalgewichtigen bis stark übergewichtigen Frauen und Männern untersucht. Mit der gewählten Untersuchungsmethode lassen sich Bewegungen der Wassermoleküle im Gehirn erfassen, die von Barrieren im Gewebe – wie etwa den Nervenfasern – beeinflusst werden. Vor allem kann die weiße Substanz beobachtet werden, 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", sagt Karsten Müller. Genau diese Veränderungen traten im Corpus callosum auf, einer Struktur aus etwa 250 Millionen Nervenfasern, die linke und rechte Hirnhälfte miteinander verbindet.
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 (Ausbreitung) 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 einer vorzeitigen Alterung des Gewebes zu beobachten sind, waren bei den weiblichen Versuchspersonen ausgeprägter und betrafen größere Teile des Corpus callosum. Dass die Wirkung von Übergewicht auf das Gehirn systematische Unterschiede zwischen den Geschlechtern aufweist, könnte mit den Unterschieden der Faserverknüpfungen zwischen den Hirnhälften bei Männern und Frauen insgesamt zusammenhängen, vermuten die Wissenschaftler.
WANC 18.04.2011
Quelle: PLoS ONE 6(4): e18544. doi:10.1371/journal.pone.0018544