Amygdala-Leber-Achse möglicher Link zwischen Stress und Diabetes

US-Wissenschaftler haben einen möglichen Mechanismus entdeckt, wie anhaltender Stress uns krank macht: Neuronen in der medialen Amygdala reagieren auf Stress und regen über eine Verbindung zum Hypothalamus die Glukoseausschüttung der Leber an. Die präklinischen Ergebnisse sind nicht nur für Diabetiker von Bedeutung.

Chronischer Stress erhöht den Blutzuckerspiegel und gilt als Risikofaktor für Typ-2-Diabetes. In bisherigen Studien lag der Fokus meist darauf, wie Hypothalamus und Hirnstamm den Blutzucker regulieren. Sie gehören zu den homöostatischen Hirnregionen, die Funktionen wie Hunger, Durst und Verdauung steuern. Die Amygdala wird hingegen klassischerweise mit Emotionen assoziiert.

Forschende unter der Leitung von Dr. Sarah Stanley an der Icahn School of Medicine des Mount Sinai Krankenhauses haben erstmals den Zusammenhang zwischen der medialen Amygdala im Gehirn – einem spezifischen Bereich der Amygdala, der auf Stress reagiert – und der Glukoseproduktion in der Leber beschrieben. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.

Neuronale Aktivität erhöht Blutzucker

Die Studienergebnisse zeigen, dass Stress den Blutzuckerspiegel von Mäusen um bis zu 70 Prozent erhöht. Um nun zu verstehen, wie Stress die Gehirnaktivität in der Amygdala verändert, analysierten die Forschenden die neuronale Aktivität in der medialen Amygdala von Mäusen. Sie fanden heraus, dass verschiedene Stressoren, von sozialem bis zu visuellem Stress, die Aktivität der Neuronen um etwa das Doppelte erhöhen – und zwar bevor der Blutzuckerspiegel der Mäuse ansteigt.

Den kausalen Zusammenhang zwischen diesen Beobachtungen überprüften die Wissenschaftler anschließend, indem sie die neuronale Aktivität der medialen Amygdala bei ungestressten Mäusen einschalteten. Die Tiere zeigten daraufhin den gleichen stressbedingten Anstieg des Blutzuckerspiegels, ohne dass es zu stressbedingten Verhaltensänderungen kam.

Amygdala-Hypothalamus-Leber-Achse

Mithilfe von Viren identifizierte das Team die beteiligten neuronalen Schaltkreise und stellte eine Verbindung zwischen der Amygdala und der Leber fest. Tatsächlich werden durch Stress Neuronen in der medialen Amygdala aktiviert, die den Hypothalamus innervieren und zu einer erhöhten Glukoseproduktion in der Leber führen. Eine gezielte Aktivierung dieser Neuronen steigerte die hepatische Gluconeogenese, wodurch sich die von der Leber freigesetzte Glukosemenge fast verdoppelte.

Darüber hinaus ergab die Studie, dass eine Kombination aus wiederholtem Stress und fettreicher Ernährung diese Verbindung zwischen medialer Amygdala und Leber nachhaltig beeinträchtigt, was zu einem langfristig erhöhten Blutzuckerspiegel führt, selbst wenn die Mäuse keinem Stress mehr ausgesetzt sind. Anhaltender Stress desensibilisiert also die Amygdala-Leber-Achse. Die resultierenden biologischen Anpassungen der Neuronen und des Glukose-Stoffwechsels begünstigen die Entwicklung eines Diabetes.

Wichtige Erkenntnisse für Umgang mit Stress

Die neuen Erkenntnisse tragen zu einem besseren Verständnis der Mechanismen bei, die Stress und Blutzuckerkontrolle verbinden. Sie eröffnen damit neue Wege für die Entwicklung von Behandlungen, die das Diabetesrisiko senken und die Blutzuckerkontrolle bei Diabetikern verbessern. Stanley sieht in ihrer Arbeit aber auch bedeutende Fortschritte im allgemeinen Verständnis der Auswirkungen von Stress auf den menschlichen Körper.

„Die Ergebnisse dieser Studie verändern nicht nur unsere Sicht auf die Rolle von Stress bei Diabetes, sondern auch unsere Sicht auf die Rolle der Amygdala. Früher dachten wir, die Amygdala steuere nur unsere Verhaltensreaktion auf Stress – jetzt wissen wir, dass sie auch körperliche Reaktionen steuert”, erklärt die Wissenschaftlerin.

„Die Auswirkungen von Stress auf Diabetes sind enorm. Aber es geht nicht nur um Diabetes: Stress hat weitreichendere Auswirkungen auf viele andere Erkrankungen. Das bedeutet, dass die Berücksichtigung der sozialen Determinanten, die zu Stress beitragen, die Gesundheit insgesamt, einschließlich Diabetes, verbessern kann.“

(mkl/BIERMANN)