Neue Datenanalyse unterstützt das hedonische Overdrive-Modell bei Mäusen, die durch eine fettreiche Ernährung beeinflusst wurden

Fettreiche Ernährung führt bei männlichen Mäusen zu Fettleibigkeit. Der zugrunde liegende Mechanismus bleibt jedoch umstritten. Nach der Bewertung dreier gegensätzlicher Ideen kamen Forscher laut einer neuen Studie zu dem Schluss, dass das hedonische Overdrive-Modell die beste Lösung bietet.

Die Studie mit dem Titel „The Hedonic Overdrive Model Explains High-Fat Diet-Induced Obesity in C57BL/6 Mice“ erscheint in der Zeitschrift Fettleibigkeit.

„Unsere Arbeit gibt Hinweise darauf, warum Makronährstoffkombinationen mit hohem Fett- und Kohlenhydratgehalt zu einem übermäßigen Verzehr führen. Da die Studie an Mäusen durchgeführt wird, müssen wir vorsichtig sein, wenn wir sie auf den Menschen übertragen. Wenn sich die Wirkung jedoch beim Menschen wiederholt, sollten wir den Makronährstoff meiden.“ „Kombinationen, die uns zu übermäßigem Essen anregen, scheinen eine gute Strategie zur Vorbeugung von Fettleibigkeit zu sein“, sagte John R. Speakman, Direktor des Shenzhen Key Laboratory of Metabolic Health, Center for Energy Metabolism and Reproduktion, Shenzhen Institute of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, Shenzhen, China. Speakman ist der korrespondierende Autor der Studie.

Experten erklären, dass die Männchen vieler Mäusestämme große Mengen an Körperfett ablagern, wenn sie mit einer Nahrung gefüttert werden, die mehr als 40 % Fett pro Kalorien enthält. Allerdings sind die Auswirkungen bei Frauen geringer. Der zugrunde liegende Mechanismus, der den Fettleibigkeitseffekt bei Männern hervorruft, ist nicht gut verstanden, da Studien nicht häufig genug Messungen durchgeführt oder eine ausreichende Auswahl verschiedener Diäten verwendet haben, um alternative Ideen zu testen.

In der aktuellen Studie bewerteten die Forscher die Reaktionen von 240 einzeln gehaltenen 12 Wochen alten männlichen C57BL/6-Mäusen anhand von drei Mustern, die durch hedonische Overdrive-, umgekehrte Kausalitäts- und passive Überkonsummodelle vorhergesagt wurden. Es fand ein Basiszeitraum von 7 Tagen statt, in dem alle Mäuse mit einer standardmäßigen fettarmen Diät gefüttert wurden, die 10 % Fett, 20 % Protein und 70 % Kohlenhydrate als Energie enthielt. Anschließend wurden die Mäuse 30 Tage lang zwölf verschiedenen Diäten ausgesetzt, die sich in ihrem Fett-, Protein- und Kohlenhydratgehalt unterschieden. Alle analysierten Diäten enthielten mehr als 40 % Fett pro Kalorien.

Körpergewicht und Nahrungsaufnahme wurden während des Basiszeitraums und nach der Umstellung auf die experimentellen Diäten für 30 Tage täglich gemessen. Die Nahrungsaufnahme wurde anhand des Gewichts der Lebensmittel gemessen, die jeden Tag im Futterbehälter verloren gingen. Mäuse zogen gelegentlich Futterkügelchen durch die Trichterstäbe oder zermahlen ihr Futter; Daher wurde der Käfig gründlich durchsucht, um vor dem Wiegen nicht gefressenes Futter in den Trichter zurückzugeben.

Die Ergebnisse zeigten, dass das hedonische Overdrive-Modell die beste Lösung für die Datenanalyse lieferte. Die Modelle der umgekehrten Kausalität und des passiven Überkonsums wurden nicht gut unterstützt. Nach der Exposition gegenüber den Diäten stieg zunächst die Energieaufnahme und später das Körpergewicht. Die Aufnahme ging dann zurück. Die maximale Energieaufnahme hing sowohl vom Nahrungsprotein als auch von den Kohlenhydraten ab, nicht jedoch vom Nahrungsfett und der Energiedichte, wohingegen die Abnahmerate der Aufnahme nur vom Nahrungsprotein abhängt.

Bei den fettreichen Diäten verringerte sich das Gewicht der Nahrungsaufnahme, aber trotz dieser durchschnittlichen Reduzierung der Nahrungsaufnahme um 14,4 g verbrauchten die Mäuse im Durchschnitt 357 kJ mehr Energie als zu Beginn. Die Tatsache, dass sie in dieser Situation an Gewicht zunahmen, ist eine direkte Widerlegung des Massenbilanzmodells der Fettleibigkeit.

„Anhand mehrerer definierter Diäten mit unterschiedlicher Makronährstoffzusammensetzung und anschließender statistischer Modellierung der Nahrungsaufnahmemuster bei männlichen Mäusen über einen Zeitraum von 30 Tagen untermauert diese Studie die Idee, dass die Schmackhaftigkeit der Ernährung und nicht der Energiegehalt zu einem Überkonsum führt, der über den tatsächlichen Kalorienbedarf hinausgeht.“ „Die Autoren geben zu, dass die Studie auch zeigt, dass die Analyse von Nahrungsaufnahmemustern noch ausgefeiltere statistische Modellierungsmethoden erfordert, um die Rolle jedes Makronährstoffs sowohl bei der Einleitung als auch bei der Beendigung des Essens besser zu verstehen“, sagte Professorin Catherine M. Kotz, Ph.D. , der University of Minnesota. Kotz war nicht an der Forschung beteiligt.

Die Autoren der Studie stellten fest, dass es weiterhin ein Rätsel sei, warum weibliche C57BL/6-Mäuse bei übermäßigem Verzehr nicht im gleichen Ausmaß auf fettreiche Ernährung reagieren, und fügten hinzu, dass dies ein gewinnbringender Bereich für weitere Forschung sei.