Übergewicht und Streß

Übergewicht, Stresshormone und Rheuma

Volker Nehls

Es gibt gute Gründe für die Annahme, dass die Auftretenswahrscheinlichkeit und die klinische Ausprägung rheumatischer Erkrankungen durch Adipositas, Insulinresistenz und Sympathikusaktivität beeinflusst wird.

Der Alterungsprozeß des Menschen geht mit einer kontinuierlichen Zunahme der Fettmasse und der Sympathikusaktivität einher. Das Noradrenalin im Plasma steigt pro Dekade um ca. 10 % an, während das Adrenalin weitgehend konstant bleibt. Die Zunahme der Sympathikusaktivität wird partiell durch Hormone vermittelt, die von Fettzellen sezerniert werden. Insulin und Leptin führen durch Interaktion mit ihren hypothalamischen Rezeptoren zu einer Erhöhung der Sympathikusaktivität. Unter physiologischen Bedingungen wird der Energieverbrauch und somit die Gewichtsabnahme durch Noradrenalin gefördert.

Das am besten studierte Modell ist die “non-shivering” - Thermogenese bei Nagetieren, die durch Kälte eine Sympathikusaktivierung erfahren. Das braune Fettgewebe der Nager ist besonders dicht noradrenerg innerviert und die sympathische Stimulation führt zu einer erhöhten Energieverbrennung und so zu einer erhöhten Körpertemperatur und Reduktion der Fettzellmasse. Es gibt inzwischen überzeugende Daten, dass auch das menschliche Fettgewebe in Abhängigkeit von der noradrenergen Innervation in einen Zustand einer erhöhten Kalorienverbrennung versetzt werden kann.

Eine übermäßige Kalorienzufuhr führt auch beim Menschen zu einer tonischen Sympathikusaktivierung und zu einer beta-adrenerg-vermittelten Thermogenese, die einer Gewichtszunahme entgegenwirkt, indem überschüssige Energie als Wärme abgegeben wird (Dulloo 2002). Für diese Theorie spricht unter anderem auch die leichtgradige und klinisch nicht relevante Gewichtszunahme in den ersten Monaten einer neu begonnenen Therapie mit beta-Blockern (Sharma et al., 2001).

Trotz erhöhter Noradrenalinspiegel ist die Energieverbrennung bei älteren Menschen sowohl in Ruhe als auch nach Nahrungsaufnahme reduziert. Die nahrungsabhängige Thermogenese ist auch erniedrigt bei erheblich übergewichtigen Patienten, obwohl diese unter Ruhebedingungen einen erhöhten Sympathikotonus haben. Dieser Kontrast zwischen erhöhten Katecholaminspiegeln und erniedrigter Reaktion auf Noradrenalin ist durch eine Desensitivierung beta-adrenerger Rezeptoren zu erklären.

Dass eine zunehmende Körperfettmasse auf hormonellem Wege zu einer Sympathikusaktivierung führt, ist weithin akzeptiert. In jüngerer Zeit wurde jedoch auch die umgekehrte Hypothese aufgestellt, nämlich dass ein chronisch erhöhter Sympathikotonus zu einer Gewichtszunahme beitragen kann (Seals and Bell, 2004). Wenn Noradrenalin in konstant erhöhter Dosis auf beta-adrenerge Rezeptoren einwirkt, kommt es zu einer Desensitivierung und somit zu einem Wirkungsverlust des Noradrenalins an der Fettzelle. Hierdurch wird die Mahlzeiten-abhängige Thermogenese und somit die Kalorienverbrennung reduziert.

Die abnehmende Empfindlichkeit der beta-adrenergen Rezeptoren mit dem Lebensalter konnte auch in einer Studie gezeigt werden, bei der der Ruheenergieverbrauch von jungen mit dem von alten Probanden unter dem beta-Blocker Propranolol verglichen wurde. Während junge Probanden unter Propranolol deutlich weniger Energie verbrauchten, was eine erhöhte Empfindlichkeit der beta-adrenergen Rezeptoren anzeigt, war die Differenz bei älteren Personen zu vernachlässigen (Bell et al., 2001). Das heisst, dass die adrenerg-stimulierte Thermogenese bei älteren Menschen unter Ruhebedingungen (s.u.) trotz erhöhter Katecholaminspiegel so gering ist (infolge einer reduzierten Empfindlichkeit der Rezeptoren), dass unter einer beta-Blocker Therapie keine relevante Gewichtszunahme befürchtet werden muß.

Wie läßt sich die Empfindlichkeit der adrenergen Rezeptoren und somit der Energieverbrauch bei älteren Menschen erhöhen ? Ausdauersport führt bei älteren Personen nicht nur zu einem erhöhten Energieverbrauch während der geleisteten Arbeit, sondern auch zu einer anhaltend erhöhten Sympathikusaktivität und somit zu einem erhöhten Energieverbrauch auch in Ruhephasen (Bell et. al. 2004). Die erhöhte Sympathikusaktivität durch körperliche Aktivität scheint zumindest teilweise bedingt zu sein durch eine bessere Insulinsensitivität (Watanabe et al., 2006).

Auch wenn die genauen Zusammenhänge zwischen Übergewicht, sympathischer Aktivität und Entwicklung rheumatischer Beschwerden noch in vielen Details unverstanden sind, so gibt es doch klare Erkenntnisse, dass eine Gewichtszunahme, möglicherweise durch Aktivierung zentralnervöser Stresssysteme, die Entwicklung von Schmerzsyndromen begünstigt. Fibromyalgie-Patientinnen sind signifikant häufiger übergewichtig als schmerzfreie Kontroll-Personen (Yunus et al., 2002), und eine Gewichtsabnahme führt zu einer Reduktion des Schmerzempfindens.

Die Sympathikusaktivität korreliert mit dem Lebensalter und dem Körpergewicht. Vor allem Insulin und Leptin, die proportional zur Körpermasse ansteigen, aktivieren das sympathische Nervensystem. Die Folgen sind steigende Blutdruckwerte, Atheromatose und Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Herzinfarkt und Schlaganfall. Der Insulin-Effekt auf die Sympathikusaktivität scheint zum Teil vermittelt zu sein über das Angiotensin-System. ACE-Hemmer und Angiotensin-Rezeptor-Blocker hemmen die Insulin-induzierte Stimulation des sympathischen Nervensystems (Nakata et al., 1998).

Eine kürzlich erschienene Arbeit entwickelte eine interessante Hypothese, wie Stress Entzündungen verstärken kann. Streßhormone (Adrenalin, Noradrenalin) binden an Lactoferrin und Transferrin und verdrängen das gebundene Eisen. Freies Eisen stimuliert die Generation von Sauerstoffradikalen und wirkt demzufolge entzündungsfördernd (Sandrini et al., 2010).

zuletzt bearbeitet Dez 2010

Literatur

Agudelo et al., Does hyperuricemia protect from rheumatoid inflammation? A clinical study. Arthritis Rheum 27: 443-8, 1984

Bachman ES et al., BetaAR signaling required for diet-induced thermogenesis and obesity resistance. Science 297: 843-45, 2002

Bell C et al., Tonic sympathetic support of metabolic rate is attenuated with age, sedentary lifestyle, and...J Endocrinol Metab 86: 4440-44, 2001

Bell et al., High energy flux mediates the tonically augmented beta-adrenergic support of resting metabolic rate in habitually exercising older adults.
J Clin Endocrinol Metab. 89(7):3573-8, 2004

Dulloo AG, Biomedicine: a sympathetic defense against obesity. Science 297: 780-81, 2002

Landsberg L. Feast or Famine: The Sympathetic Nervous System Response to Nutrient Intake. Cell Mol Neurobiol 2006, (EPub ahead of print)

Lowe JC et al., Female fibromyalgia patients: lower resting metabolic rates than matched healthy controls. Med Sci Monit 2006

Mauriege P et al., Regional differences in adipose tissue metabolism between sedentary and endurance-trained women. Am J Physiol 273: E497-E506, 1997

Sandrini SM et al., Elucidation of the mechanism by which catecholamine stress hormones liberate iron from the innate immune defense proteins transferrin and lactoferrin. J Bacteriol. 2010 Jan;192(2):587-94.

Seals DR and Bell C. Chronic sympathetic activation. Consequence and cause of age-associated obesity ? Diabetes 53: 276-284, 2004

Sharma AM et al., Hypothesis: Beta-adrenergic receptor blockers and weight gain: a systematic analysis. Hypertension 37: 250-254, 2001.

Shapiro et al., A pilot study of the effects of behavioral weight loss treatment on fibromyalgia symptoms. J. Psychosom. Res. 2005 Nov;59(5):275-82.

Tappy E and Jequier L. Fructose and dietary thermogenesis. Am J Clin Nutr 58, 1993

Verma S et al., Sympathectomy prevents fructose-induced hyperinsulinemia and hypertension. Eur J Pharmacol 373, 1999

Vollenweider P et al., Differential effects of hyperinsulinemia and carbohydrate metabolism on sympathetic nerve activity and muscle blood flow in humans. J Clin Invest 92, 1993 (free full text online)

Vollenweider P et al., Impaired insulin-induced sympathetic neural activation and vasodilation in skeletal muscle in obese humans. J Clin Invest 93, 1994 (free full text online)

Watanabe et al., Relationships between thermic effect of food, insulin resistance and autonomic nervous activityJ. Med. Invest. 2006 53(1-2):153-8.

Yunus et al., Relationship between body mass index and fibromyalgia features. Scand. J. Rheumatol. 2002;31(1):27-31.

 

 

 

 

 

triangle 5
logo

www.volker-nehls.de