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Lexikon der Ernährung: Catecholamine

Catecholamine, E catecholamines, Gruppe von Hormonen bzw. Neurotransmittern die als Botenstoffe im Rahmen der endokrinen Regulation fungieren. C. sind biogene Amine, die sich von der aromatischen Aminosäure Tyrosin ableiten (Adrenalin, Noradrenalin, Dopamin). In der Körperperipherie werden Adrenalin und Noradrenalin als sog. Stresshormone aus dem Nebennierenmark freigesetzt, daneben ist Noradrenalin der wichtigste Transmitter des sympathischen Nervensystems. Auch im zentralen Nervensystem spielen C. als Neurotransmitter eine wichtige Rolle, wobei Noradrenalin und Dopamin neben anderen Aufgaben auch an der Regulation der Nahrungsaufnahme beteiligt sind. Die diesbezügliche Rolle von Adrenalin ist unklar. Antidepressiva wirken teilweise über eine Blockierung der Catecholamin-Aufnahme bzw. des C.-Abbaus.
Die Wirkung der C. auf die Nahrungsaufnahme ist insgesamt gesehen komplex, und zwar sowohl was deren Bedeutung in der Körperperipherie als auch im zentralen Nervensystem betrifft.
Ausgangspunkt für die sog. MONALISA-Hypothese (von E : most obesities known are low in sympathetic activity) war die Beobachtung, dass bei praktisch allen Tiermodellen für die Obesitas die Aktivität des sympathischen Nervensystems niedrig war. Dasselbe scheint auch beim Menschen zuzutreffen, da eine niedrige Aktivität des sympathischen Nervensystems ein Risikofaktor für die Entwicklung von Übergewicht darstellt. Die Mechanismen, die eine niedrige Sympathikusaktivität mit der Entwicklung von Übergewicht verbinden, scheinen auf einer Kombination mehrerer Faktoren zu beruhen, so z. B. auf dem Einfluss des Sympathikus auf die basale Stoffwechselrate, die körperliche Aktivität sowie eine durch eine Beeinträchtigung der Fettverwertung ausgelöste verminderte Unterdrückung von Hunger.
Im zentralen Nervensystem spielen vor allem die C. Noradrenalin und Dopamin eine Rolle bei der Appetitregulation und sind somit auch Teil des Regelkreises der Blutzuckerregulation. Eine adrenerge Aktivierung von Neuronen durch Noradrenalin kann je nach Lokalisation und Rezeptortyp verschiedene Auswirkungen haben. Im Nucleus paraventricularis des Hypothalamus bewirkt Noradrenalin über α2-Rezeptoren eine Erhöhung der Nahrungsaufnahme, die bei Wahlmöglichkeit vor allem kohlenhydratreiche Nahrung betrifft. Natürlicherweise ist der Noradrenalinspiegel in diesem Nucleus zu Beginn der Aktivitätsphase am höchsten, also dann, wenn Versuchstiere spontan am meisten Nahrung aufnehmen. Diese Wirkung von Noradrenalin wird durch Glucocorticoide wegen einer Potenzierung der Noradrenalin-Bindung an α2-Rezeptoren verstärkt, was eine Ursache für die bei einer Überfunktion der Nebennierenrinde (z. B. Cushing Syndrom I) zu beobachtende Hyperphagie sein könnte.
Neben α2-Rezeptoren kommen im Nucleus paraventricularis auch α1-Rezeptoren vor, über die Noradrenalin den gegenteiligen Effekt, nämlich eine Verzehrsdepression verursacht. Dies ist insofern von Bedeutung, als sich die Dichte von α1- und α2-Rezeptoren offensichtlich in Abhängigkeit vom Körpergewicht verändern kann. Gewisse auf dem Markt befindliche Anorektika (sog. Appetitzügler) üben ihre Wirkung über eine Aktivierung der α1-Rezeptoren aus.
Adrenerge β-Rezeptoren im lateralen Hypothalamus vermitteln ebenfalls eine Hemmung der Nahrungsaufnahme nach Aktivierung durch Noradrenalin oder Adrenalin.
Ähnlich wie Noradrenalin spielt auch Dopamin sowohl als verzehrssteigernd als auch als verzehrshemmend wirkender Neurotransmitter eine Rolle. Dopamin hemmt über Rezeptoren im lateralen Hypothalamus die Nahrungsaufnahme, in der Medulla oblongata ist Dopamin außerdem z. T. für die Vermittlung verzehrsreduzierender Effekte bestimmter aus der Peripherie stammender Sättigungshormone wie Cholecystokinin oder Amylin verantwortlich. Demgegenüber steht die Wirkung von Dopamin im mesolimbischen System, wo Dopamin den sog. Belohnungseffekt der Nahrungsaufnahme verstärkt: Teleologisch gesehen ist es sinnvoll, dass Tiere und natürlich auch der Mensch für die Nahrungsaufnahme belohnt werden, diese Empfindung wird durch die Freisetzung von Dopamin vor allem im Nucleus accumbens vermittelt.

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