Einfluss der bariatrischen Chirurgie und Liraglutid auf kognitive Verhaltensmarker des langfristigen Gewichtsverlusts bei Fettleibigkeit (Balance)

Experimentelle und metaanalytische Neuroimaging-Studien haben zwei primäre Gehirnnetzwerke hervorgehoben, deren Funktion oder Struktur bei Patienten mit Fettleibigkeit verändert ist: (i) das „Cue-Reaktivitäts-Netzwerk“, das an sensorischen, hedonischen und motivierenden Reaktionen auf Nahrung beteiligt ist, und (ii ) das „Cue-Regulation-Netzwerk“, das stärker an Aufmerksamkeits-, Entscheidungs- und Hemmprozessen beteiligt ist. In Übereinstimmung mit diesem theoretischen Rahmen ist ein durch pharmakologische Behandlungen oder bariatrische Chirurgie hervorgerufener Gewichtsverlust mit einer teilweisen Wiederherstellung der Funktion und Struktur dieser Gehirnnetzwerke verbunden.

Nach einer Schlauchmagenoperation zeigen fettleibige Patienten als Reaktion auf kalorienreiche Nahrungsbilder eine verminderte Aktivität im Belohnungskreislauf und eine erhöhte Aktivität im hemmenden Kontrollkreislauf, was auf eine Normalisierung der Gehirnreaktionen auf Nahrung nach einer bariatrischen Operation hindeutet. Darüber hinaus können diese Veränderungen der Gehirnfunktionalität mit einer erhöhten Dichte der grauen Substanz im präfrontalen Kortex einhergehen, die bis zu 12 Monate nach einer Schlauchmagenoperation oder einem Roux-en-Y-Magenbypass anhält.

Pharmakologisch hat sich die Verabreichung von Agonisten des Glucagon-ähnlichen Peptid-1-Rezeptors (GLP-1) – wie Liraglutid, Semaglutid und Exenatid – bei der Behandlung von Diabetes und der Förderung der Gewichtsabnahme als wirksam erwiesen. fMRT-Studien haben gezeigt, dass die intravenöse Verabreichung von Exenatid (vs. Placebo) bei Patienten mit Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes reduziert die neurofunktionale Aktivität in Schlüsselknoten des Cue-Reaktivitätsnetzwerks (z. B. Amygdala, Putamen, Insula) als Reaktion auf kalorienreiche Lebensmittelbilder. Darüber hinaus wird dieser Effekt zunichte gemacht, wenn der Verabreichung von Exenatid eine Blockade des GLP-1-Rezeptors vorausgeht.

Es bleibt jedoch unklar, ob solche chirurgischen oder pharmakologischen Behandlungen mit Veränderungen kognitiver Prozesse einhergehen, die mit der Reaktion auf essbare Reize oder Verhaltenshemmungen einhergehen, und ob diese zu einer verbesserten postoperativen Reaktion auf Sättigung beitragen.

Dieses Forschungsprojekt zielt daher darauf ab, die Auswirkungen der bariatrischen Chirurgie und der Verabreichung von Liraglutid (bei Patienten, die aufgrund ihres klinischen Zustands bereits für eines dieser Verfahren ausgewählt wurden) auf zwei kognitive Verhaltensprozesse zu untersuchen, die teilweise durch unterschiedliche Gehirnnetzwerke unterstützt werden: automatische Annäherungstendenzen (untermauert durch das Cue-Reaktivitätsnetzwerk) und Verhaltenshemmung (untermauert durch das Cue-Regulationsnetzwerk). Darüber hinaus wollen wir untersuchen, wie diese Prozesse durch das Sättigungsgefühl moduliert werden können. Das sekundäre Ziel des Projekts besteht in der Identifizierung kognitiver Verhaltensmarker, die das Ansprechen auf diese Behandlungen vorhersagen könnten.