Neuronale Korrelate und Mechanismen der kognitiven Veränderungen durch bariatrische Chirurgie bei Adipositas per magna

• Antragstellerinnen: Professorin Dr. Agnes Flöel; Privatdozentin Dr. Veronica Witte
• Subject Area: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften ; Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Term: from 2017 to 2023
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 329488092

Übergewicht und Adipositas treten in unserer Gesellschaft immer häufiger auf und sind mit schwerwiegenden Folgeerkrankungen verbunden. Zu den Folgeerkrankungen gehören Bluthochdruck, Lipidstoffwechselstörungen, Insulinresistenz und Diabetes mellitus Typ II sowie Schlafapnoe Syndrom, die bereits in einer Reihe von Studien umfassend untersucht wurden. Vermehrt rücken nun die negativen Auswirkungen von Übergewicht und Adipositas auf die Gehirnfunktion und -struktur ins Blickfeld. Im Stadium der Adipositas per magna, also des krankhaften Übergewichts, ist eine herkömmliche Therapie zur Gewichtsabnahme meist frustran, so dass sich die bariatrische Chirurgie als erfolgversprechende Alternative bewährt hat. Hierbei wird die Nahrungszufuhr und/oder die Nahrungsaufnahme durch einen operativen Eingriff am Magen eingeschränkt, was eine erhebliche Gewichtsabnahme bewirkt. Erste Studien konnten nach der Operation kognitive Verbesserungen zeigen, z.B. in der Wortproduktion und in der Gedächtnisbildung. Die genauen Auswirkungen der bariatrischen Chirurgie, insbesondere restriktive versus restriktive und maladsorptive Verfahren, auf kognitive Funktionen und das Gehirn sind bisher jedoch nur in Ansätzen verstanden. Die Auswirkungen auf neuronaler Ebene wurden bisher nicht untersucht (z. B. Veränderungen der grauen Substanz und der funktionellen und strukturellen Konnektivität einzelner Hirnregionen wie dem Hippocampus; Belohnungssystem). Auch über die Mechanismen, die diesen Verbesserungen zugrunde liegen, ist bisher wenig bekannt (z. B. durch Veränderungen vaskulärer Parameter wie des Blutdrucks, entzündlicher Prozesse, des Insulinstoffwechsel oder gastrointestinaler Hormone, immunologische Parameter, enterales Mikrobiom). Mit dem vorliegenden Forschungsvorhaben wollen wir folgende Fragen beantworten:1) Verbessert bariatrische Chirurgie mit einem restriktiven und maladsorptiven Verfahren, verglichen mit einer Wartelistekontrollgruppe, die kognitive Leistungsfähigkeit verbessert? 2) Verbessert diese bariatrische Chirurgie Struktur und Konnektivität der grauen und weißen Substanz des Gehirns, und beeinflusst Aktivität in Reaktion auf neutrale sowie hoch- und niedrigkalorische Stimuli? 3) Verbessert diese bariatrische Chirurgie den Blutdruck, Insulin- und Lipidstoffwechsel, Entzündungsmarker, gastrointestinale Hormone, immunologische Parameter, enterales Mikrobiom? Wie verhalten sich 1) bis 3) über die Zeit, und verglichen mit einem nur restriktiven Verfahren?Die Beantwortung dieser Forschungsfragen wird einen wichtigen Beitrag in der Einordnung der bariatrischen Chirurgie als klinische Behandlung liefern, da kognitive Funktionen entscheidend für Lebensqualität und gesellschaftliche Teilhabe sind. Insbesondere werden aber herausragende wissenschaftliche Erkenntnisse über denmechanistischen Zusammenhang zwischen Adipositas und Kognition gewonnen werden können.

• DFG Programme: Sachbeihilfen
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Privatdozent Dr. Christian Denecke; Privatdozentin Ulrike Grittner, Ph.D.; Professor Dr. John-Dylan Haynes; Dr. Daniel Margulies