Robert Klatt
Ein neues Implantat erzeugt mithilfe eines triboelektrischen Nanogenerators Strom aus der Bewegung des Magens, mit dem das vom Vagusnerv gesteuerte Hungergefühl reduziert werden kann.
Madison (U.S.A.). Laut einer Veröffentlichung der Deutschen Gesellschaft für Ernährung e.V. (DGE), die auf Daten des Mikrozensus des Statistischen Bundesamtes basiert, leiden in Deutschland 59 Prozent der Männer und 37 Prozent der Frauen an Übergewicht. In den USA hat sich Fettleibigkeit, die dort 40 Prozent der Frauen und 35 Prozent der Männer sowie 17 Prozent der Kinder betrifft, bereits zur häufigsten Todesursache entwickelt, an der jährlich etwa 500.000 Menschen sterben. Verantwortlich dafür sind neben zu wenig Bewegung auch verarbeitete Lebensmittel, die laut aktuellen Studien die Entwicklung von Übergewicht begünstigen.
Neben der Nutzung verschiedenen Diätvarianten wie dem Intervallfasten, das besonders effektiv bei der Gewichtsreduktion ist, lassen viele Betroffene auch eine Magenverkleinerung durchführen, bei der es sich jedoch um einen gefährlichen und irreversiblen Eingriff handelt.
Wissenschaftler der University of Wisconsin in Madison haben aus diesem Grund nach einer alternativen Möglichkeit gesucht, die das Abnehmen einfacher machen soll. Laut der im Fachmagazin Nature Communications publizierten Forschungsarbeit kamen die Forscher dabei auf die Idee den Vagus-Nerv im Magen mit elektrischen Impulsen zu manipulieren, um so das Hungergefühl zu unterdrücken. Der Vagusnerv ist eine Signalbrücke, die über das Nervensystem Signale des Stoffwechsels, der Zuckerverarbeitung und des Hungergefühls zwischen dem Körper und dem Gehirn des Menschen austauscht.
In der Vergangenheit wurden bereits Implantate in den USA zugelassen, die durch elektrische Impulse das Hungergefühl unterdrücken und laut Studien damit zu signifikanten Gewichtsverlusten führten. Problematisch an den Implantaten war jedoch, dass die komplex und relativ groß waren und dass deren Batterie regelmäßig getauscht werden musste.
Das neue Implantat funktioniert hingegen ohne Batterie und ist dadurch deutlich kleiner. Stattdessen wird der Strom wie bei einem kürzlich vorgestellten Herzschrittmacher mithilfe eines triboelektrischen Nanogenerator durch Reibungselektrizität aus der Bewegung des Magens erzeugt. Dies erfolgt, in dem bei der Dehnung es Magens die Schichten des Implantats zusammengedrückt werden. Bei der anschließenden Magenkontraktion werden die Schichten voneinander getrennt. Der ständige Wechsel sorgt dafür, dass Elektronen fließen. Der Spannungspuls von 200Millivolt wird dann über zwei Goldelektroden in den Vagusnerv geleitet.
Tierversuche mit Ratten zeigten, dass das neue Implantat beim Abnahmen hilft und keine Nebenwirkungen versucht. Nach 18 Tagen lag die Gewichtsreduktion bei den Versuchstieren im Durchschnitt bei 35 Prozent. Am Ende des zwölfwöchigen Experiments lag die durchschnittliche Gewichtsreduktion bei 38 Prozent.
Die Wissenschaftler konstatieren, dass „dies demonstriert, dass eine effektive Gewichtskontrolle mit solchen smarten, selbst responsiven Systemen möglich ist.“ Außerdem betonen sie, dass ihr Implantat im Gegensatz zu einer Magenverkleinerung reversibel ist. Wie sich im Experiment zeigte, erlangten die Ratten ihr altes Hungergefühl nach der Entfernung des Implantats zurück und auch das ehemalige Gewicht wurde wiederaufgebaut.
Bis die Zulassung beim Menschen erfolgt, für die das Implantat aus Sicht der Wissenschaftler „eine effektive und komfortable Möglichkeit zum Abnehmen wäre“, sind aber noch weitere Studien nötig.
Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-018-07764-z
