Mit zunehmendem Alter – ob Maus oder Mensch – werden Tiere generell kälteempfindlicher. Dies ist einer der Gründe, warum wir eine Winterkraftstoffzahlung für Rentner haben – mit zunehmendem Alter werden wir anfälliger für harte Umweltbedingungen. Eine neue Studie der University of Utah hat herausgefunden, dass zumindest bei älteren Mäusen die Toleranz gegenüber Kälte durch eine einfache Nahrungsergänzung gesteigert werden kann – und es kann eine überraschende Wirkung auf die Behandlung von Fettleibigkeit haben.
Das fragliche Nahrungsergänzungsmittel – L-Carnitin – steigerte den Spiegel einer neu entdeckten Quelle für braunes Fett bei Mäusen. Braunes Fett erzeugt bei Kälte Körperwärme, im Gegensatz zu weißem Fett, das lediglich Kalorien speichert.
Diese Entdeckung machten die Forscher auf Umwegen. Ihr Interesse wurde zum ersten Mal geweckt, als sie bemerkten, dass die Konzentrationen eines wachsartigen Lipids namens Acylcarnitine bei jungen Mäusen anstiegen, wenn sie einer Temperaturänderung unterzogen wurden. Im Gegensatz dazu änderten sich die Acylcarnitinspiegel älterer Mäuse kaum, da sie Schwierigkeiten hatten, ihre Kerntemperatur auf einem sicheren Niveau zu halten. Die Hauptautorin Judith Simcox war überrascht, Acylcarnitine im Blutkreislauf zu sehen:„Das Dogma war, dass die Zellen sie sofort verwendeten, sobald sie sie erzeugt hatten.“
In der Tat werden hohe Acylcarnitinspiegel im Allgemeinen als schlechte Nachrichten angesehen – sie sind ein Indikator für eine Stoffwechselerkrankung bei Säuglingen, und sie sammeln sich während des Trainings im Blutkreislauf an, wo sie als Zeichen für unter Stress stehende Muskeln angesehen werden. Aber hier, bei diesen kalten Mäusen, schien eine Ansammlung von Acylcarnitinen eine gute Sache zu sein, was zu einem erhöhten Gehalt an braunem Fett führte, das anschließend verwendet wurde, um die Mäuse auf einer erträglichen Temperatur zu halten.
Die Forscher verfolgten den Fortschritt des Lipids und entdeckten, dass es seinen Ursprung in der Leber hatte, bevor es in den Blutkreislauf gelangte und als eine Reihe von energieintensiven Geweben endete, darunter braunes Fett. Danach wurde es abgebaut und verstoffwechselt, was darauf hindeutet, dass das Lipid speziell dazu aufgerufen wurde, Wärme zu erzeugen und ihre Mauskörper zu wärmen. Tatsächlich, wenn die Forscher die Lipide reduzierten, verloren sogar junge Mäuse ihre Fähigkeit, ihre Temperatur effektiv zu regulieren. 
„Diese Arbeit gibt einem alten Charakter ein neues Gesicht“, sagt Simcox. „Wir verändern unsere Denkweise über kälteinduzierte Thermogenese.“
Aber warum könnten ältere Mäuse Acylcarnitine schlechter erzeugen als jüngere Mäuse? Ist es nur ein Teil des Alterns oder spiegelt es ihren veränderten Lebensstil wider?
„Die Lipide, die wir gefunden haben, werden zu den Mitochondrien gemacht, und es ist möglich, dass dies mit zunehmendem Alter eine Beeinträchtigung der mitochondrialen Funktion widerspiegelt“, sagt Claudio Villanueva, Assistenzprofessor für Biochemie in Utah und leitender Autor der Arbeit. „Wir wissen, dass es eine Reihe altersbedingter Krankheiten wie Parkinson gibt, die auf eine beeinträchtigte Mitochondrienfunktion zurückzuführen sind.“
Die menschliche Note
Es lohnt sich immer, mit Parallelen zwischen Mäusen und Menschen vorsichtig zu sein. Wenn alles, was bei Mäusen funktioniert, auch bei Menschen funktionieren würde, hätten wir eine viel größere Auswahl an Medikamenten.
Ich habe Villanueva gefragt, wie genau Mäuse in Bezug auf Kältetoleranz mit Menschen vergleichbar sind. „Wir wissen, dass Säuglinge braunes Fett haben und sehr darauf angewiesen sind, die Körpertemperatur aufrechtzuerhalten“, erklärte er. „Es gibt auch Hinweise darauf, dass Erwachsene auch braunes Fett haben, und die Menge variiert von Person zu Person. Schlanke Personen haben mehr braunes Fett, während fettleibige Personen es seltener haben.
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„Kleine Säugetiere wie Nagetiere scheinen sich für die Thermogenese mehr auf braunes Fett zu verlassen. Wir wissen weniger über Mechanismen, die die Körpertemperatur beim Menschen aufrechterhalten, aber unsere Studien an Mäusen werden uns Hinweise auf Wege geben, die wir beim Menschen untersuchen sollten.“ 
Tatsächlich ist die Hauptschlussfolgerung der Forschung nicht, dass wir ältere Menschen auf die gleiche Weise erwärmen können wie Nagetiere:Die Entdeckung könnte helfen, Fettleibigkeit zu bekämpfen, indem sie die Fettverbrennung anregt. Laut Villanueva haben Menschen im Durchschnitt etwa 50 g braune Fette – genug, um etwa 200 Kalorien pro Tag zu verbrennen. Wenn diese auf die gleiche Weise gesteigert werden könnten, könnte der Gewichtsverlust dramatisch sein.
„In diesen Studien haben wir uns fünf Stunden Kälteexposition ohne Nahrung angesehen, und während dieser Zeit verlieren Mäuse an Gewicht“, erklärt Villanueva. „Die Acylcarnitine sind eine Möglichkeit für den Körper, Energie auf Gewebe zu lenken, die Energie verbrennen, wie braunes Fett, Herz und Muskeln. Zu verstehen, wie Säugetiere den Stoffwechsel ankurbeln, um ihre Körperkerntemperatur in der Kälte aufrechtzuerhalten, kann Hinweise darauf liefern, wie wir diese Signalwege beim Menschen ansteuern können, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen.“
Es ist möglich, dass ältere Mäuse evolutionär gesehen schlechter darin sind, sich selbst aufzuheizen, weil es in ihrem Alter kein kluger Umgang mit Energie ist. Wenn dies der Fall ist, ist das Auslösen der gleichen Reaktion beim Menschen, absichtlich Kalorien zu verbrennen, ein interessantes Beispiel dafür, wie wir die körpereigenen natürlichen Abwehrkräfte zu unserem Vorteil nutzen können. Weitere Studien sind erforderlich, um es sicher zu wissen.
Bild:Yu-Chan Chen verwendet unter Creative Commons