Grundlagenforschung

Fettreiche Ernährung stört den Rhythmus des Stoffwechsels

14. Sep 2018

Wie sind die verschiedenen Stoffwechselprozesse im Körper miteinander verzahnt und welche Zeitfenster bieten sich für Therapien gegen schweres Übergewicht (Adipositas) an? Wie verändern sich Stoffwechselprofile bei fettreicher Ernährung? Das waren die Fragestellungen einer großangelegten Studie, deren Ergebnisse aktuell im Journal ‚Cell‘ nachzulesen sind.

Fettreiche und fettarme Ernährung

© freshidea / Fotolia

Zu jeder Zeit finden in unserem Körper Stoffwechselvorgänge statt: Nahrung wird zerlegt, Gewebe aufgebaut, Abbauprodukte entsorgt. Doch all diese Vorgänge laufen nicht einfach unkontrolliert durcheinander. Um Wechselwirkungen und Chaos zwischen all den verschiedenen Prozessen zu vermeiden, werden sie durch sogenannte zirkadiane oder 24-Stunden-Rhythmen geordnet. Die Studienautoren vergleichen das Zusammenspiel der Stoffwechselvorgänge im Tagesverlauf mit einem Orchester, in welchem die einzelnen Instrumente aufeinander abgestimmt sein müssen, damit ein Wohlklang entsteht.

Um dieses Zusammenspiel näher zu beleuchten, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler  im Tiermodell über 24 Stunden Stoffwechselprofile von acht verschiedenen Geweben gleichzeitig erstellt. Untersucht wurden eine Struktur im Hypothalamus (Nucleus suprachiasmaticus), welche bei Säugetieren als Haupt-Taktgeber für die zirkadianen Rhythmen gilt, sowie der präfrontale Cortex (ein Teil des Frontallappens der Großhirnrinde), Muskeln, Leber, braunes und weißes Fettgewebe, Blutserum und Sperma. Die Daten wurden bei normaler und bei fettreicher Nahrung erhoben.

Zu viele Fett-Kalorien bringen Stoffwechsel aus dem Takt

Fettreiche Nahrung kann den 24-Stunden-Rhythmus stören und Stoffwechselkrankheiten verursachen – so viel war bereits bekannt. Die neuen Daten zeigten zusätzlich:

  • Bei ausgewogener Ernährung folgt die Energiegewinnung aus Fett und Zucker einem sehr geordneten Ablauf.
  • Ist die Ernährung fettreich, geht dieses typische Muster verloren und der Fettstoffwechsel dominiert. Diese Veränderungen können auch eine Insulinresistenz der Muskelzellen zur Folge haben.

Insgesamt bietet die Arbeit einen Überblick, wann welcher Stoffwechselprozess im jeweiligen Gewebe abläuft. Die Forschenden erhalten dadurch Hinweise, zu welchem Zeitpunkt stoffwechselwirksame Medikamente besonders erfolgreich eingesetzt werden können. 

Quelle:

Dyar, KA. et al.: Atlas of Circadian Metabolism Reveals System-wide Coordination and Communication between Clocks. In: Cell, 2018, DOI: 10.1016/j.cell.2018.08.042

Helmholtz Zentrum München: Umfassende Einblicke in den Stoffwechsel – das Orchester im Körper. Pressemitteilung vom 06.09.2018


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