
Zittern in der Kälte ist unangenehm, zwingt den Körper jedoch dazu, zusätzliche Kalorien zu verbrennen, um warm zu bleiben. Forschungen haben durchweg gezeigt, dass Kälteeinwirkung sowohl bei Mäusen als auch bei Menschen den Energieverbrauch erhöht. Diese Kalorienverbrennung durch Wärmeproduktion wird als Thermogenese bezeichnet.
Fett verbrennen und Gewicht verlieren
Viele Wissenschaftler und Pharmaunternehmen versuchen, Wege zu finden, um den Körper dazu zu bringen, sich so zu verhalten, als wäre es kalt, und so die Thermogenese ohne Eisbäder oder eisige Temperaturen auszulösen. Die Adipositasforscher Philip Ruppert und Jan-Wilhelm Kornfeld vom Institut für Biochemie und Molekularbiologie (BMB) der Universität Süddänemark haben jedoch eine andere Strategie untersucht. Anstatt die Temperatur zu senken, untersuchten sie, ob allein die Ernährung die Thermogenese anregen kann.
Ihr Fokus lag dabei auf der Reduzierung von zwei bestimmten Aminosäuren in der Nahrung: Methionin und Cystein. Nach einer Reihe von Experimenten an Mäusen stellte das Team fest, dass die durch die Ernährung induzierte Thermogenese fast den gleichen Gewichtsverlust bewirkte wie eine konstante Exposition gegenüber fünf Grad Celsius rund um die Uhr. Die Studie wurde zusammen mit den BMB-Kollegen Aylin Güller, Marcus Rosendahl und Natasa Stanic durchgeführt, und die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift eLife veröffentlicht.
Die Reduzierung von Methionin und Cystein steigerte den Energieverbrauch
Über einen Zeitraum von sieben Tagen passten die Forscher den Methionin– und Cysteingehalt in der Nahrung der Tiere an. Mäuse, die eine Ernährung mit einem geringen Gehalt an diesen Aminosäuren erhielten, verbrannten mehr Kalorien als Mäuse, die eine Standardnahrung erhielten. „Die Mäuse, die am meisten Energie verbrannten, fraßen die gleiche Menge an Nahrung wie die anderen und bewegten sich weder mehr noch weniger. Wir beobachteten einen Anstieg ihrer Thermogenese um 20 %. Sie verloren mehr Gewicht, und das lag nicht daran, dass sie weniger fraßen oder sich mehr bewegten – sie erzeugten einfach mehr Wärme“, erklärt Jan-Wilhelm Kornfeld.
Kornfeld ist Molekularbiologe und Professor an der Dänischen Akademie für Diabetes und Endokrinologie (DDEA) am Novo Nordisk Foundation Center for Adipocyte Signaling am BMB der Universität Süddänemark. Methionin und Cystein kommen in hohen Mengen in tierischen Proteinen wie Fleisch, Eiern und Milchprodukten vor. In pflanzlichen Lebensmitteln wie Gemüse, Nüssen und Hülsenfrüchten, die mit gesundem Altern in Verbindung gebracht werden (wie in dieser Studie gezeigt), sind sie in viel geringeren Mengen vorhanden. Da Vegetarier und Veganer tierische Produkte meiden, nehmen sie natürlich weniger Methionin und Cystein zu sich als Menschen, die regelmäßig Fleisch essen.
Aktivierung von beigem Fett und Kalorienverbrennung
Die Forscher wollten auch wissen, wo die zusätzliche Kalorienverbrennung stattfindet. Sie fanden heraus, dass dies im beigen Fett geschieht, einer Art von Fett, das sowohl bei Mäusen als auch bei Menschen direkt unter der Haut gespeichert ist. Dieses Fettgewebe wird bei Kälteeinwirkung aktiviert.
Fett wurde sowohl bei der durch Kälte ausgelösten Thermogenese als auch bei der durch Ernährung ausgelösten Thermogenese im beigen Fett verbrannt. „Das zeigt uns, dass es für das beige Fett keine Rolle spielt, ob die Verbrennung durch Kälte oder durch Ernährung ausgelöst wird“, sagt Philip Ruppert. Ruppert, Molekularbiologe mit Doktortitel, war zum Zeitpunkt der Studie an der SDU tätig und arbeitet heute an der Cornell University in New York.
„Aus anderen Studien wissen wir, dass Vegetarier und Veganer in vielerlei Hinsicht gesünder sind als Fleischesser. Wir haben eine methionin-/cysteinarme Ernährung noch nicht an Menschen getestet, sondern nur an Mäusen, daher können wir nicht mit Sicherheit sagen, dass derselbe Effekt auch bei Menschen auftreten würde – aber es ist durchaus möglich“, sagt er.
Mögliche neue Behandlungsmethoden für Fettleibigkeit
Die Forscher glauben, dass der nächste Schritt darin besteht, zu untersuchen, ob zukünftige Behandlungsmethoden für Fettleibigkeit den Energieverbrauch sicher steigern können, ohne dass die Patienten ihren Lebensstil grundlegend ändern müssen. Sie sind auch daran interessiert, funktionelle Lebensmittel zu entwickeln, die von Natur aus wenig Methionin und Cystein enthalten. „Es wäre auch interessant zu untersuchen, ob Wegovy Patienten (Medikament, das zur Behandlung von Übergewicht und Fettleibigkeit eingesetzt wird, und den Appetit reguliert) zusätzlich an Gewicht verlieren, wenn sie auf eine Ernährung ohne die Aminosäuren Methionin und Cystein umsteigen – also auf eine Ernährung ohne tierische Proteine“, so Kornfeld.



