Wer friert schon gern? Doch Kälte, die auf einen Körper einwirkt, bringt auch den Fettstoffwechsel in Schwung und baut überschüssiges Cholesterin um. Der neu entdeckte Mechanismus könnte auch als Therapeutikum für die Leber von Nutzen sein.

Immer mehr Menschen leiden an Übergewicht und den entsprechenden Folgeerkrankungen. In den meisten Fällen spielt der Fettstoffwechsel eine Rolle. Forschern des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf ist es gelungen, einen bisher unbekannten Mechanismus des Fettstoffwechsels in der Leber zu identifizieren, bei dem niedrige Temperaturen eine Rolle spielen.

Bereits bekannt ist, dass Kälte zu verschiedenen Reaktionen im Körper führt. Um die Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, wird mehr Nahrung gebraucht. Der Appetit steigt und die ausgewählte Nahrung ist wesentlich fettreicher als beispielsweise im Sommer. Das führt wiederum dazu, dass mehr Cholesterin aufgenommen wird, das bei einem Überschuss die Zellen schädigen kann. Doch der Körper reagiert anders.

Kälte bringt mehrere Dinge in Schwung

Das Team um Prof. Jörg Heeren vom Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie konnte erstmals zeigen, dass Kälte zu einer Aktivierung des braunen Fettgewebes führt, die wiederum die Leber stimuliert, Cholesterin zu Gallensäure abzubauen. "Dies geschieht interessanterweise durch einen bislang wenig charakterisierten Stoffwechselweg, der - im Gegensatz zum bekannten Cholesterin-Abbauweg - nicht rückkoppelnd über Gallensäuren abgeschaltet wird. So kann der Körper auch unter Kälteeinfluss und der damit verbundenen erhöhten Nahrungszufuhr beständig überschüssiges Cholesterin in Form von Gallensäuren ausscheiden", erklärt Heeren.

Doch damit nicht genug. Die Aktivierung des braunen Fettgewebes durch Kälte hat noch mehr günstige Ergebnisse und führt zu einer insgesamt gesünderen Stoffwechsellage. Durch die vermehrte Produktion von Gallensäure wird nicht nur das Cholesterin im Körper gesenkt. Auch die Wärmeproduktion wird auf diese Weise angekurbelt, was zu einer Erhöhung des gesamten Energieverbrauchs führt. Zudem wirken die Gallensäuren auf die Zusammensetzung der Bakterien im Darm, die wiederum mit diversen Entzündungsprozessen im Körper im Zusammenhang stehen.

"Der Einfluss der Gallensäuren auf das Mikrobiom ist von großem Interesse, da wir wissen, dass Darmbakterien beispielsweise den Fortschritt entzündlicher Lebererkrankungen beeinflussen können. Durch die Entdeckung des alternativen Stoffwechselwegs in der Leber und dessen Regulierung über das braune Fettgewebe erhoffen wir uns, zukünftig Therapieansätze insbesondere zur Behandlung chronisch-entzündlicher Lebererkrankungen entwickeln zu können", so Heeren weiter.

Wie kalt muss es sein?

Kälte wird über das sensorische System in der Haut wahrgenommen und dann als Reiz in das zentrale Nervensystem weitergeleitet. Dort wird dieses Signal aufgenommen und führt zur spezifischen Aktivierung des sympathetischen Nervensystems. "Das weiße und insbesondere das braune Fettgewebe wird von Fasern des sympathetischen Nervensystems durchgezogen und der Kältereiz führt letztendlich zu einer Freisetzung der Hormone Adrenalin und Noradrenalin an den terminalen Nervenendigungen, so dass das thermogene Programm im braunen Fettgewebe stimuliert wird", erklärt Heeren.

Alle Säugetieren und auch Menschen haben diesen Mechanismus, um die Körpertemperatur bei kalten Umgebungstemperaturen aufrechtzuerhalten. Aktiviert wird dieser Stoffwechselweg schon bei Temperaturen unter 20°C, der Grad der Stimulation ist natürlich größer wenn wir kälteren Temperaturen ausgesetzt sind.

Die meisten wissenschaftlich fundierten Studien haben eine Kältestimulation für bis zu 2 Stunden zwischen 16 und 18 Grad Celsius durchgeführt. Dieser Temperaturbereich wurde gewählt, da man bei diesen Temperaturen noch nicht zittern und so die Aktivität des braunen Fettgewebes von Kälte-induzierten Zittern der Muskeln abgegrenzt werden kann.

Menschen mit Lebererkrankungen oder Übergewicht sollten trotzdem auf keinen Fall Selbstversuch mit Kälte unternehmen, da diese auch schädigende Wirkungen, mindestens aber eine Erkältung mit sich bringen kann.

Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher, die zum Sonderforschungsbereich 841 "Leberentzündung: Infektion, Immunregulation und Konsequenzen" gehören, in der Fachzeitschrift "Nature Medicine".