Blaues Licht lässt Fettzellen schrumpfen

Trägt der winterliche Lichtmangel zum Winterspeck bei?

Winterspeck durch Lichtmangel? Forscher haben eine überraschende Eigenschaft des Unterhaut-Fettgewebes entdeckt: Die Fettzellen reagieren auf blaues Licht. Werden sie damit bestrahlt, schrumpfen sie und werden weniger, wie erste Versuche zeigen.


Als Lichtsensor dient den Fettzellen ein Pigment, das auch in der Netzhaut vorkommt. Möglicherweise kann das Fettgewebe damit auf den Wechsel der Jahreszeiten reagieren – und der Lichtmangel im Winter fördert so die Fetteinlagerung.

Der blaue Anteil des Sonnenlichts wirkt überraschenderweise auf unser Unterhaut-Fettgewebe.

Nicht nur der Tag-Nacht-Rhythmus-Rhythmus beeinflusst uns als interner Taktgeber, auch die Jahreszeiten wirken sich auf unseren Körper und unsere Psyche aus. Unser Hormonhaushalt verändert sich, einige Menschen neigen im Winter eher zu Depressionen und sogar unser Gehirn verändert in der kalten Jahreszeit seine Aktivität. Gleichzeitig verführt uns das kalte Winterwetter dazu, mehr und kalorienhaltiger zu essen – als Folge nehmen wir zu.

Überraschender Zufallsfund

Doch unser Winterspeck könnte noch einen anderen Grund haben, wie Katarina Ondrusova von der University of Alberta und ihre Kollegen entdeckt haben. "Das war ein glücklicher Zufall", berichten sie. Denn eigentlich wollten die Forscher herausfinden, ob man Fettzellen biotechnologisch so umbauen kann, dass sie bei Lichtbestrahlung Insulin produzieren.

Als die Forscher jedoch zur Kontrolle ganz normales Unterhaut-Fettgewebe bestrahlten, bemerkten sie etwas Ungewöhnliches: Wurden die Fettzellen blauem Licht ausgesetzt, reagierten sie darauf. Elektrophysiologische Messungen zeigten, dass bei diesem Licht geladene Teilchen durch einen bestimmten Ionenkanal in die Zelle einströmten. Je heller das Licht war, desto stärker war dieser Strom. 

Fettabbau bei blauem Licht

Noch erstaunlicher aber: Wurden die Unterhaut-Fettzellen mehrere Tage lang blauem Licht ausgesetzt, veränderte sich auch ihre Form: Die in ihnen enthaltenen Fetttröpfchen schrumpften sichtbar und wurden weniger. Im Laufe der Zeit sank dadurch Fettgehalt der Zellen signifikant, wie die Forscher berichten. Offenbar verfügt unser Unterhaut-Fettgewebe nicht über eine Art Lichtsensor – es reagiert auch darauf.

In Kultur behaltene menschliche Unterhaut-Fettzellen nach 13 Tagen Dunkelheit bzw. täglich vier Stunden blauem Licht.

Und tatsächlich: Nähere Analysen ergaben, dass die Fettzellen den lichtempfindlichen Farbstoff Melanopsin enthalten. Dieses Pigment kommt auch in der Netzhaut unseres Auges vor, ist dort aber nicht an unserem Sehen beteiligt. Stattdessen dient es unserer inneren Uhr als Sensor für den Tag-Nacht-Wechsel. Könnte das Melanopsin auch in den Fettzellen als Lichtsensor dienen?

Spüren Fettzellen die Jahreszeiten?

"Noch stehen wir erst am Anfang, aber es ist nicht unwahrscheinlich, dass das Licht, das unseren Tagesrhythmus reguliert, auch auf die Fettzellen unter unserer Haut wirkt", sagt Seniorautor Peter Light von der University of Alberta. "Der gleiche Signalweg könnte als Sensor wirken und beeinflussen, wie viel Fett wir Menschen in Abhängigkeit von der Jahreszeit verbrennen."

Wie die Forscher ermittelten, wird zwar ein Großteil des Licht von der Haut abgefangen, aber von dem blauen Lichtanteil dringen immerhin 1,5 bis 2 Prozent ins Unterhaut-Fettgewebe vor. Bekommt unsere Haut demnach viel Sonnenlicht, dann dringt dessen blauer Anteil in die Haut ein und könnte dort zu einem Schrumpfen der Fettzellen und ihres Inhalts führen. "Umgekehrt könnte das spärliche Licht in den Wintermonaten die Einlagerung von Fett fördern und so zu dem typischen Gewichtszuwachs beitragen, den viele von uns im Winter erleben", sagt Light.

Biologisch plausibel

Nach Ansicht der Forscher wäre dies aus evolutionärer Sicht durchaus plausibel: Dieser lichtgesteuerte biologische Mechanismus könnte unseren Vorfahren dabei geholfen haben, sich mit Beginn der dunklen Jahreszeit eine dickere, gegen Kälte isolierende Fettschicht zuzulegen. In jedem Fall eröffne die Entdeckung dieser Lichtreaktion der Fettzellen ein spannendes, ganz neues Forschungsfeld.

Das allerdings bedeutet nun nicht, dass sich jeder Abnehmwillige auf die Sonnenbank begeben sollte, beton Light. Die Bestrahlung sei keine sichere oder zu empfehlende Methode um Gewicht zu verlieren. "Wir wissen beispielsweise noch nicht, welche Lichtintensität und Dauer nötig sind, um diesen Signalweg zu aktivieren", so der Forscher. "Unsere ersten Beobachtungen liefern nun aber uns und anderen Forschern viele faszinierende Ansatzpunkte für weitere Forschungen. (Scientific Reports, 2018; doi: 10.1038/s41598-017-16689-4)

(NPO,University of Alberta ,12.01.2018)

LCHF - was ist das ?

Interessiert man sich ein wenig für verschiedene Diät-Ansätze (oder auch „Ernährungsumstellungen“) kommt man nicht um die “low-carb-high-fat” (LCHF) Diät herum. 

Dass wenig Kohlenhydrate beim Abnehmen hilfreich sind, haben die meisten schon am Sportnahrung Wehle eigenen Leib erfahren. Dass bei dieser Ernährungsweise der Fettanteil aber ¾ der täglichen Kalorien ausmachen soll, macht zuerst einmal Angst. Funktioniert diese Diät und wo darf man sie auf der Gesundheitsskala einordnen? 

Backround

Komplett neu ist diese Geschichte nicht: man begann damit „bereits“ vor 150 Jahren. Die Wiederbelebungsarbeit kommt im Moment hauptsächlich aus Schweden und die „main message“ lautet: 75% Fat, 20% Protein, 5% Carbohydrates. 

Low Carb - High Fat (LCHF)

Den meisten wird auffallen, dass das relativ kontrovers zu den Empfehlungen der DGE (Deutsche Gesellschaft Sportnahrung Wehle für Ernährung) ist. Obst und Gemüse sollten laut der DGE etwa 43% der täglichen Nahrung ausmachen, Vollkornprodukte etwa 30%, Eiweißprodukte wie Jogurt, Milch und Käse etwa 18%, Fleisch und Fisch etwa 7% und Fette & Öle sollten zu etwa 2% im täglichen Diätplan enthalten sein.

Das sagt die Wissenschaft

Tatsächlich gibt es unzählige Studien, die belegen, dass viel Fett (auch tierisches) keine negativen Auswirkungen auf unser Herz-Kreislauf-System hat. Diese Tatsache ist unter Ernährungswissenschaftlern weit verbreitet und nichts Neues mehr. 

Dass man mit einer geringen Kohlenhydrat-Zufuhr sehr gut abnimmt ist ebenfalls common knowledge und zur Genüge getestet. Vergleicht man low-carb aber mit einer low-fat Diät, kann man auf verschiedene Weise interpretieren: die einen sagen der Unterschied sei nicht sonderlich groß, während die anderen sagen, der Vorteil bei low-carb wäre eine schnelle Gewichtsabnahme zu Beginn, was einen Motivationsschub bei den Abnehmwilligen zur Folge hätte.

In der Realität sieht man allerdings, dass eine sehr strikte low-carb Diät von den Allerwenigsten durchhaltbar ist (ich rede hier von den empfohlenen 20 – 50 Gramm Kohlenhydrate wie es der LCHF Diät entspricht) und sie außerdem sehr schnell zunehmen, sobald wieder mehr Sportnahrung Wehle Kohlenhydrate gegessen werden.

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In der Praxis

Auf die LCHF Diät umzusteigen, erfordert erstmal Zeit und Geduld. Zu beginn fühlt man sich oft müde, schwindelig und/oder bekommt Kopfschmerzen. Der Grund dafür: wenig Zucker im Blut, da man kaum Kohlenhydrate zu sich nimmt. 

Die Leber und die Mitochondrien produzieren Ketonkörper aus dem Fett, welches sie nun statt den gewohnten Zuckern erreicht. Und das Gehirn muss sich erst daran gewöhnen diese Ketonkörper zu benutzen, da es normalerweise ausschließlich aus Glucose Energie gewinnt. Diesen Zustand des Körpers nennt man Ketose, der sich oft – aufgrund des Nebenprodukts Aceton - durch einen speziellen Mundgeruch bemerkbar macht.

Allerdings fühlt man sich wohl fitter und leistungsfähiger sobald sich der Körper an die neue Energieform adaptiert hat. Und sogenannte cravings (engl. Begierde, Verlangen) gibt es wohl kaum noch, da diese hauptsächlich von Kohlenhydraten getriggert werden. 

Einfluss von Salz auf die Entwicklung des Körpers

Salz und der menschliche Organismus

Versalzene Entwicklung? Bei stark salziger Ernährung setzt die Pubertät bei Ratten deutlich verzögert ein, berichten US-Forscher. Diese gestörte Entwicklung kann im späteren Leben die Fruchtbarkeit senken und zu gestörtem Verhalten führen. Die Wissenschaftler warnen darum vor den schädlichen Folgen einer salzreichen Ernährung auch beim Menschen, besonders im Hinblick auf den steigenden Salzgehalt der typischen Wohlstandsdiät.

Ob gewünscht oder nicht – die meisten Menschen in Industrieländern ernähren sich zu salzig. Das Übermaß an Salz hat nicht nur Folgen für den Geschmack: 

Es gilt als blutdrucksteigernd und führt damit zu Herzkreislauf-Erkrankungen. Außerdem könnte es Zellen des Immunsystems anregen und durch deren übereifrigen Einsatz Autoimmunkrankheiten wie Multiple Sklerose und Rheuma fördern. Zwar stimuliert das Salz das Immunsystem so offenbar gegen Infektionen, und während der Schwangerschaft kann es den Blutdruck paradoxerweise sogar senken. Generell gilt jedoch die Faustregel "weniger ist mehr".

Salz bringt Entwicklung durcheinander

Wissenschaftler um Dori Pitynskivon der University of Wyoming haben nun auf einer Konferenz einen weiteren Grund beschrieben, um mit Salz in der Küche zurückhaltend umzugehen. Wenn sie Ratten sehr salzreiches Futter gaben, setzte die Pubertät bei den Versuchstieren deutlich später ein als im Kontrollversuch mit normaler Diät. Die hohe Salzmenge entsprach für die Ratten etwa dem Drei- bis Vierfachen der von der WHO für Menschen empfohlenen täglichen Menge von fünf Gramm Kochsalz.

Interessanterweise beobachteten die Wissenschaftler auch einen gegenteiligen Effekt: Fehlte das Salz im Futter völlig, so erreichten die Ratten die Pubertät ebenfalls später. Pitynski und ihre Kollegen schließen daraus, dass das Salz für eine normale Entwicklung wichtig ist – ein Übermaß bringt diese Entwicklung jedoch offenbar durcheinander.

Die Folge ist nicht bloß eine spätere Geschlechtsreife: Frühere Studien haben gezeigt, dass eine verzögerte Pubertät auch beim Menschen zu Verhaltensauffälligkeiten, höherem Stress und geringerer Fruchtbarkeit führen kann.

Gegensatz von Salz und Fett?

Diese Wirkung des Salzes im Essen könnte bislang durch eine weitere Eigenschaft der typischen Industrieländer-Diät maskiert worden sein: Besonders fettreiche Nahrung lässt die Pubertät früher beginnen. "Unsere Arbeit zeigt, dass große Mengen an Fett und Salz jeweils gegenseitige Effekte auf die Fruchtbarkeit haben", beschreibt Pitynski. Dabei halten die Wissenschaftler den Effekt des Salzes jedoch für stärker ausgeprägt und damit für gesundheitlich bedeutender.

Salz befindet sich heute nicht nur in offensichtlich salzig schmeckenden Lebensmitteln wie Salzstangen oder Sojasauce. Auch geräuchertes Fleisch und Wurst und vor allem viele Fertiggerichte enthalten viel Salz – vor allem also solche Nahrungsmittel, die mit zunehmendem Wohlstand häufiger sind. Pitynski warnt darum:

 "Die Salz-Anreicherung in der westlichen Bevölkerung hat möglicherweise drastische Folgen für die Gesundheit und erfordert weitere Aufmerksamkeit"