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Energiespender im Hochgebirge: Kohlenhydrate!

04.01.2013 | 16:16 | Von Jürgen Langenbach (Die Presse)

An Andenmäusen zeigt sich, dass Tiere in großer Höhe bei raschem Energiebedarf von der Fettverbrennung abgehen.

In großen Höhen muss das Leben sich anpassen, etwa an die dünne Luft: In 3500 Metern über dem Meer hat sie 40 Prozent weniger Sauerstoff als unten. Deshalb hat die Evolution viel experimentiert, etwa mit den Erythrozyten – das sind die roten Blutzellen, die mit ihrem Hämoglobin den Sauerstoff transportieren. Die haben sich bei den Andenbewohnern vermehrt, aber das ist riskant: (Zu viele) Erythrozyten machen das Blut zähflüssig. Das ist vor allem dort gefährlich, wo das Blut durch eine Schranke muss, etwa in das Gehirn oder bei Embryos. Deshalb haben die Tibeter den Gegenweg eingeschlagen, sie haben die Erythrozytenzahl verringert und zum Ausgleich ihre Atemtechnik optimiert.

Bei Tieren im Gebirge ist es nicht anders, und bei einem hat sich nun erstmals eine Besonderheit nicht bei der Aufnahme bzw. dem Transport von Sauerstoff gezeigt, sondern bei seiner Verwertung. Das Tier ist die Andenmaus, Phylolotis andium; sie hält es noch in 4.500 Meter Höhe aus. Und sie hat enge Verwandte unten an der Küste. Das hat Marie-Pierre Schippers (MacMaster University) genützt, er hat die Energiehaushalte verglichen: Beide Mäuse können zur Energiegewinnung entweder Fett verbrennen oder Kohlenhydrate (Zucker, Stärke). Die Tieflandmäuse bevorzugen Fett, die Hochlandmäuse Kohlenhydrate, zumindest dann, wenn sie rasch Energie brauchen. (Current Biology, 18. 12.)

15 Prozent mehr Ausbeute

Denn pro Sauerstoffmolekül lässt sich aus Kohlenhydraten 15 Prozent mehr Energie gewinnen als aus Fett. Allerdings sind die Kohlenhydratreserven des Körpers gering, die Strategie funktioniert nur kurz. Das zeigte sich im Labor auf dem Laufband, auf dem die Mäuse rennen mussten/durften, so rasch sie konnten: Die Hochlandmäuse hielten nur halb so lange durch. Das ist in der Natur nicht tragisch, rennen müssen sie selten, vor allem auf der Flucht. Warm halten müssen sie sich hingegen immer, das ist die zweite Herausforderung der großen Höhen. Ihr begegnen die Mäuse so wie wir, sie heizen durch (unkoordiniertes und unvermerktes) Zucken der Muskeln. Sie müssen es fast immer tun, deshalb verbrennen sie dafür Fett – Schippers hat es früher gezeigt (Pnas 109, S. 8635). Für jene Muskeln aber, die immer rasch und koordiniert zucken müssen – die des Herzens –, werden wieder Kohlenhydrate eingesetzt und durch ein Enzym noch rascher verarbeitet.

Schippers vermutet, dass sich bei Menschen in großen Höhen Ähnliches abspielt. Und deshalb bleibt der Name des Enzyms hier verschwiegen: Der eingangs erwähnte riskante Trick der Erhöhung der Erythrozytenzahl hat, einmal ausgeplaudert, zum Doping mit Eigenblut bzw. EPO geführt.


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