Wie Winterschläfer monatelange Ruhe überstehen, ohne Muskeln zu verlieren
Ein Bär liegt monatelang regungslos und kommt in guter körperlicher Verfassung wieder ans Licht. Wie das möglich ist, gehört zu den Fragen, die Longevity-Forscher faszinieren. Die Antwort liegt in einer Form der Stoffwechselumschaltung, über die Menschen nicht verfügen.
Während des Winterschlafs drosseln Tiere wie Bären, Eichhörnchen und Fledermäuse ihren Stoffwechsel drastisch. Herzfrequenz, Atemrhythmus und Körpertemperatur sinken auf ein Minimum. Energie beziehen die Tiere fast ausschließlich aus ihren Fettreserven. Das Review beschreibt, wie das ohne nennenswerten Muskelschwund oder Organschäden möglich ist – beides tritt beim Menschen bereits nach wenigen Wochen Bettruhe auf.
Ein zentraler Mechanismus ist die Umstellung von Kohlenhydrat- auf Fettverbrennung als primäre Energiequelle. Fettgewebe wird mobilisiert und über streng regulierte Prozesse in verwertbare Energie umgewandelt. Gleichzeitig verändert sich die Fettzusammensetzung innerhalb der Zellen: Das Verhältnis der Fettsäuretypen verschiebt sich so, dass die Zellen widerstandsfähiger gegenüber den Nebenwirkungen der Fettoxidation werden.
Das Rätsel des oxidativen Stresses
Eine intensive Fettverbrennung würde normalerweise oxidativen Stress verursachen: Schäden durch reaktive Sauerstoffmoleküle, die als Nebenprodukt der Energiegewinnung entstehen. Genau das erleben Menschen beim Fasten oder bei intensiver körperlicher Belastung. Winterschlafende Tiere zeigen jedoch kaum oxidative Schäden, selbst nach monatelanger intensiver Fettverbrennung. Offenbar verfügen sie über leistungsfähige Systeme, die sowohl die Produktion von Antioxidantien als auch die Reparatur beschädigter Moleküle sicherstellen.
Bemerkenswert ist, dass die Stoffwechseldrosselung einsetzt, bevor die Körpertemperatur sinkt. Das deutet darauf hin, dass es sich nicht um eine passive Reaktion auf Kälte handelt, sondern um ein aktiv gesteuertes biologisches Programm. Das Gehirn orchestriert diese Umschaltung, was bedeutet, dass genetische und hormonelle Mechanismen beteiligt sind, die grundsätzlich auch in anderen Spezies – einschließlich des Menschen – untersucht werden könnten.
Medizinische Perspektiven
Wäre es möglich, den menschlichen Stoffwechsel auf vergleichbare Weise zu verlangsamen, ohne Muskelschwund oder Organschäden zu verursachen, ergäben sich konkrete Ansätze für die Behandlung von Muskelabbau bei bettlägerigen Patienten sowie zur Erhaltung der Muskelmasse im Alter. Darüber hinaus liefert die Forschung Einblicke in Stoffwechselerkrankungen und möglicherweise in die Verlangsamung zellulärer Alterungsprozesse. Das Review kommt zu dem Schluss, dass dieses Forschungsfeld noch am Anfang steht, die medizinischen Anknüpfungspunkte jedoch greifbar sind.