Steuern Herzschlag

Fettsäuren regeln Herzfunktion bei Winterschläfern

(Bild: Vetmeduni Wien/Arjen Strijkstra)

Während des Winterschlafs gehen Säugetiere in einen Energiesparmodus. Sie verlangsamen ihren Herzschlag und ihre Atmung, während sich die Körpertemperatur dem Nullpunkt nähern kann, der Körper zehrt dann an den angesammelten Fettreserven. Forscher haben nun herausgefunden, dass bestimmte Omega-Fettsäuren die Herzfunktion bei den Winterschläfern regulieren und einen regelmäßigen Herzschlag bewahren.

Bis heute sind die Mechanismen, die die Herzfunktion bei niedrigen Körpertemperaturen aufrechterhalten, nicht vollkommen geklärt. Wissenschaftler des Forschungsinstituts für Wildtierkunde und Ökologie der Veterinärmedizinischen Wien haben nun in einer Studie, gemeinsam mit der Universität Groningen in den Niederlanden, herausgefunden, dass bestimmte Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren die Herzfunktion und somit den Winterschlaf regulieren. Diese essentiellen Fettsäuren steuern das Erreichen tiefer Körpertemperaturen und die Bewahrung eines regelmäßigen Herzschlages. Das Überleben der Winterschläfer wird somit gesichert, schreiben die Forscher im Fachjournal "PLOS One".

Bereits vor zwei Jahren hatten Sylvain Giroud und seine Kollegen vom Institut für Wildtierkunde gezeigt, dass bei Murmeltieren der Gehalt an Omega-6-Fettsäuren in den Zellmembranen der inneren Organe vor Beginn des Winterschlafs dramatisch anstieg. Der Körper soll damit in die Lage versetzt werden, so die Vermutung der Forscher damals, auch bei sehr niedriger Temperatur noch einwandfrei zu funktionieren.

Herzrhythmus-Regulation mittels Fettsäuren
Nun haben Giroud und seine Kollegen gemeinsam mit Forschern der Universität Groningen nachgewiesen, dass spezielle Omega-6-Fettsäuren, die Linolsäuren, eine stabile Herzfunktion und regelmäßigen Herzschlag während des Tiefschlafs ermöglichen. So hatten Goldhamster höhere Linolsäure-Werte im Herzgewebe als Tiere, die keinen Winterschlaf halten. Die Werte waren auch bei jenen Hamstern, die sich in der Abkühlungsphase und im tiefen Winterschlaf befanden (Bild), höher als bei Tieren im aktiven Zustand.

Dagegen war der Gehalt an Docosahexaensäure (DHA), einer Omega-3-Fettsäure, während des Winterschlafs signifikant niedriger. Offenbar werden die Mengen dieser Fettsäuren entsprechend der Jahreszeit reguliert. Laut Angaben der Forscher schützt ein hoher DHA-Wert das Herz im Sommer vor Überlastung.

Linolsäuren aktivieren Kalziumpumpe im Herz
Hintergrund der Herzschlagregulierung ist der Einfluss bestimmter Fettsäuren auf die Aktivität sogenannter Kalziumpumpen in den Zellen. Diese sind für ordnungsgemäße Muskelkontraktionen verantwortlich. Die Linolsäuren aktivieren eine spezifische Kalziumpumpe im Herzen und regulieren dadurch den Herzschlag bei niedrigen Körpertemperaturen. 

Ein regelmäßiger Herzschlag hängt von der Funktionstüchtigkeit dieser Pumpe ab. Beeinträchtigen niedrige Temperaturen die Pumpe, etwa bei Säugetieren, die keinen Winterschlaf halten, kann eine Überdosis von Kalzium zu Herzrhythmusstörungen bis hin zum Herzstillstand führen. Der hohe Anteil an Linolsäuren bei Winterschläfern sichert dagegen einen effizienten Kalziumtransport und sorgt für einen regelmäßigen Herzschlag.