Inwieweit ist das Gehirn an der Vitamin-Homöostase im menschlichen Körper beteiligt? Dieser wichtigen Thematik haben sich Wissenschaftler der Universität Aberdeen in Schottland gewidmet. Konkret ging es um die Distribution von Vitamin A. Anhand eines Tiermodells mit Ratten sollte ermittelt werden, ob extern induzierte Modifikationen im Gehirn Auswirkungen auf die Vitamin-A-Verteilung im Körper haben können.
Dabei ließen sich signifikante Veränderungen des Vitamin-A Spiegels in der Leber nach Umgestaltungen einer Klasse von Retinoiden (Verbindungen, die sich von Vitamin A ableiten) im Hypothalamus (dem Kontroll- und Koordinationszentrum des Gehirns) feststellen. Die Resultate der Studie wurden in der Open-Access-Zeitschrift iScience veröffentlicht.
Die Wissenschaftler bezeichnen die Ergebnisse der Studie als Nachweis dafür, dass das Gehirn imstande ist, Retinoide zu identifizieren, mit der Folge, dass damit das Retinoid-Gleichgewicht im Körper reguliert werden kann. Das ermöglicht es dem Gehirn, die Vitamin-A-Homöostase im ganzen Körper zu beeinflussen, so das Statement der Forscher.
Professor Peter McCaffery, einer der an der Forschung beteiligten Wissenschaftler, konkretisiert den Studienansatz wie folgt: „Es war schon immer bekannt, dass die Bestimmung eines Vitamin-A-Mangels kompliziert ist, da die Größe der Leber bedeutet, dass eine einfache Messung des zirkulierenden Vitamin A möglicherweise nicht erkennen lässt, ob die Leber kurz vor der Erschöpfung steht. Wenn wir in Zukunft den Mechanismus bestimmen können, mit dem das Gehirn Signale zur Kontrolle des Vitamin-A-Spiegels sendet, haben wir vielleicht neue Instrumente, um den Grad des Mangels genau zu bestimmen.
“Vitamin A – ein lebenswichtiges Vitamin
Vitamin A ist ein essentieller fettlöslicher Mikronährstoff, der im Körper gespeichert wird. Es ist unverzichtbar, da es die Funktionen des Immunsystems, des Sehvermögens und der Fortpflanzung unterstützt. Seine Speichereigenschaften ermöglichen es, eine konstante Konzentration im Blut in Form von Retinol (ROL) zu bewahren, so dass die Versorgung der Zellen auch in Zeiten eines kurzfristigen Mangels erhalten bleibt.
Wie sich die Aufrechterhaltung der konstanten Vitamin-A Konzentration genau gestaltet, ist bisher noch nicht gänzlicher forscht. Es wurde vermutet, dass dies im Zusammenhang mit einer einfachen Rückkopplungsschleife steht. Eingebunden in diesen Vorgang ist die Leber, das wichtigste Speicherorgan für Vitamin A. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass der Hypothalamus, der für die Regulierung des physiologischen Gleichgewichts und der vegetativen Funktionen verantwortlich ist, an diesem Prozess beteiligt sein könnte. Es wurde festgestellt, dass es im Hypothalamus über Tanyzyten, die die Blut-Liquor-Schranke (CSF) bilden, Sensoren für ROL gibt.
Die Forschung über die Beteiligung des Gehirns an der Kontrolle der Vitamin-A-Homöostase steckt noch in den Anfängen. Diesen Zusammenhang wollten die Forscher nun genauer untersuchen.
Details der Tiermodell-Studie
Die Forscher erhöhten den Vitamin-A-Spiegel in Form von Retinol (ROL) oder Retinsäure (RA) in Rattenmodellen. Dies geschah durch Injektionen in den dritten Ventrikel des Gehirns oder durch die Veränderung der Retinoide im Hypothalamus durch das Retinol-bindende Protein 4 (Rbp4).
Anschließend wurden ROL, RA und Speicherretinylester (die in den meisten Geweben am häufigsten vorkommende Form von Vitamin A) im Blut, in der Leber und in weiteren Speicherorganen gemessen.
Dabei konnten die Forscher beobachten, dass die Retinoid-Injektionen in den dritten Ventrikel innerhalb von sechs Stunden zu Modulationen bei Genen und Proteinen der Vitamin-A-Homöostasein der Leber führten. Darüber hatte der Rbp4-Knockoutauch signifikante Modifikationen des ROL-Spiegels in der Leber durch langfristige Veränderungen des Retinoid-Gleichgewichts im Hypothalamus zur Folge.
Ergebnisse der Untersuchung
Zu den wichtigsten Resultaten der Analyse merkt Peter McCaffery an: „Unsere Studie deutet darauf hin, dass das Gehirn Vitamin A steuert, und das gilt vielleicht auch für andere Vitamine. Das nächstliegende zu untersuchende Vitamin ist Vitamin D, das der Körper selbst herstellen kann und das in gewisser Weise wie ein Hormon wirkt. Es ist bekannt, dass der Hypothalamus des Gehirns Hormone steuert, und so ist die Vorstellung, dass auch Vitamin D vom Gehirn gesteuert wird, durchaus plausibel.
“Dabei hält er es für wichtig, dass die Analyse in Form einer Human-Studie wiederholt werden sollte, um die Ergebnisse zu untermauern und die Rolle des Hypothalamus bei der Vitamin-A-Homöostase besser zu verstehen.
„Ein weiterer Bereich für die künftige Forschung wird die Identifizierung von Menschen sein, bei denen das Vitamin-A Gleichgewicht aufgrund von Problemen im Kontrollsystem des Gehirns gestört ist, die wir in unserer Studie identifiziert haben. Es kann sein, dass eine Person sich reichlich mit Vitamin A ernährt, das Vitamin aber nicht richtig im Körper verteilt wird, sodass sie möglicherweise eine zusätzliche Nahrungsergänzung benötigt“, fügt er hinzu.
