Vitalstoffe 4/2023

V italstoffe
Aktuelle Studien
Unsere Studienredaktion unter der Leitung von Dr. Stefan Siebrecht, Carola Weise und Laura Ingenlath
wertet für jede Ausgabe der Vitalstoffe aktuelle Studien zur Präsentation aus.
Steuerung des Vitamin-A-Haushalts im Gehirn
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 gänzlich
erforscht. 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-Homöostase
in der Leber führten. Darüber hatte der Rbp4-Knockout
auch signifikante Modifikationen des ROL-Spiegels in der
Leber durch langfristige Veränderungen des Retinoid-Gleichgewichts
im Hypothalamus zur Folge.
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