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Vegane Ernährung verändert den Leberstoffwechsel schon nach Tagen
Proteinwechsel mit Folgen: Schon nach wenigen Tagen verändert sich der Leberstoffwechsel von Mäusen, wenn ihr Eiweiß ausschließlich aus Pflanzen stammt. Besonders gravierend sind die Folgen bei Tieren, denen ein wichtiges Leberenzym fehlt. Dann steigt die Konzentration von giftigem Ammoniak im Blut, und die Tiere bewegen sich weniger. Ob dies für Menschen relevant ist, bleibt offen.
Genf (Schweiz). Die Leber ist eine Schaltzentrale unseres Stoffwechsels: Sie verarbeitet Nährstoffe, stellt bei Nahrungspausen Glukose bereit und hilft dabei, Abbauprodukte von Eiweißen unschädlich zu machen. Welche Arbeit sie dabei leisten muss, hängt auch von der Zusammensetzung unserer Nahrung ab.
Tierische und pflanzliche Proteine liefern unterschiedliche Mengen einzelner Aminosäuren. Viele pflanzliche Eiweißquellen enthalten weniger verzweigtkettige Aminosäuren, die der Leber unter anderem als Ausgangsstoffe für die Zuckerbildung dienen können. Doch wie rasch reagiert das Organ, wenn sich die Proteinquelle grundlegend ändert?
Forscher der Universität Genf (UNIGE) um Prof. Pierre Maechler haben dies nun an Mäusen untersucht. Vier Tage lang erhielten die Tiere entweder eine Kost mit pflanzlichen und tierischen Proteinen oder Futter, dessen Proteine ausschließlich pflanzlichen Ursprungs waren. Die Anteile der großen Nährstoffgruppen wurden vergleichbar gehalten. Neben normalen Mäusen untersuchte das Team Tiere, denen gezielt in der Leber ein bestimmtes Enzym fehlte.
Schon innerhalb weniger Tage zeigten sich Unterschiede. Bei normalen Mäusen lag der Blutzuckerspiegel unter der pflanzlichen Kost im gefütterten Zustand niedriger als bei Tieren mit tierischen Proteinquellen. Nach sechs Stunden ohne Futter blieb er allerdings in beiden Gruppen im physiologischen Bereich. Die rein pflanzlich ernährten Tiere zeigten dabei eine ausgeprägtere Stoffwechselreaktion auf das Fasten.
„Schon nach zwei Tagen wiesen die ausschließlich pflanzlich ernährten Mäuse eine weniger effiziente Glukoseproduktion auf“, erklärt Prof. Pierre Maechler.
Die Beobachtungen deuten darauf hin, dass die Leber ihre Glukosebereitstellung schnell an das verfügbare Aminosäureangebot anpasst. Ein veränderter Blutzuckerwert allein bedeutet dabei noch keine Erkrankung. Die entscheidende Frage war deshalb, über welche Stoffwechselwege das Organ auf die andere Nahrung reagiert.
Dabei rückte die Glutamat-Dehydrogenase (GDH) in den Mittelpunkt. Das Enzym sitzt in den Mitochondrien der Leberzellen und verbindet den Abbau von Aminosäuren mit dem Energiestoffwechsel. Zugleich ist es wichtig für den Umgang mit Ammoniak, das beim Eiweißabbau entsteht und in größerer Menge giftig wirkt.
Besonders deutlich wurde diese Funktion bei den genetisch veränderten Mäusen ohne GDH in der Leber. Erhielten sie ausschließlich pflanzliche Proteine, war ihre Harnstoffbildung beeinträchtigt und Ammoniak reicherte sich stark im Blut an. Außerdem funktionierte ihre Blutzuckerregulation schlechter. Unter der Kost mit tierischen Proteinquellen fielen diese Störungen deutlich geringer aus.
Auch das Verhalten unterschied sich: Die Tiere ohne Leber-GDH bewegten sich bei pflanzlichem Futter freiwillig weniger. Unter der Vergleichskost trat dieser Rückgang nicht auf. Das spricht dafür, dass die Zusammensetzung der Proteine und die Funktion des Enzyms gemeinsam beeinflussen, wie gut die Tiere ihren Energiehaushalt aufrechterhalten.