Die plötzliche Veränderung der Wahrnehmung von Gerüchen und Geschmäckern während der Schwangerschaft ist bislang ungelöst. Wesentlich ist, dass der Körper den Anforderungen dieser besonderen Lebensphase dadurch gerecht werden muss, in dem es weder die Nachkommen, noch die eigenen Bedürfnisse zur vollen Funktionsfähigkeit vernachlässigt. Die polyaminreiche Ernährung von Fruchtfliegen während der Paarungszeit gibt Hinweise auf ein durch besondere Rezeptoren gesteuertes Ernährungsverhalten, welchen Wissenschaftler des MPI auch bei Menschen annehmen.

Biogene Polyamine sind in unserem Organismus für ein breites und komplexes Aufgabengebiet zuständig. Die für die Zellproliferation (Gewebewachstum) und Zelldifferenzierung (strukturelle und funktionelle Anpassung von Zellen) zuständigen Zellstoffwechselprodukte Putrescin, Spermidin und Spermin werden im menschlichen Organismus und auch bei den Tieren endogen synthetisiert (Heby 1992) wie auch exogen durch die Nahrung zugeführt (Bardócz 1995a,b, Pollack 1992, Romain 1992). In den letzten Jahren haben Forscher immer neuere Erkenntnisse über Polyamine und deren Bedeutung verschiedenster Mechanismen in unserem Körper zutage gefördert. So haben Wissenschaftler aus Berlin und Graz im Jahr 2013 den Einfluss polyaminreicher Ernährung auf die Alzheimererkrankung erforscht.

Bei Fruchtfliegen konnte demnach der altersbedingte Erinnerungsverlust durch die Aufnahme polyaminreicher Nahrung gestoppt werden. Zu den polyaminreichen Lebensmitteln gehören zum Beispiel Weizenkeime oder fermentierte Lebensmittel wie Sojabohnen. Mit zunehmendem Alter nimmt die Konzentration des körpereigenen Polyamins Spermidin, der ein Zwischenprodukt bei der Bildung von Spermin ist und den Zellwachstum vorantreibt, ab. Dies liegt daran, dass sich auch der Stoffwechsel verlangsamt. Neben dem Stoffwechsel gibt es noch andere natürliche Umstände, die den Spermidinwert im Körper verändern können. Schwangerschaft, Wachstum und die Reparatur von Muskelzellen lassen den Spermidinwert dagegen steigen. In der Schwangerschaft treten drastische Wahrnehmungsveränderungen gegenüber bestimmten Gerüchen und Lebensmittel auf. Nachgewiesen werden konnte die besondere Reaktion von Sinneswahrnehmungen auf Polyamine, wie auch schon bei der Alzheimererkrankung, an Fruchtfliegen.

Der Grund, warum die Wahrnehmung derart schwankt ist jedoch nicht bekannt. Wissenschaftler des Max-Planck-Institus für Neurobiologie in Martinsried konnten nun nachweisen, dass befruchtete Fliegenweibchen den Erfolg ihrer Reproduktion durch die erhöhte Konzentration eines bestimmten Rezeptors in den Sinnesorganen steigern. Die Rezeptoren führen die bevorzugte Aufnahme von polyaminreichen Nahrungen herbei. “Da Geruch und Geschmack in Insekten und Säugetieren ähnlich verarbeitet werden, könnte ein entsprechender Mechanismus auch bei uns Menschen dafür sorgen, dass das heranwachsende Leben optimal versorgt ist”, vermutet Habibe Üc̗punar, die zweite Erstautorin der Studie. Hintergrund der Forschung war die Erkundung der Aufnahme wichtiger Nährstoffe während der Schwangerschaft/Trächtigkeit. “Wir wollten wissen, ob und wie eine werdende Mutter die benötigten Nährstoffe wahrnimmt”, erklärt Ilona Grunwald Kadow, Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für Neurobiologie. Den Martinsrieder Neurobiologen ist es gelungen, die erhöhte Aufnahme von polyaminreicher Nahrung bei Fruchtfliegenweibchen nachzuweisen. Die Neurobiologen fanden heraus, dass Fruchtfliegenweibchen polyaminreiche Nahrung nach der Paarung bevorzugen. Auf diese Weise sichert der Körper die optimale Versorgung der Nachwachsenden und trägt dazu bei, die körperlichen Funktionen während der besonderen Herausforderungen in der Schwangerschaft aufrecht zu erhalten.
Ein Teil der vom Körper und den Darmbakterien hergestellten Polyamine muss über die Nahrung aufgenommen werden. Der Rückgang der körpereigener Produktion von Polyaminen im zunehmendem Alter, macht den Ausgleich des Defizits über die Nahrungsaufnahme wichtiger. Die Unterversorgung mit Polyaminen wirken sich aufgrund ihrer Rolle für unzählige Zellprozesse negativ auf die Gesundheit, kognitiven Fähigkeiten, Reproduktion und Lebenserwartung aus. Aus diesem Grund ist die Anpassung der Polyaminaufnahme an die aktuellen körperlichen Bedürfnisse notwendig, da auch eine vermehrte Polyaminaufnahme schädlich sein kann. Die veränderte Anziehungskraft von Polyaminen die die zielgerichtete Nahrungssuche auslöst, wird vor und nach der Paarung durch einen Neuropeptid-Rezeptor, den sogenannten Sex Peptid Rezeptor (SPR) und seine Neuropeptid-Bindungspartner ausgelöst. Dies zeigten Physiologie- und Verhaltensstudien.
“Es war bekannt, dass der SPR die Eiproduktion in verpaarten Fliegen ankurbelt”, erklärt Ashiq Hussain, einer der beiden Erstautoren der Studie. “Dass der SPR auch die Aktivität der Nervenzellen reguliert, die den Geschmack und Geruch von Polyaminen erkennen, hat uns überrascht.” Im Körper trächtiger Weibchen werden deutlich mehr SPR-Rezeptoren in die Oberflächen der chemosensorischen Nervenzellen eingebaut. So werden Polyamine rechtzeitig in der Verarbeitungskette von Gerüchen und Geschmäckern wahrgenommen. Dem Mechanismus polyaminreicher Nahrungsaufnahme geht eine genetische Modifikation vor, in dem das SPR-Vorkommen in Geruchs- und Geschmacksneuronen nicht-trächtiger Weibchen gesteigert wurde. Die Nervenzellen reagierten deutlich stärker auf Polyamine. Die Studie zeigt erstmals, wie die chemosensorische Modifikation der Nervenzellen die Wahrnehmung wichtiger Nährstoffe und das Verhalten beeinflussen.

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