Ernährung: Wie zugesetzter Zucker dem Körper schadet

Stoffwechselkrankheiten durch aufgenommenen Zucker

Viele Lebensmittel sind heutzutage arm an Ballaststoffen und wichtigen Nährstoffen, dafür enthalten sie allerdings oft große Mengen an zugesetztem Zucker. Zusammen mit zu wenig Bewegung werden solche Lebensmittel für die Zunahme verschiedene Stoffwechselkrankheiten wie Diabetes, Fettleber und Herzkrankheiten verantwortlich gemacht. Eine neue Forschungsarbeit sollte aufklären, warum zugesetzter Zucker so ungesund für den menschlichen Körper ist.

In einer umfassenden Übersichtsarbeit versuchte eine chinesische Forschungsgruppe unter Beteiligung von Fachleuten der Shanghai Jiaotong University School of Medicine zu verstehen, wie sich aus der Nahrung aufgenommene Fruktose im Körper auswirkt und wie sie verstoffwechselt wird. Die Studie wurde in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Chinese Medical Journal“ veröffentlicht.

Der Teufelskreis des Zuckerkonsums

Sich nicht ausreichend zu bewegen und zu viel Zucker zu sich zu nehmen, begünstigt eine massive Gewichtszunahme und schadet der Gesundheit erheblich. Besonders beunruhigend an Zucker ist, dass man sich umso mehr danach sehnt, je mehr man davon zu sich nimmt. Dies führt zu einem Teufelskreis aus übermäßigem Zuckerkonsum und schlechter Gesundheit, berichten die Forschenden.

Wie ist raffinierter Zucker aufgebaut?

Raffinierter Zucker (Saccharose) bestehe strukturell aus zwei einfachen Zuckerarten: Glukose und Fruktose, so das Team. Obwohl diese sogenannten Einfachzucker einander strukturell ähnlich seien, werden sie im Körper über unterschiedliche Wege verstoffwechselt.

Übermäßige Fruktoseaufnahme schädlich für Menschen

Obwohl sich eine übermäßige Fruktoseaufnahme, selbst eine Aufnahme innerhalb des normalen Bereichs, für den Menschen als schädlich erwiesen habe, seien die zugrunde liegenden Mechanismen des Fruktosestoffwechsels und ihre mögliche Rolle bei Stoffwechselstörungen bisher nicht vollständig geklärt, berichten die Fachleute.

Die neue Forschungsarbeit „bietet einen umfassenden Überblick über die Fortschritte bei den molekularen und zellulären Aspekten des Fruktosestoffwechsels und ihre Rolle bei der Entstehung von Stoffwechselkrankheiten. Diese Erkenntnisse können die Entwicklung neuer diagnostischer, präventiver und therapeutischer Strategien für Stoffwechselkrankheiten unterstützen“, erläutert Studienautor Professor Weiping J. Zhang in einer Pressemitteilung.

Rolle von GLUT5 und GLUT2 bei Fruktoseaufnahme

Die Fachleute erläutern, dass der größte Teil der von Menschen aufgenommenen Fruktose von den Zellen des Darms absorbiert werde. Die Proteintransporter GLUT5 und GLUT2, welche von den Darmzellen exprimiert werden, erleichtern diese Aufnahme, wobei GLUT5 die höchste Affinität zu Fruktose aufweist, so das Team.

Interessanterweise würden diese Rezeptoren in Abhängigkeit von der Fruktosekonzentration reguliert, so dass ein Mangel an GLUT5 zu einer sogenannten Fruktosemalabsorption (ungenügende Aufnahme von Fruktose) und zu Funktionsstörungen des Darms führen könne.

Deletion von GLUT5 begünstigt Darmprobleme

Tatsächliche habe sich in Studien an Mäusen bereits gezeigt, dass die Deletion von GLUT5 zu Darmproblemen führen kann, beispielsweise zu Blähungen und Flüssigkeitsansammlungen. Aus diesem Grund sei GLUT5 ein potenzieller Kandidat für die Behandlung bestimmter fruktosebedingter Krankheiten, erläutern die Forschenden.

Niere und Leber halten Fruktose unter Kontrolle

Wenn Fruktose in den Blutkreislauf gelangt, wird ihr Gehalt im Blut (der allerdings viel niedriger ist als der von Glukose) durch die Niere und die Leber in Schach gehalten, berichten die Fachleute. Niere und Leber stellen wichtige Stoffwechselzentren im menschlichen Körper dar. In diesen Organen wird die Fruktose über einen Prozess mit der Bezeichnung Glukoneogenese in die Glukoseproduktion umgeleitet.

Diese Reaktion erfordere jedoch den Abbau eines speziellen Moleküls, welches als ATP bezeichnet wird. Bei ATP handelt es sich um die Hauptenergiequelle der Zellen.

Fruktose kann ATP-Erschöpfung in Zellen auslösen

Ein übermäßiger Verzehr von Fruktose könne daher zu einer ATP-Erschöpfung in den Zellen führen, welche einen anderen Weg aktiviert, der in den Harnsäurestoffwechsel involviert ist. Dies führe zu einer Anhäufung von Harnsäure im Blut und in den Gelenken und das Risiko der Entwicklung von Gicht erhöhe sich, so die Forschenden.

Höherer Cholesterinspiegel und mehr Bauchfett durch Fruktose

Das Team fügt hinzu, dass die Aufnahme von Fruktose auch zu einem Anstieg des Cholesterinspiegels und des Bauchfetts führen könne, wodurch sich das Risiko von Herzerkrankungen erhöhe.

Spezielles Protein für Fruktose-Abbau unerlässlich

Die Fachleute gingen bei ihrer Untersuchung auch auf Veränderungen auf Genebene ein, welche den Stoffwechsel von Fruktose regulieren. Das Protein ChREBP sei ein wichtiger Regulator von Genen, welche an der Aufnahme, dem Transport und dem Abbau von Zucker beteiligt sind. Studien an Mäusen mit ChREBP-Mangel deuten nun darauf hin, dass ChREBP für die Aufnahme und den Abbau von Fruktose unerlässlich ist.

Über die molekularen Mechanismen, welche die Aktivierung von ChREBP als Reaktion auf die Stimulation durch Fruktose regulieren, sei jedoch noch recht wenig bekannt, berichten die Forschenden. „Ein besseres Verständnis der biochemischen Regulierungsmechanismen des ChREBP-Stoffwechsels kann definitiv neue Hinweise auf die Regulierung des Fruktosestoffwechsels und seine metabolischen Auswirkungen liefern“, betont Professor Zhang.

Der Experte fügt hinzu, dass künftige Fortschritte auf diesem Gebiet den Bemühungen um eine bessere kardiometabolische Gesundheit zugute kommen werden und dazu beitragen können, klinische Empfehlungen für die Aufnahme von Zucker in die Nahrung zu erstellen.

Der Mediziner erklärt weiter, dass die Ergebnisse darauf schließen lassen, wie ein erhöhter Fruktosekonsum zu einem Ungleichgewicht in verschiedenen Stoffwechselwegen im menschlichen Körper führt, in dessen Folge verschiedene Krankheiten entstehen können. (as)

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