Verbessert Wärme unsere Knochengesundheit?

Auswirkungen von Wärme und Mikrobiota auf Knochen

Eine erhöhte Umgebungstemperatur verbessert die Stärke der Knochen und verhindert gleichzeitig den für Osteoporose typischen Verlust von Knochendichte. Wärme scheint also wichtig für die Gesundheit der Knochen zu sein und auch die Darmmikrobiota spielen dabei eine wichtige Rolle.

Bei einer aktuellen Untersuchung unter Beteiligung von Forschenden der University of Geneva wurde festgestellt, dass insbesondere Wärme sich positiv auf die Knochen auszuwirken scheint. Die Ergebnisse wurden in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Cell Metabolism“ veröffentlicht.

Wärmere Umgebungstemperatur vorteilhaft für Knochen

Bei ihrer Untersuchung stellten die Forschenden fest, dass die Exposition gegenüber wärmeren Umgebungstemperaturen (34 °C) die Knochenfestigkeit erhöht und gleichzeitig den für Osteoporose typischen Verlust der Knochendichte verhindert.

Auswirkung von Wärme auf Knochen von jungen Mäusen

In ihrem Experiment haben die Forschenden zunächst neugeborene Mäuse einer Temperatur von 34 °C ausgesetzt. Es wurde festgestellt, dass diese Mäuse längere und stärkere Knochen aufwiesen, was bestätigt, dass das Knochenwachstum durch die Umgebungstemperatur beeinflusst wird. So stellte sich die Frage, wie sich eine warme Temperatur auf die Knochen von erwachsen Mäusen auswirkt?

Knochen von erwachsenen Mäusen wurden stärker

Als sie mehrere Gruppen erwachsener Mäuse in einer warmen Umgebung unterbrachten, stellten die Forschenden fest, dass bei unveränderter Knochengröße die Knochenstärke und die Knochendichte weitgehend verbessert wurden. Das Experiment wurde an Mäusen mit einer Ovariektomie wiederholt, die eine postmenauposale Osteoporose modellierte.

Schutzwirkung vor Knochenverlust durch Osteoporose

„Die einfache Tatsache, dass sich die Lebensumgebung unserer Mäuse erwärmte, schützte sie vor dem für Osteoporose typischen Knochenverlust“, erklärt Studienautorin Claire Chevalier in einer Pressemitteilung der University of Geneva.

Auswirkungen von Wärme auf Knochen von Menschen?

Das Forschungsteam analysierte zudem globale epidemiologische Daten über die Inzidenz von Osteoporose im Zusammenhang mit der Durchschnittstemperatur, dem Breitengrad, dem Kalziumverbrauch und dem Vitamin-D-Spiegel. Dabei stellten die Forschenden fest, dass weniger Hüftfrakturen auftraten, je höher die Temperatur war. Hüftfrakturen sind eine der Hauptfolgen von Osteoporose. Dieser Effekt war unabhängig von verschiedenen anderen Faktoren.

Die Forschenden fanden auch eine klare Korrelation zwischen geografischer Breite und Hüftfrakturen. So habe sich gezeigt, dass in den nördlichen Ländern die Inzidenz höher ist als im wärmeren Süden.

Entscheidender Faktor ist Wärme

Die Einbeziehung von Vitamin-D oder Kalzium änderte nichts an dieser Korrelation. Das bedeutet aber nicht, dass Kalzium oder Vitamin-D keine Rolle spielen. Der bestimmende Faktor sei jedoch die Wärme – oder ihr Mangel, berichten die Forschenden.

Mögliche Erklärung für die festgestellte Wirkung

Wenn Mikrobiota sich an Wärme anpassen, führt hat dies Auswirkungen auf die Synthese und den Abbau von Polyaminen. Diese Moleküle sind an der Alterung und insbesondere an der Knochengesundheit beteiligt. Bei Hitze nimmt die Synthese von Polyaminen zu, während ihr Abbau vermindert wird. Dadurch beeinflussen sie die Aktivität der Osteoblasten (die Zellen, die Knochen aufbauen) und reduzieren die Anzahl der Osteoklasten (die Zellen, die Knochen abbauen).

Wärme als Präventionsstrategie gegen Osteoporose

Die Ergebnisse der Untersuchung deuten also darauf hin, dass eine Exposition gegenüber Wärme eine Präventionsstrategie gegen Osteoporose darstellen könnte. Dies ist den Forschenden zufolge vermutlich auch auf Veränderungen der Darmmikrobiota zurückzuführen, denn bei den Mäusen habe eine Transplantation der Mikrobiota von Tieren aus warmer Umgebung in Tiere mit modellierter Osteoprose ebenfalls zu Verbesserungen der Knochendichte geführt. Sowohl Wärme als auch die Beeinflussung der Darmmikrobiota könnten demnach einen Ansatz zur Behandlung und Prävention von Osteoporose bilden. (as)