Süßstoffkonsum der Eltern könnte den Stoffwechsel ihrer Nachkommen beeinflussen
Sucralose und Stevia verändern Genexpression noch in der zweiten Folgegeneration
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Wenn Sie sich für eine Diätversion Ihres Lieblingsgetränks entscheiden, nehmen Sie nicht-nutritive Süßstoffe zu sich, die zwar süß schmecken, aber im Gegensatz zu Zucker keine Kalorien enthalten. Gesundheitsorganisationen äußern jedoch zunehmend Bedenken über die möglichen langfristigen Auswirkungen dieser Süßstoffe, da sie den Energiestoffwechsel stören und das Risiko für Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen könnten. Eine neue Studie an Mäusen zeigt nun, dass die beliebten Süßstoffe Sucralose und Stevia negative Auswirkungen auf das Darmmikrobiom und die Genexpression haben, die möglicherweise die Gesundheit des Stoffwechsels beeinträchtigen und über Generationen weitergegeben werden können.
"Wir fanden es faszinierend, dass trotz des zunehmenden Konsums dieser Zusatzstoffe die Prävalenz von Fettleibigkeit und Stoffwechselstörungen wie Insulinresistenz nicht zurückgegangen ist", sagte Dr. Francisca Concha Celume von der Universidad de Chile, Hauptautorin des Artikels in Frontiers in Nutrition. "Das bedeutet nicht, dass Süßstoffe für diese Trends verantwortlich sind, aber es wirft die Frage auf, ob sie den Stoffwechsel auf eine Weise beeinflussen, die wir noch nicht vollständig verstehen.
Zucker unter einem anderen Namen?
Die Wissenschaftler teilten zunächst 47 männliche und weibliche Mäuse in drei Gruppen auf, die jeweils entweder reines Wasser oder Wasser mit einer Dosis Sucralose oder Stevia erhielten, die der Menge entspricht, die ein Mensch im Rahmen einer normalen Ernährung zu sich nehmen würde. Diese Gruppen von Mäusen wurden dann für zwei aufeinander folgende Generationen gezüchtet, die beide reines Wasser erhielten.
"Tiermodelle ermöglichen es uns, die Umweltbedingungen sehr genau zu kontrollieren und die Wirkung eines bestimmten Faktors, wie z. B. einer Nahrungsergänzung, zu isolieren und gleichzeitig mehrere Generationen innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums zu verfolgen", erklärt Concha.
Jede Generation wurde einem oralen Glukosetoleranztest unterzogen, mit dem die Insulinresistenz getestet wird - ein Warnzeichen für Diabetes. Die Forscher nahmen auch Stuhlproben, um nach Veränderungen des Darmmikrobioms und der Konzentration kurzkettiger Fettsäuren zu suchen, die epigenetische Veränderungen signalisieren könnten, die von den Eltern auf die Kinder übertragen werden können: Es wird angenommen, dass Süßstoffe die kurzkettigen Fettsäuren beeinflussen, indem sie die Funktion des Darmmikrobioms beeinträchtigen, was letztlich die Genexpression verändern kann.
Die Wissenschaftler untersuchten auch die Expression von fünf Genen, die mit Entzündungen, der Darmbarrierefunktion und dem Stoffwechsel in Leber und Darm zu tun haben. Diese wurden ausgewählt, um eine Momentaufnahme möglicher epigenetischer Einflüsse auf den Darm, Entzündungs- und Stoffwechselfaktoren zu erhalten, die für die negativen gesundheitlichen Auswirkungen von nicht-nutritiven Süßstoffen verantwortlich sein könnten.
Eine Geschichte von zwei Süßungsmitteln
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass verschiedene Süßstoffe unterschiedliche Auswirkungen haben, die sich im Laufe der Zeit verändern. In der ersten Generation zeigten nur die männlichen Nachkommen von Mäusen, die Sucralose konsumierten, Anzeichen einer gestörten Glukosetoleranz, doch in der zweiten Generation wurde bei den männlichen Nachkommen von Mäusen, die Sucralose konsumierten, und den weiblichen Nachkommen von Mäusen, die Stevia konsumierten, ein erhöhter Nüchternblutzucker festgestellt.
Beide Gruppen von Mäusen, die Süßstoffe verzehrten, hatten ein vielfältigeres fäkales Mikrobiom, aber niedrigere Konzentrationen kurzkettiger Fettsäuren, was darauf hindeutet, dass die Bakterien weniger nützliche Stoffwechselprodukte produzierten; beide nachfolgenden Generationen hatten ebenfalls niedrigere Konzentrationen kurzkettiger Fettsäuren. Bei Mäusen, die Sucralose konsumierten, waren die Veränderungen des fäkalen Mikrobioms schwerwiegender und anhaltender: Sie wiesen mehr pathogene und weniger nützliche Bakterienarten in ihren Fäkalien auf.
Ebenso scheint Sucralose die Expression von Genen, die mit Entzündungen in Verbindung stehen, anzukurbeln und die Expression von Genen, die mit dem Stoffwechsel in Verbindung stehen, für zwei Generationen nach dem Konsum zu dämpfen. Stevia wirkt sich ebenfalls auf die Genexpression aus, aber die Auswirkungen sind geringer und werden nicht über mehr als eine Generation weitergegeben.
"Wenn wir die Generationen verglichen, waren diese Effekte in der ersten Generation am stärksten und nahmen in der zweiten Generation tendenziell ab", so Concha. "Insgesamt waren die mit Sucralose verbundenen Auswirkungen über die Generationen hinweg konsistenter und beständiger".
"Die von uns beobachteten Veränderungen der Glukosetoleranz und der Genexpression könnten als frühe biologische Signale im Zusammenhang mit Stoffwechsel- oder Entzündungsprozessen gedeutet werden", so Concha. "Die Tiere entwickelten zum Beispiel keinen Diabetes. Stattdessen beobachteten wir subtile Veränderungen in der Art und Weise, wie der Körper Glukose reguliert, und in der Aktivität von Genen, die mit Entzündungen und Stoffwechselregulierung in Verbindung stehen. Es ist möglich, dass solche Veränderungen die Anfälligkeit für Stoffwechselstörungen unter bestimmten Bedingungen, wie etwa einer fettreichen Ernährung, erhöhen könnten".
Das Team betont jedoch, dass diese Forschung zwar Assoziationen zwischen verschiedenen Veränderungen des Gesundheitszustands aufzeigt, aber keine Kausalität nachweisen kann. Außerdem spiegeln die Auswirkungen von nicht-nutritiven Süßungsmitteln auf Mäuse nicht genau deren Auswirkungen auf den Menschen wider.
"Das Ziel dieser Studie ist es nicht, Alarm zu schlagen, sondern die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen zu unterstreichen", so Concha. "Es könnte vernünftig sein, einen maßvollen Konsum dieser Zusatzstoffe zu erwägen und ihre langfristigen biologischen Auswirkungen weiter zu untersuchen."
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