Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Herzklopfen: Winterschläfer verwenden einen „Herzschlagregler“, um Energie zu sparen

07.05.2013
Bei den aktuellen Temperaturen haben wohl sämtliche Winterschläfer ihre Winterruhe beendet und genießen die warmen Sonnenstrahlen. Dies ist jedoch während der kalten Jahreszeit ganz anders.

Viele kleine Säugetiere, wie z.B. Murmeltiere, Igel, Fledermäuse, einige Hamsterarten und sogar manche Vögel, besitzen eine besondere Fähigkeit: Sie können sich bei eingeschränktem Nahrungsangebot und tiefen Außentemperaturen in einen Energiesparmodus (landläufig „Winterschlaf“ genannt) versetzen.


Hamster im Starrezustand
Bild: Arjen Strijkstra

Wissenschafter des Forschungsinstituts für Wildtierkunde und Ökologie der Vetmeduni Vienna haben nun in einer Studie, gemeinsam mit der Universität Groningen in den Niederlanden, herausgefunden, dass bestimmte Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren die Herzfunktion und somit den Winterschlaf regulieren. Diese essentiellen Fettsäuren steuern das Erreichen tiefer Körpertemperaturen und die Bewahrung eines regelmäßigen Herzschlages. Das Überleben der Winterschläfer wird somit gesichert.

Fettsäuren steuern den Winterschlaf

Der Forscher Sylvain Giroud und seine Kollegen vom Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie und von der Universität Groningen konnten in der vorgelegten Studie nachweisen, dass spezielle Omega-6-Fettsäuren, die Linolsäuren, eine stabile Herzfunktion und einen regelmäßigen Herzschlag während des Tiefschlafs ermöglichen. Sie fanden heraus, dass Winterschläfer höhere Linolsäurewerte im Herzgewebe haben als Tiere, die keinen Winterschlaf halten. Um den Fettsäuregehalt im Herzen von Winterschläfern zu bestimmen, untersuchten die Wissenschafter im Labor 40 Goldhamster der Spezies Mesocricetus auratus. Sie fanden heraus, dass die Linolsäurewerte bei jenen Hamstern, die sich in der Abkühlungsphase und im tiefen Winterschlaf befanden, höher waren, als bei Tieren im aktiven Zustand.
Die Forscher prüften auch den DHA (Docosahexaensäure)-Gehalt, eine Omega-3-Fettsäure. Dieser war während des Winterschlafs signifikant niedriger. Beide Fettsäurearten spielen beim Winterschlaf offenbar eine wichtige Rolle. Die Mengen dieser spezifischen Omega-6- und Omega-3-Fettsäuren werden, laut der Studie, im Herz entsprechend der Jahreszeit hoch und nieder reguliert. Anders als im Winter schützt im Sommer ein hoher DHA-Wert das Herz vor Überlastung.

Kalziumpumpen im Herz

Bestimmte Fettsäuren nehmen Einfluss auf die Aktivität sogenannter Kalziumpumpen in den Zellen, welche für ordnungsgemäße Muskelkontraktionen im Körper verantwortlich sind. Die Forscher konnten nachweisen, dass Tiere im Winterschlaf über größere Mengen an Linolsäuren im Herz verfügen. Diese Linolsäuren aktivieren eine spezifische Kalziumpumpe im Herzen (SERCA) und regulieren dadurch den Herzschlag bei niedrigen Körpertemperaturen. Ein regelmäßiger Herzschlag hängt von der Funktionstüchtigkeit dieser Pumpe ab. Bei Säugetieren, die keinen Winterschlaf halten, können niedrige Temperaturen die Pumpe beeinträchtigen und dann aufgrund einer Überdosis von Kalzium im Herzen zu Herzrhythmusstörungen bis hin zum Herzstillstand führen. Der hohe Anteil an Linolsäuren bei Winterschläfern sichert einen effizienten Kalziumtransport und sorgt also für einen regelmäßigen Herzschlag.
Nahrung beeinflusst den Winterschlaf

Die wichtigen Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren werden über die Nahrung aufgenommen. Der Körper reguliert zwar den Gehalt an Fettsäuren in jedem Gewebe, jedoch spielt das Nahrungsangebot eine wichtige Rolle für Winterschläfer. Man weiß beispielsweise, dass in freier Wildbahn lebende Murmeltiere im Herbst aktiv nach jenen Pflanzen suchen, welche einen hohen Anteil an Omega-6-Fettsäuren beinhalten, um sich auf den Winterschlaf vorzubereiten. Obwohl in der veröffentlichten Studie alle Tiere durchgehend mit den gleichen Mengen verschiedener Fettsäuren gefüttert wurden, konnten zu unterschiedlichen Zeiten, abhängig vom physiologischen Zustand der Hamster, verschiedene Fettsäurewerte gemessen werden. Giroud erklärt: „Fettsäuren haben Auswirkungen auf die Kalziumpumpen im Herzen und daher auch auf die Temperatur der Tiere während des Winterschlafs. Da wir bei Tieren, die konstant mit gleichem Futter gefüttert wurden, Schwankungen in der Fettsäurezusammensetzung im Herzen messen konnten, vermuten wir bei frei lebenden Tieren, deren Nahrungssituation viel variabler ist, eine noch größere Schwankung. In freier Wildbahn ist unter Umständen sogar der Zugang zu essentiellen Fettsäuren beschränkt.“
“Membrane phospholipid fatty acid composition regulates cardiac SERCA activity in a hibernator, the Syrian hamster (Mesocricetus auratus) (2013), von Sylvain Giroud, Carla Frare, Arjen Strijkstra, Ate Boerema, Walter Arnold und Thomas Ruf wurde in der Online-Zeitschrift “PLoS ONE” (1.Mai 2013) veröffentlicht.
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0063111

Rückfragehinweis:
Dr. Sylvain Giroud
Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie
Veterinärmedizinische Universität Wien
T +43 1 4890915 – 135
Sylvain.Giroud@vetmeduni.ac.at
Aussenderin:
Heike Hochhauser
Public Relations
Veterinärmedizinische Universität Wien
T +43 1 25077-1151
heike.hochhauser@vetmeduni.ac.at

Heike Hochhauser | idw
Weitere Informationen:
http://www.vetmeduni.ac.at
http://www.vetmeduni.ac.at/de/infoservice/aktuelles/news/detail/artikel/2013/05/07/winterschlaf-herzklopfen/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie