Biologie

Warum bilden sich im Winterschlaf die Muskeln von Tieren kaum zurück?

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Bär baut 23 Prozent Muskelkraft ab, Mensch würde 90 Prozent verlieren

Das ist noch gar nicht so lange erforscht und man weiß es bisher auch nur von einem einzigen Tier, nämlich dem Bären. Untersuchungen haben gezeigt, dass nach monatelangem Winterschlaf beim Bären die Muskelkraft nur um 23 Prozent reduziert ist, also nicht mal ein Viertel. Zum Vergleich: Wenn ein Mensch so lange im Bett liegen und sich nicht rühren würde, läge der Muskelabbau bei 90 Prozent. Deswegen sollten sich bettlägrige Menschen nach einer gewissen Zeit wieder bewegen. Das heißt umgekehrt: Wenn man weiß, wie das funktioniert, könnte man möglicherweise solchen Menschen helfen.

Bären: regelmäßiges Zittern und Proteinzufuhr auch im Winterschlaf

Vor ein paar Jahren kam man dem Geheimnis beim Bären auf die Spur. Es scheinen zwei Faktoren eine Rolle zu spielen:

  1. Bären trainieren ihre Muskeln auch im Winterschlaf immer ein bisschen, nämlich durch unwillkürliches ständiges Zittern. Etwa viermal am Tag zittern und anspannen sich die Muskeln. Dadurch werden sie angeregt und bleiben "im Training". Ob dieses Zittern allein ausreicht, um den Muskelschwund aufzuhalten, ist fraglich. Und offenbar kommt ein zweiter Faktor dazu:
  2. Der Körper hält die Muskeln durch ständige Zulieferung von Proteinen, also von Eiweißen, instand. Er „füttert“ ihn gewissermaßen.

Harnstoff nicht ausscheiden, sondern zur Proteinproduktion verwenden

Nun ist die Frage: Wo kommt dieses Eiweiß her? Denn die Winterschläfer fressen ja in dieser Zeit nichts. Aber sie spalten aus Harnstoff, der ja normalerweise ausgeschieden wird, Stickstoff ab. Dieser Stickstoff ist das zentrale Element für Eiweiß. Der Körper „recycelt“ also den Stickstoff, den er eingelagert hat, und stellt daraus Eiweiße her. Diese werden den Muskeln zugeführt. Auch das verhindert offenbar, dass sich die Muskeln abbauen. Das ist so bisher aber nur bei den amerikanischen Schwarzbären untersucht worden. Ob das bei anderen Winterschläfern auch so ist, weiß man nicht.

Zwei europäische Braunbären im Winter (Foto: picture-alliance / Reportdienste, picture alliance / Panther Media | Michael Röder)
Zwei europäische Braunbären im Winter picture alliance / Panther Media | Michael Röder

Bärenforschung kann für Patienten und Astronauten nützlich sein

Die Erkenntnisse aus der Tierforschung können auch für den Menschen hilfreich sein. Zum einen für Patienten, die zum Beispiel nach einem Unfall lange bettlägerig sind. Eine andere Möglichkeit ist es für Astronauten, die vielleicht mal zum Mars oder noch weiter fliegen sollen. Da besteht ebenfalls das Problem, dass Muskel- oder Knochenabbau droht. Hierfür existiert die bisher einzig bekannte Lösung derzeit nur in Science-Fiction: Was machen die Astronauten bei „2001 – Odyssee im Weltraum“? Sie halten Winterschlaf! Vielleicht wäre also das Problem gelöst, wenn dieser Winterschlaf beim Menschen genauso funktionieren würde wie beim Bären. Und wenn man den Menschen überhaupt in einen künstlichen Winterschlaf versetzen kann.

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