Warum macht Schokolade uns glücklich – und manche sogar süchtig? Eine Antwort auf diese Frage liefert das in der Schoko enthaltene Tryptophan, eine Aminosäure, aus der unser Körper das Glückshormon Serotonin erzeugt. Was genau im Körper geschieht, wenn wir Tryptophan zu uns nehmen, hat nun ein deutsch-norwegisches Forscherteam genauer aufgeschlüsselt. Das hilft nicht nur die Schokoladenwirkung besser zu verstehen, sondern auch bei der Erforschung von neurodegenerativen Krankheiten, bei denen der Tryptophan-Stoffwechsel gestört ist.
Lebkuchenherzen, Dominosteine, Schokoladennikoläuse – die süßen Vorboten der Weihnachtszeit stapeln sich schon seit einigen Wochen in den Läden. Und dank der gerade beginnenden Adventszeit kann das große Naschen nun auch endlich beginnen. Schon beim Gedanken daran, wie die süße Leckerei auf der Zunge zergeht, werden viele Naschkatzen von einem wohligen Glücksgefühl erfasst. Aber warum löst Schokolade ein solches Hochgefühl aus? Und warum macht sie viele geradezu süchtig?
Der Bioinformatiker Stefan Schuster von der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat darauf eine Antwort. Gemeinsam mit Forschern aus Norwegen hat er ein Computermodell entwickelt, mit dem sich simulieren lässt, was in unserem Körper abläuft, wenn wir die Aminosäure Tryptophan zu uns nehmen, die in Schokolade enthalten ist. Das Wissenschaftlerteam das bislang umfassendste Modell des komplexen Stoffwechsels von Tryptophan vor, das neben anderen Substanzen bei der Wirkung von Schokolade eine Rolle spielt.
Baustein für Glücks- und Schlafhormon
„Aus Tryptophan entsteht im Körper Serotonin“, erläutert Schuster. Serotonin wiederum ist ein Hormon und Botenstoff im Gehirn, das ein Wohlgefühl auslöst. Da unser Körper selbst Tryptophan nicht herstellen kann, müssen wir es mit der Nahrung aufnehmen, etwa aus Sojabohnen und Geflügel oder eben Kakao und Schokolade. Doch nicht nur als „Zutat“ für Glücksmomente brauchen wir Tryptophan.
Auch für das Schlafhormon Melatonin ist die Aminosäure der entscheidende Baustein. „Abbauprodukte von Tryptophan spielen wiederum bei einigen neurodegenerativen Erkrankungen sowie bei Alterungsprozessen eine Rolle“, macht Schuster die Vielfalt der Wirkungen deutlich. Der komplexe Tryptophan-Stoffwechsel war bislang biochemisch zwar weitgehend bekannt. „Allerdings lässt sich erst anhand eines Computermodells das Zusammenspiel der Einzelreaktionen und Zwischenprodukte sowie ihrer Regulationsmechanismen als Gesamtsystem erfassen“, verdeutlicht Ines Heiland von der Universität Tromsø
Wirkung in einzelnen Organen und Geweben
Für ihr Modell des Tryptophan-Stoffwechsels im Menschen haben die Bioinformatiker sehr umfangreiche experimentelle Daten zum Ablauf der weit verzweigten Stoffwechselwege und der dazugehörenden Transportvorgänge zusammengetragen. Diese wurden anschließend in ein Gesamtmodell integriert, das es nun erstmals ermöglicht, detailliert die Wirkungen von Tryptophan und seiner Stoffwechselprodukte in einzelnen Geweben oder Organen realitätsnah zu simulieren.
Vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten sehen die Forscher vor allem in der medizinischen Diagnostik und bei der Entwicklung neuer Therapien für neurodegenerative Erkrankungen, wie Parkinson oder Alzheimer. Das Computermodell erlaube es nun nicht nur, den Krankheitsverlauf besser zu verstehen. „Wir können daran auch testen, an welchen Stellen des Stoffwechsels regulierend eingegriffen werden kann und wie sich diese Veränderungen auf den gesamten Metabolismus auswirken“, erläutert Heiland. (The Journal of Biological Chemistry, 2013; doi: 10.1074/jbc.M113.474908)
(Friedrich Schiller Universität Jena, 04.12.2013 – NPO)
