Sonne tut nicht nur der Seele gut – auch auf unsere Blutgefäße scheint das Licht positiv zu wirken. Gleich zwei Forscherteams haben festgestellt, dass UV-Strahlung die Adern elastischer macht und den Blutdruck senkt. Das Sonnenlicht fördert offenbar die Bildung des Signalstoffs Stickstoffmonoxid in der Haut. Dieser bringt die Blutgefäße dazu, sich zu entspannen.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen gehören zu den typischen „Wohlstandskrankheiten“ und sind in Industrieländern eine der häufigsten Todesursachen. Hoher Blutdruck gehört oft zu den Symptomen. Derartige Krankheiten treten im Winter und mit zunehmender Entfernung vom Äquator, also bei schwächerer Sonneneinstrahlung, häufiger auf. Warum, war bisher unklar. Ebenfalls ein typisches Winterleiden ist der Vitamin-D-Mangel. Denn dieses Vitamin wird durch UV-B-Strahlung in der Haut gebildet und gilt vor allem als wichtiger Helfer beim Knochenaufbau. Aber nicht nur: Studien deuten inzwischen auch auf einen Zusammenhang zwischen Vitamin-D-Mangel und Gefäßerkrankungen, Diabetes, Autoimmunerkrankungen und Krebs hin. Aber auch hier waren die Mechanismen ungeklärt.
Mäuse mit Vitaminmangel
Olena Andrukhova und Svetlana Slavic von der Veterinärmedizinischen Universität Wien haben darum den Vitamin-D-Mangel und seine Folgen für die Gefäße genauer untersucht. Normalerweise bindet Vitamin D außerhalb der Zellen an spezielle Rezeptoren und wird damit ins Zellinnere transportiert. Dort erfüllt der Vitamin-Rezeptor-Komplex verschiedene regulatorische Aufgaben, indem er bestimmte Gene aktiviert.
Die Wissenschaftler blockierten für ihr Experiment diesen Prozess bei Mäusen: Die Versuchstiere waren genetisch so manipuliert, dass das Vitamin D nicht mehr an den Rezeptor binden konnte. Wie Dies wirkte sich tatsächlich langfristig auf die Blutgefäße der Mäuse aus: Sie wurden im Laufe der Zeit immer weniger elastisch.
Die Forscherinnen führen dies auf die regulatorische Wirkung von Vitamin D zurück: Es beeinflusst ein Enzym, das die Produktion von Stickstoffmonoxid (NO) fördert. Dieses wiederum sorgt dafür, dass sich die Muskulatur in den Blutgefäßen entspannt. „Wird zu wenig NO gebildet, werden die Gefäße immer unflexibler“, erklärt Andrukhova. „Das führt letztlich zum Bluthochdruck und anderen Kreislauferkrankungen. So steuert Vitamin D indirekt den Blutdruck.“
Solarium für den Unterarm
Zu einem ähnlichen Ergebnis kommt die Studie von Martin Feelisch und Richard Weller aus Großbritannien, allerdings auf anderem Wege: Die britischen Forscher arbeiteten nicht mit Mäusen, sondern mit Menschen. Sie bestrahlten die Unterarme von Freiwilligen mit UV-A-Strahlung, in einer Menge, die etwa einer halben Stunde in natürlichem Sonnenlicht entspricht. Anschließend stellten sie bei den Versuchspersonen eine verbesserte Durchblutung und niedrigeren Blutdruck im bestrahlten Bereich fest.
Auch die Briten machen das Stickstoffmonoxid für den Effekt verantwortlich. Allerdings nicht nur indirekt über das Vitamin D. Denn dieses wird nur durch die energiereichere UV-B-Strahlung gebildet, nicht durch die im Experiment verwendeten UV-A-Strahlen. Außerdem beobachteten die Forscher einen Anstieg der NO-Konzentration in der Haut unabhängig von der Aktivität des Enzyms eNOS. Sie gehen daher davon aus, dass es in der Haut Vorräte anderer Stoffwechselprodukte geben muss, die durch Sonnenlicht NO freisetzen.
Unterschiedliche Mechanismen mit ähnlicher Wirkung
Die beiden Mechanismen schließen sich gegenseitig nicht aus – da sie beide auf UV-Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge basieren, können sie zusammen das vorhandene Strahlungs-Spektrum besser ausnutzen. Auf unterschiedlichem Wege führen sie so zu ähnlichen Effekten. Einig sind sich die Autoren beider Studien jedoch in mindestens einem Punkt: Solange kein Sonnenbrand entsteht, ist ein gewisses Maß an Sonnenlicht nicht nur empfehlenswert, sondern sogar äußerst wichtig.
(Molecular Endocrinology, 2014; doi: 10.1210/me.2013-1252
Journal of Investigative Dermatology, 2014; doi: 10.1038/jid.2014.27)
(Veterinärmedizinischen Universität Wien; Liu et al., Journal of Investigative Dermatology, 23.01.2014 – AKR)
