Mehr Zucker für mehr Testosteron

Aus wissenschaftlichen Untersuchungen weiß man, dass der Body Mass Index (BMI) eng mit dem Vorhandensein von SHBG (Sex-Hormon bindendes Globulin) korreliert. Je höher der BMI, desto geringer sind die Konzentrationen von SHBG im Blut. Im Umkehrschluss wird der SHBG-Level deshalb auch als Biomarker für das Metabolische Syndrom (Bluthochdruck, Diabetes melllitus, Fettstoffwechselstörungen) und das Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse (z.B. Herzinfarkt) herangezogen. Die Ursache für diesen Zusammenhang sehen Experten in einem erhöhten Insulinspiegel bei übergewichtigen Personen, der auf einem bisher noch unbekanntem Weg die Produktion von SHBG in der Leber reduzieren soll. Eine aktuelle Studie fand nun jedoch eine andere Erklärung.

Das in der Leber produzierte SHBG bindet Sexualhormone (Androgene) wie Testosteron und Östrogen im Blut und ist damit wesentlich an der Regulation des menschlichen Hormonhaushalts beteiligt. Die Konzentration von SHBG im Blut ist bei übergewichtigen Menschen erniedrigt, aber auch bei allen Zuständen, die mit erhöhten Androgenspiegeln einhergehen (also z.B. bei der exogenen Applikation von Testosteron, wie es bei Doping der Fall ist). Nur etwa 1-2% des im Körper vorkommenden Testosterons liegt in freier (und damit biologisch wirksamer) Form vor. Der Rest ist an Proteine wie SHBG (hochaffin) und Albumin (niedrigaffin) gebunden. Aus diesem Grund kann beispielsweise eine Beurteilung des Gesamttestosterons auch nur in Zusammenschau mit SHBG erfolgen. Der dafür verwendete Freie-Androgen Index (FAI) wird folgendermaßen berechnet: Testosteron in ng/ml x 347 / SHBG in nmol/l. Liegt zuviel Testosterin in freier Form vor (also zuwenig SHBG), führt dies zu Akne, Infertilität, polyzystischen Ovarien und so weiter. Besonders bei Frauen führt die Verschiebung des empfindlichen Gleichgewichts zwischen Testosteron und Östrogen zu einem erhöhten kardiovaskulären Risiko.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern gab sich mit der aktuellen Lehrmeinung jedoch nicht zufrieden – und sie sollten Recht behalten. Anhand eines Mausmodells und menschlichen Leberzellen (Hepatozyten) konnten die Forscher beweisen, dass es durch die erhöhte Produktion von Fetten in der Leber über den sog. Hepatocyte Nuclear Factor 4 alpha (HNF-4 alpha) zu einem Ausschalten jenes Gens kam, das für die Produktion von SHBG verantwortlich ist. Insulin spielte in diesem Prozess keine Rolle.

Eating too much fructose and glucose can turn off the gene that regulates the levels of active testosterone and estrogen in the body. 

Kommen in der Ernährung zuviel Fructose (Fruchtzucker) und Glucose vor, werden sie in der Leber in Fett umgewandelt. Haushaltszucker besteht aus den genannten Zuckerformen, Fruktose kommt vor allem in Süßigkeiten, Säften und low-fat Produkten vor. Diese kurzkettigen Zuckerarten können somit indirekt über eine Steigerung der Fettproduktion in der Leber die Synthese von SHBG und somit des freien Testosterons/Östrogens beeinflussen.

Damit ist allerdings noch nicht bewiesen, dass Insulin per se keine Rolle in diesem Prozeß spielt. Die Wissenschaftler stellten jedoch fest, dass Fructose die Konzentration von SHBG bei Mäusen mehr reduzierte als Glucose. Fructose stimuliert jedoch – im Gegensatz zu Glucose – kaum die Produktion von Insulin, weshalb der Einfluss auf die SHBG-Synthese weitgehend insulinUNabhängig erfolgen muss. Um die Ergebnisse nochmals abzusichern, gingen die Forscher einen Schritt weiter. Mittels Streptozotozin verursachten sie bei denselben Mäusen absichtlich Diabetes mellitus (=verminderte Konzentrationen von Insulin und erhöhte BZ-Konzentrationen), was zu einer signifikanten Reduktion von SHBG führte. Hätte Insulin tatsächlich eine Wirkung auf SHBG, wäre in diesem Fall die Konzentration von SHBG angestiegen und nicht gefallen.

Welche Konsequenzen ziehen die Studienautoren nun aus dieser neuen Erkenntnis?

• Zuviele kurzkettige Fettsäuren in der Ernährung beeinflussen Leberfunktion und Hormonhaushalt negativ und sollten aus diesem Grund gemieden werden. Stattdessen sollten komplexe Kohlenhydrate bevorzugt werden.
• Erniedrigte SHBG-Konzentrationen können bei der Früherkennung von Leberzellschädingungen hilfreich sein.
• Auch zum Abschätzen der Effektivität bestimmter Diäten bzw. der Patientenmitarbeit kann SHBG Verwendung finden.

Selva DM, Hogeveen KN, Innis SM, Hammond GL. Monosaccharide-induced lipogenesis regulates the human hepatic sex hormone-binding globulin gene. J Clin Invest. 2007 Dec 3;117(12):3979-3987.