Berlin. Erythrit, das in Diätgetränken, kohlenhydratarmen Desserts, Proteinriegeln und anderen zuckerfreien Produkten eingesetzt wird, könnte die Zellen der Blutgefäße im Gehirn beeinträchtigen. Darauf deutet eine Laborstudie von Forschern der University of Colorado Boulder hin. Website Imowell.de berichtet unter Berufung auf morgenpost.
Die Untersuchung wurde im Journal of Applied Physiology veröffentlicht. Die Wissenschaftler stellten fest, dass Erythrit oxidativen Stress verstärken, die Produktion von Stoffen zur Regulierung der Gefäßweite verändern und die Fähigkeit der Zellen zur Auflösung von Blutgerinnseln verringern kann. Nach Ansicht der Autoren könnten diese Prozesse erklären, warum ein hoher Erythritspiegel im Blut bereits in früheren Studien mit Herz-Kreislauf-Komplikationen in Verbindung gebracht wurde.
Was das Experiment mit Erythrit zeigte
Die Forscher arbeiteten mit menschlichen Endothelzellen aus den kleinen Blutgefäßen des Gehirns. Diese Zellen kleiden die Innenseite der Gefäße aus und sind am Aufbau der Blut-Hirn-Schranke beteiligt.
Die Blut-Hirn-Schranke kontrolliert den Stoffaustausch zwischen dem Blut und dem Gehirngewebe. Sie lässt Sauerstoff und wichtige Nährstoffe passieren, soll aber schädliche Substanzen und Krankheitserreger weitgehend vom Gehirn fernhalten.
Im Experiment wurden die Zellkulturen drei Stunden lang einer Erythritkonzentration von sechs Millimol ausgesetzt. Nach Berechnungen der Wissenschaftler entspricht dies ungefähr der Aufnahme von 30 Gramm des Süßstoffs. Eine solche Menge kann in einer größeren Portion bestimmter zuckerfreier Lebensmittel oder Getränke enthalten sein.
Nach der Erythritbehandlung produzierten die Zellen mehr freie Radikale. Diese reaktionsfreudigen Moleküle können Zellstrukturen schädigen und oxidativen Stress verstärken.
Gleichzeitig nahm die Verfügbarkeit von Stickstoffmonoxid ab. Dieser Botenstoff trägt dazu bei, dass sich Blutgefäße entspannen und erweitern. Dadurch wird eine normale Durchblutung unterstützt. Ein Mangel an Stickstoffmonoxid kann dagegen die Funktion der Gefäßwand beeinträchtigen.
Süßstoff beeinflusste die Verengung der Gefäße
Die Studie zeigte außerdem eine erhöhte Produktion von Endothelin-1. Dieses Protein bewirkt, dass sich Blutgefäße zusammenziehen und verengen.
Unter dem Einfluss von Erythrit traten somit zwei ungünstige Veränderungen gleichzeitig auf: Die Menge eines gefäßerweiternden Stoffes sank, während die Konzentration eines gefäßverengenden Proteins anstieg.
Diese Kombination kann den Blutfluss erschweren. In den Gefäßen des Gehirns ist eine gestörte Durchblutung besonders kritisch, weil ein Sauerstoffmangel Nervenzellen schädigen kann.
Die Forscher erklären jedoch nicht, dass der übliche Verzehr von Erythrit zwangsläufig zu einem Schlaganfall führt. Das Experiment zeigt lediglich, dass der Stoff Zellmechanismen beeinflussen kann, die an der Regulierung des Gefäßtonus beteiligt sind.
Erythrit schwächte die Fähigkeit zur Auflösung von Blutgerinnseln
Ein weiterer Teil des Experiments befasste sich mit der Reaktion der Zellen auf Thrombin. Dieses Enzym spielt eine wichtige Rolle bei der Blutgerinnung.
Unter normalen Bedingungen setzen Endothelzellen den sogenannten gewebespezifischen Plasminogenaktivator, kurz t-PA, frei. Dieses Protein hilft dabei, Blutgerinnsel aufzulösen und den Blutfluss in einem verschlossenen Gefäß wiederherzustellen.
Nach der Behandlung mit Erythrit setzten die Zellen weniger t-PA frei. Das bedeutet, dass ihre natürliche Fähigkeit, an der Auflösung von Blutgerinnseln mitzuwirken, abgeschwächt war.
Bei einem ischämischen Schlaganfall wird die Blutversorgung eines Gehirnbereichs durch ein Gerinnsel unterbrochen. Deshalb betrachten die Autoren eine verminderte Aktivität der körpereigenen Gerinnselauflösung als möglicherweise bedeutenden Risikofaktor.
Das Zusammenspiel aus oxidativem Stress, Gefäßverengung und verringerter t-PA-Produktion könnte Bedingungen schaffen, unter denen das Risiko einer Durchblutungsstörung im Gehirn steigt. Ob dies nach dem Verzehr erythrithaltiger Produkte auch im menschlichen Körper geschieht, müssen weitere Untersuchungen klären.
Frühere Studien fanden einen Zusammenhang mit Blutgerinnseln
Bedenken hinsichtlich möglicher Auswirkungen von Erythrit auf das Herz-Kreislauf-System bestehen nicht erst seit dieser Untersuchung.
Eine 2023 im Fachjournal Nature Medicine veröffentlichte Studie analysierte Daten von mehr als 4.000 Menschen aus den USA und Europa. Ein erhöhter Erythritspiegel im Blut war dabei mit einer größeren Zahl schwerer kardiovaskulärer Ereignisse verbunden, darunter Herzinfarkte und Schlaganfälle.
Solche Beobachtungsdaten beweisen jedoch nicht, dass der Süßstoff selbst die Erkrankungen verursacht hat. Ein hoher Erythritspiegel könnte auch mit Stoffwechselstörungen, bestehenden Krankheiten oder Ernährungsgewohnheiten der Studienteilnehmer zusammenhängen.
Die neue Laborstudie ergänzt diese epidemiologischen Daten nun um eine mögliche biologische Erklärung. Sie zeigt, auf welche Weise Erythrit theoretisch Gefäßzellen sowie die Bildung und Auflösung von Blutgerinnseln beeinflussen könnte.
Ergebnisse lassen sich nicht direkt auf Menschen übertragen
Die Autoren weisen ausdrücklich auf wichtige Einschränkungen hin. Die Versuche wurden weder an Menschen noch an Tieren durchgeführt, sondern an isolierten Zellen unter Laborbedingungen.
Die Zellkulturen wurden drei Stunden lang direkt einer einzigen Erythritkonzentration ausgesetzt. Im menschlichen Körper durchläuft der Süßstoff dagegen zunächst das Verdauungssystem, wird ins Blut aufgenommen, im Gewebe verteilt und anschließend über die Nieren ausgeschieden.
Die im Labor verwendete Konzentration und die Art der Einwirkung entsprechen deshalb nicht vollständig den Bedingungen des normalen Konsums. Die Studie erlaubt auch keine Aussagen darüber, welche Folgen ein regelmäßiger Verzehr kleiner Mengen oder eine gelegentliche Aufnahme größerer Dosen haben könnte.
Untersucht wurde ebenfalls nicht, ob sich die Wirkung je nach Alter, Gefäßgesundheit oder bestehenden Erkrankungen wie Diabetes, Bluthochdruck oder Herz-Kreislauf-Leiden unterscheidet.
Studienleiter Christopher DeSouza, Professor für integrative Physiologie, erklärte, die Ergebnisse könnten helfen, mögliche Risikomechanismen besser zu verstehen. Für die Bestimmung einer unbedenklichen Verzehrmenge seien jedoch weitere Studien mit Menschen erforderlich.
Warum Erythrit so häufig verwendet wird
Erythrit gehört zu den Zuckeralkoholen und wird auf Lebensmittelverpackungen auch als Zusatzstoff E 968 angegeben. Seine Süßkraft erreicht etwa 60 bis 70 Prozent der Süße von Haushaltszucker, während der Energiegehalt deutlich niedriger ist.
Der Süßstoff beeinflusst den Blutzucker- und Insulinspiegel kaum. Deshalb wird er häufig in Produkten für Menschen eingesetzt, die ihren Zuckerkonsum reduzieren möchten, sowie in kohlenhydratarmen und ketogenen Ernährungsformen.
Erythrit findet sich unter anderem in zuckerfreien Getränken, Eiscreme, Backwaren, Kaugummi, Schokolade, Proteinpulvern und Tafelsüßen. Hersteller kombinieren es zudem häufig mit intensiveren Süßstoffen, um das Volumen zu erhöhen und eine zuckerähnliche Konsistenz zu erreichen.
In kleinen Mengen kommt Erythrit natürlicherweise in bestimmten Früchten und fermentierten Lebensmitteln vor. Für die industrielle Produktion wird es üblicherweise durch Fermentation pflanzlicher Rohstoffe gewonnen.
Welche Nebenwirkungen bisher bekannt waren
Bislang konzentrierten sich die gesundheitlichen Bedenken vor allem auf mögliche Auswirkungen auf den Verdauungstrakt.
Größere Mengen von Zuckeralkoholen können Blähungen, Bauchbeschwerden, Übelkeit oder Durchfall auslösen. Wie gut Erythrit vertragen wird, hängt von der aufgenommenen Menge, dem Körpergewicht und der individuellen Empfindlichkeit ab.
Im Vergleich zu einigen anderen Zuckeralkoholen gilt Erythrit als besser verträglich, weil ein großer Teil bereits im Dünndarm aufgenommen und anschließend über den Urin ausgeschieden wird.
Neuere Untersuchungen erweitern jedoch das mögliche Risikobild. Sie deuten darauf hin, dass Erythrit auch Blutplättchen, Endothelzellen und Mechanismen der Durchblutungsregulation beeinflussen könnte. Ein direkter ursächlicher Zusammenhang zwischen dem Verzehr eines bestimmten Produkts und einem Schlaganfall ist damit bislang nicht nachgewiesen.
Welche Fragen noch untersucht werden müssen
Künftige Studien müssen klären, ob die beobachteten Zellveränderungen auch nach dem tatsächlichen Verzehr von Erythrit beim Menschen auftreten und wie lange sie anhalten.
Gesondert untersucht werden müssen die Folgen eines regelmäßigen Konsums, die Wirkung unterschiedlicher Dosierungen und mögliche Risiken für Menschen mit bereits bestehenden Herz- und Gefäßerkrankungen.
Die Wissenschaftler wollen außerdem prüfen, ob Erythrit auf Endothelzellen anderer Blutgefäße ähnlich wirkt. Damit ließe sich feststellen, ob die entdeckten Mechanismen nicht nur für ischämische Schlaganfälle, sondern möglicherweise auch für Herzinfarkte oder andere Durchblutungsstörungen relevant sind.
Die Studie der University of Colorado konzentrierte sich ausschließlich auf Gefäßzellen des Gehirns und auf den ischämischen Schlaganfall. Ein hämorrhagischer Schlaganfall, bei dem ein Blutgefäß reißt und es zu einer Hirnblutung kommt, war nicht Gegenstand der Untersuchung.
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