Nichtzitternde Thermogenese und ihre angemessene Messung in Stoffwechselstudien

Veränderungen in der nichtzitternden Thermogenese werden derzeit als potenziell ursächlich für Fettleibigkeit und als in der Lage diskutiert, Fettleibigkeit entgegenzuwirken. Die Notwendigkeit für Säugetiere, ihre Körpertemperatur zu verteidigen, bedeutet jedoch, dass die Umgebungstemperatur das Ergebnis und die Interpretation von Stoffwechselversuchen erheblich beeinflusst. Ein angemessenes Verständnis und die Bewertung der nichtzitternden Thermogenese sind daher entscheidend für Stoffwechselstudien. Klassische nichtzitternde Thermogenese ist fakultativ, d.h. sie wird nur aktiviert, wenn ein Tier akut zusätzliche Wärme benötigt (in Minuten eingeschaltet), und adaptiv, d.h. es dauert Wochen, bis eine Kapazitätssteigerung entsteht. Nichtzitternde Thermogenese ist vollständig auf die Aktivität des braunen Fettgewebes zurückzuführen; die Anpassung entspricht der Rekrutierung dieses Gewebes. Die durch Ernährung induzierte Thermogenese ist wahrscheinlich ebenfalls fakultativ und adaptiv und auf die Aktivität des braunen Fettgewebes zurückzuführen. Obwohl alle Säugetiere auf injiziertes/infundiertes Norepinephrin (Noradrenalin) mit einem Anstieg des Stoffwechsels reagieren, stellt dieser Anstieg bei nicht-adaptierten Säugetieren hauptsächlich die Reaktion von Organen dar, die nicht an der nichtzitternden Thermogenese beteiligt sind; nur der Anstieg nach der Anpassung repräsentiert die nichtzitternde Thermogenese. Thermogenese (Stoffwechsel) sollte pro Tier und nicht pro Körpermasse, auch nicht in irgendeiner Potenz (0,75 oder 0,66) ausgedrückt werden. Ein 'Kältetoleranztest' prüft nicht die Kapazität der nichtzitternden Thermogenese; vielmehr testet er die Zitternkapazität und Ausdauer. Für Mäuse liegen die normalen Tierarztbelüftungstemperaturen deutlich unter der Thermoneutralität, und die Mäuse haben daher eine Stoffwechselrate und eine Nahrungsaufnahme, die etwa 1,5-mal höher sind als ihre intrinsischen Anforderungen. Die Unterbringung und Untersuchung von Mäusen bei normalen Raumtemperaturen birgt ein hohes Risiko, falsch positive Ergebnisse für intrinsische Stoffwechselveränderungen zu identifizieren; insbesondere Mutationen/Behandlungen, die die Isolierung des Tieres (Fell, Haut) beeinflussen, können zu solchen Problemen führen. Entsprechend bleiben echte Veränderungen der intrinsischen Stoffwechselrate unentdeckt, wenn der Stoffwechsel bei Temperaturen unter der Thermoneutralität untersucht wird. Experimente mit Tieren, die bei Thermoneutralität gehalten und untersucht werden, dürften daher eine verbesserte Möglichkeit bieten, Wirkstoffe und Gene zu identifizieren, die für das menschliche Energiebalance wichtig sind.