Bilirubin: Gesund durch Gallenfarbstoffe

Der Prozess ist einfach erklärt: Beim Abbau des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin entsteht zuerst der Gallenfarbstoff Biliverdin. Daraus geht Bilirubin hervor, das zur Leber wandert und dort in einen wasserlöslichen Stoff umgewandelt wird. Die nächste Station ist der Darm. "Hier erfolgt wieder eine Reduktion, Bilirubin heißt nun Urobilinogen. Einen beträchtlichen Anteil dieses Stoffs scheidet der Mensch aus, der Rest gelangt zurück zur Leber", erklärt Karl Heinz Wagner vom Department für Ernährungswissenschaften.

Gelbfärbung: Mehr Bilirubin im Organismus

Doch bei einem großen Teil der Bevölkerung – rund acht bis zehn Prozent – schaut die Sache anders aus: Sie haben eine geringere Aktivität des "UDP-UGT1A1"-Enzyms, das in der Leber das wasserlösliche, damit ausscheidbare, Bilirubin bildet. Ihr Bilirubinspiegel ist daher höher als üblich ("Gilbert-Syndrom"). Vor allem in Stresssituationen erscheinen dann Haut und Augäpfel gelblich. Die junge Doktorandin Christine Mölzer ist mittlerweile Expertin auf dem Gebiet und war an mehreren Publikationen zum Thema beteiligt. Sie erklärt: "Eine Gelbfärbung kann etwa durch physischen und psychischen Stress, sei es durch das Aussetzen von Nahrung oder aber durch Nervosität wie vor Prüfungen oder Referaten, ausgelöst werden. Auch bei Neugeborenen ist das Symptom oft zu beobachten, unter anderem da das Enzym noch nicht vollständig arbeitet."

Für die Betroffenen ist das nicht gefährlich, im Gegenteil: Es deutet einiges darauf hin, dass ein erhöhter Bilirubinspiegel vor DNA- und Chromosomenschäden, z. B Mutationen, und somit vor Krebserkrankungen und Herz-Kreislauferkrankungen schützt. Warum das so sein könnte, haben die WissenschafterInnen in mehreren Einzelstudien untersucht und sind dabei in verschiedene Richtungen gegangen.

"In vitro": Gallenfarbstoffe bewirken Schutz vor DNA-Schädigung

Die antimutagene Wirkung des Bilirubin erforschte Mölzer zuerst anhand von Salmonellenstämmen im Labor. Sie führte den kranken, also bereits mutierten Zellen, gemeinsam mit verschiedenen mutagenen Substanzen Gallenfarbstoffe zu und konnte zeigen, dass die Zellen vor mutagenen Angriffen geschützt sind. Da die Gallenfarbstoffe eng mit dem Darm in Verbindung stehen, hat sich die Nachwuchswissenschafterin dann im Zellkulturmodell mit den beiden zentralen Organen Leber und Darm beschäftigt und Krebszellen untersucht. "Während wir im Bakterienmodell einen stark antimutagenen Effekt – also Schutz vor DNA-Schädigung – feststellen konnten, ist es bei den Krebszellen genau umgekehrt: Die Gallenfarbstoffe bewirken eine Schädigung der DNA. Da es das Ziel jeder Krebstherapie ist, die Krebszellen selektiv abzutöten, ist das ein positives Ergebnis", so Mölzer.

"In vivo": Erhöhtes Bilirubin bedeutet einen verbesserten Fettstoffwechsel

Was im Labor funktioniert, lässt sich "in vivo" im Rahmen von Humanstudien aber nicht so einfach nachweisen. Im "Reagenzglas" sieht man zwar, dass Gallenfarbstoffe als Anti-Oxidantien wirken. Sie verhindern eine unerwünschte Oxidation, die zu DNA-Schädigung führt, und können Mutation sogar rückgängig machen. In Untersuchungen bei Menschen mit Gilbert-Syndrom ist diese Wirkung aber noch nicht bestätigt.

Doch die WissenschafterInnen um Wagner sind im Rahmen ihrer Humanstudien auf eine andere Fährte gestoßen. Sie konnten feststellen, dass Personen mit dieser chronischen Stoffwechselstörung einen stark verbesserten Fettstoffwechsel haben. "Die klassischen Risikoparameter wie beispielsweise Cholesterin sind signifikant niedriger als in der Kontrollgruppe der Personen ohne erhöhtem Bilirubin", erklärt der Ernährungswissenschafter: "Es scheint daher einen Schutz vor altersbedingten Störungen, wie hohem Cholesterin- oder Triglyceridspiegel zu geben." Weiters stellte das Team fest, dass Menschen mit Gilbert-Syndrom einen niedrigeren BMI aufweisen, also generell schlanker sind. Auch das trägt zu einem geringeren Risiko für Erkrankungen bei.

Die Schutzwirkung des Bilirubin ist erstaunlich, und noch sind viele Fragen offen, die das Team in weiteren Forschungsprojekten beantworten will – u.a. in Zusammenarbeit mit dem AKH sowie im Rahmen internationaler Kooperationen. Auch ist die Forschungsgruppe der Universität Wien darum bemüht, Personen mit erhöhtem Bilirubinspiegel zu erreichen und bittet daher darum, sich bei Interesse (per Mail an Christine Mölzer: christine.moelzer(at)univie.ac.at) zu melden. (dh)

Das vom FWF geförderte Projekt "Die physiologische Relevanz von Gallenfarbstoffen" lief von Februar 2009 bis Februar 2012. Projektleiter ist Univ.-Prof. Mag. Dr. Karl-Heinz Wagner vom Department für Ernährungswissenschaften, Projektmitarbeiterin ist Mag. Christine Mölzer, Bakk.

Aktuelle Publikationen zum Thema:
"Protection from age related increase in lipid biomarkers and inflammation contributes to cardiovascular protection in Gilbert’s syndrome" (AutorInnen: Marlies Wallner, Rodrig Marculescu, Daniel Doberer, Michael Wolzt, Oswald Wagner, Libor Vitek, Andrew C. Bulmer and Karl-Heinz Wagner), erschienen am 9. April 2013 im Journal "Clinical Science"

"Bilirubin and beyond: A review of lipid status in Gilbert's syndrome and its relevance to cardiovascular disease protection"
(AutorInnen: Andrew C. Bulmer, Henkjan Verkade, Karl-Heinz Wagner), erschienen am 29. November 2012 im Journal "Progress in Lipid Research"

"In vitro DNA-damaging effects of intestinal and related tetrapyrroles in human cancer cells" (AutorInnen: Christine Mölzer, Barbara Pfleger, Elisabeth Putz, Antonia Roßmann, Ursula Schwarza, Marlies Wallner, Andrew C. Bulmer, Karl-Heinz Wagner), erschienen am 13. Dezember 2012 im Journal "Experimental Cell Research"