Aminosäuren und Fettstoffwechsel

Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München untersuchten, inwieweit erhöhte Konzentrationen der Triglyceride mit den Konzentrationen von Aminosäuren zusammenhängen. Die Untersuchung wurde im Rahmen der KORA-Studie durchgeführt.

Es wurden die Aminosäuren von 1614 Personen zwischen 55 und 74 Jahren bestimmt. Das Probandenkollektiv wurde über einen Zeitraum von sieben Jahren beobachtet. Erhöhte Konzentrationen von Leucin, Arginin, Valin, Prolin, Phenylalanin, Isoleucin und Lysin waren signifikant mit einem erhöhten Risiko für Hypertriglyceridämie  assoziiert. Dieser Zusammenhang blieb auch dann signifikant, wenn man sich auf Personen beschränkte, die keinen Typ-2-Diabetes entwickelten.

Die Autoren der Studie empfehlen weitere Untersuchungen zur Klärung der komplexen Rolle dieser Aminosäuren für die Pathogenese von Stoffwechselstörungen.

Referenz:
D. O. Mook-Kanamori et al.: Increased amino acids levels and the risk of developing of hypertriglyceridemia in a 7-year follow-up. J Endocrinol Invest 09.01.2014


Tyrosin/ Phenylalanin beeinflussen körperliche Leistungsfähigkeit bei Hitze

Es ist bekannt, dass die Verabreichung von Tyrosin die Leistungsfähigkeit bei Hitze erhöht. Wissenschaftler aus Großbritannien untersuchten jetzt, welchen Einfluss ein Aminosäurengetränk ohne Tyrosin und Phenylalanin auf die körperliche Leistungsfähigkeit hat. Die Studie wurde bei acht männlichen Versuchsteilnehmern durchgeführt. Eine Stunde nach Verabreichung des Aminosäurengetränks wurden die Teilnehmer am Fahrradergometer bis zur Erschöpfung belastet. Die Gruppe der Teilnehmer, die ein tyrosinfreies Aminosäurengetränk erhielt, erwies sich als weniger belastbar.

Referenz:
Tumility L et al: Acute oral administration of a tyrosine and phenylalanine-free amino acid mixture reduces exercise capacity in the heat; Eur J Appl Physiol. 2013 Jan 4


Melatonin und Tryptophan bei Magen- und Zwölffingerdarm-Geschwüren

Melatonin und seine Vorstufe Tryptophan haben einen Schutzeffekt gegen Schleimhautläsionen, die durch Aspirin verursacht werden, und sie können auch Magengeschwüre schneller zur Abheilung bringen. Bisher war nicht bekannt, inwieweit Melatonin und Tryptophan auch bei Helicobakter pylori von Nutzen sind. In einer polnischen Studie wurde dies untersucht. Die Patienten erhielten entweder 2 x 20 mg Omeprazol mit Placebo oder mit 2 x 5 mg Melatonin oder mit 2 x 250 mg Tryptophan. Die Zugabe von Melatonin oder Tryptophan zu Omeprazol verbesserte signifikant die Wundheilungsrate bei Magen-Zwölffingerdarm-Geschwüren durch Helicobakter pylori im Vergleich zur Alleinbehandlung mit Omeprazol.

Referenz:
Celinski K et al.: Effects of melatonin and tryptohan on healing of gastric and duodenal ulcers with Helicobacter pylori infection in humans; J Physiol Pharmacol. 2011 Oct; 62(5): 521-6


Argininsupplementierung bei Metabolischem Syndrom

Polnische Wissenschaftler untersuchten den Einfluss einer Argininsupplementierung auf Insulinresistenz und verschiedene andere Parameter bei Patienten mit viszeraler Adipositas. In die Studien wurden sechzig Patienten einbezogen, die über einen Zeitraum von drei Monaten entweder neun Gramm Arginin oder ein Placebopräparat erhielten. Als Kontrollgruppe dienten zwanzig schlanke Versuchspersonen.

In beiden Gruppen wurden neben der Insulinresistenz auch TNF-Alpha und der lösliche TNF-Rezeptor bestimmt. Zu Beginn der Studien lagen bei den übergewichtigen Patienten die Insulinspiegel sowie TNF-Alpha und HOMA-IR signifikant höher als bei den Kontrollpersonen. Eine dreimonatige Argininsupplementierung führte zu einer signifikanten Verbesserung der Insulinresistenz und der Insulinkonzentrationen. Die Konzentration von TNF-Alpha und dem löslichen TNF-Rezeptor wurde nur ganz leicht gesenkt.

Referenz:
Bogdanski P et al.: Effect of 3-month L-arginine supplementation on insulin resistance and tumor necrosis factor activity in patients with visceral obesity. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2012 Jun; 16(6):816-23


Taurin schützt vor koronarer Herzerkrankung

Wissenschaftler aus New York fanden in einer Studie einen inversen Zusammenhang zwischen den Serumtaurinkonzentrationen und der koronaren Herzerkrankung bei Frauen mit erhöhten Serumcholesterinwerten. Die Studie wurde durchgeführt um den Effekt von Taurin auf das KHK-Risiko zu untersuchen. Höhere Taurinkonzentrationen waren bei den Frauen mit einem bis zu 34 Prozent reduzierten Risiko für KHK assoziiert. Besonders ausgeprägt war der Schutzeffekt bei den Frauen mit einem Gesamtcholesterin größer als 250 mg/ dl. Taurin ist also besonders protektiv gegen KHK, wenn hohe Serumcholesterinspiegel vorliegen. Aus der Studie ging außerdem hervor, dass Taurin auch das Risiko für Typ-2-Diabetes und arterielle Hypertonie reduzierte.

Referenz:
Foodconsumers.org: Got high cholesterol? Take taurine supplements. 28.08.2012


Medizinische Anwendung von Lysin

In einer Übersichtsarbeit indischer Wissenschaftler wurden die medizinischen Anwendungen von Lysin dargestellt. Lysin ist eine essentielle Aminosäure und muss deshalb in ausreichender Menge über die Nahrung zugeführt werden. Bezüglich der klinischen Bedeutung von Lysin gibt es mehrere Anwendungsgebiete.

Bereits Ende der achtziger Jahre wurde publiziert, dass Lysin einen präventiven und therapeutischen Effekt auf Herpes-Simplex-Virus-Infektionen hat. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Vermehrung der Viren durch Arginin gefördert und durch Lysin gehemmt werden kann. Eine erhöhte Zufuhr von Lysin kann deshalb das Schädlichkeitspotential von Herpes Simplex Viren verhindern. Lysin scheint als „Antimetabolit“ zu wirken, der die Aufnahme von Arginin in Zellen und Gewebe vermindert. Die Wirksamkeit einer Lysinsupplementierung bei Herpes-Simplex- Infektionen wurde auch in Studien untersucht. 52 Studienteilnehmer, bei denen wiederholt Herpesbläschen auftraten, erhielten drei Gramm Lysin über einen Zeitraum von sechs Monaten, wodurch sich das Auftreten der Lippenbläschen im Vergleich zur Kontrollgruppe um das 2,4-fache verminderte. Lysin hat auch eine mögliche Bedeutung zur Prävention der Osteoporose. Lysin verbessert die Calciumabsorption und vermindert die Calciumausscheidung über den Urin. Eine Kombination aus Lysin und Arginin verbesserte in einer Studie die Aktivität der Osteoblasten und erhöhte die Kollagenproduktion.

Eine weitere interessante therapeutische Option hat Lysin bei der Behandlung von Angststörungen. Eine unzureichende Lysinzufuhr über die Nahrung führt zu einer erhöhten psychovegetativen Labilität und Stresstoleranz. Mehrfach konnte durch die Supplementierung von Lysin eine Verbesserung der Ängstlichkeit-Scores nachgewiesen werden. Man vermutet, dass Lysin als ein 5-HT4-Rezeptor-Antagonist und als Benzodiazepin-Agonist wirkt. Der 5-HT4-Rezeptor gehört zu der Gruppe der Serotoninrezeptoren. Durch die Lysinwirkung an den genannten Rezeptoren kommt es zu einer psychovegetativen Stabilisierung.

Ein weiteres Anwendungsgebiet von Lysin ist Haarverlust. Lysin spielt auch eine wichtige Rolle für die Kollagensynthese, so dass durch eine vermehrte Lysinzufuhr Reparaturvorgänge gefördert werden, z.B. bei Athleten. Möglicherweise hat Lysin auch für die Vorbeugung der Alzheimererkrankung eine Bedeutung, da der Herpes-Simplex-Typ1-Virus an der Entwicklung der Alzheimererkrankung eventuell beteiligt ist. Allerdings ist diese Wirkung noch nicht in prospektiven Langzeitstudien nachgewiesen worden.

Referenz:
Meenu Singh et al.: Medicinal uses of L-Lysine: Past and future; Int. J. Res. Pharm. Sci., 2(4), 2011, 637-642


Aminosäuren haben antientzündliche Effekte

Japanische Forscher untersuchten den Effekt verschiedener Aminosäuren auf die Cytokinproduktion und die Expression von Adhäsionsmolekülen in Monozyten. Cystein, Histidin und Glycin reduzierten signifikant die Aktivierung von NF-Kappa-B. Cystein und Histidin verhinderten auch signifikant die Expression von ICAM-1. Das Ergebnis der Untersuchungen lässt den Schluss zu, dass die Aminosäuren Cystein und Histidin bei der Behandlung entzündlicher Darmerkrankungen wirksam sein könnten.

Referenz:
Hasegawa S et al.: Amino acids exihibit anti-inflammatory effects in human monocytic leukemia cell line, THP-1 cells; Inflamm Res. 2011 Jul 22


Glutathionsynthese bei Diabetikern

Texanische Wissenschaftler untersuchten die Glutathionkonzentration bei Diabetespatienten und überprüften die Hypothese, dass eine verminderte GSH-Konzentration durch eine Cystein- und Glycin-Supplementierung verbessert werden könne. Dabei wurden 12 Diabetespatienten mit 12 Kontrollpersonen verglichen. Die Patienten mit einem unkontrollierten Typ2-Diabetes wiesen einen schweren Glutathionmangel auf, der durch eine Supplementierung von Cystein und Glycin aufgehoben werden konnte.

Referenz:
Rajagopal V Sekhar, MD et al.: Glutathione synthesis is diminished in patients with uncontrolled diabetes and restored by dietary supplementation with cysteine and glycine; care.diabetesjournal.org, Jan. 2011


Aminosäuren als Signalmoleküle

Wenn man sich mit den Stoffwechselfunktionen der Aminosäuren beschäftigt, steht natürlich ganz im Vordergrund, dass die Aminosäuren die Bausteine sämtlicher Proteine sind. Darüberhinaus haben verschiedene Aminosäuren auch andere Aufgaben, z.B. als Neurotransmitter oder als Vorläufersubstanzen für die Bildung wichtiger Stoffwechselprodukte.

Neu ist die Erkenntnis, dass Aminosäuren auch als Signalmoleküle im Stoffwechsel dienen. Es spricht einiges dafür, dass die Aminosäurenkanäle auch gleichzeitig als Sensoren für die Aminosäurenverfügbarkeit fungieren.

Die aktuelle Versorgungslage betreffend die einzelnen Aminosäuren wird dann quasi als Signal an den Zellstoffwechsel weitergeleitet, was dann wiederum in der Zelle zu Stoffwechselveränderungen führen kann. Ein Glutaminmangel kann z.B. in bestimmten Immunzellen den ATP-Spiegel vermindern. Dies ist ein Signal für einen Energiemangel, wodurch dann bestimmte Biosynthesereaktionen in der Zelle gestoppt werden. Aminosäuren regulieren auch verschiedene Transkriptionsfaktoren und können so die Ablesung der Gene beeinflussen. Dadurch wird z.B. der Stoffwechsel in der Skelettmuskulatur verändert. Es gibt inzwischen viele Beispiele für diesen Signaleffekt der Aminosäuren. Vor kurzer Zeit hat die Meldung in der Presse für einiges Aufsehen gesorgt, dass bei der Fruchtfliege Drosofila die Lebensdauer und Fruchtbarkeit durch bestimmte Kombinationen von Aminosäuren beeinflusst wird. Besonders die Menge der Aminosäure Methionin erwies sich als ausschlaggebend für eine verlängerte Lebensdauer. Natürlich kann man Studien an Insekten nicht einfach auf den Menschen übertragen, trotzdem haben Aminosäuren sicher eine weit größere Bedeutung im Stoffwechsel als bisher bekannt ist.

Referenz:
Erich Roth and Wilfred Druml: Plasma amino acid imbalance: dangerous in chronic diseases? Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care 2011, 14: 67-74
Scinexx.de, 21.12.2010: Aminosäuren lassen Fruchtfliegen länger leben