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Den mTOR Signalweg natürlich hemmen

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Achtung: Dieser Artikel ist ein Teilaspekt eines größeren Artikels auf dieser Homepage. Wer Detaillierteres zum mTor-Signalweg erfahren möchte, der sei auf diesen Artikel verwiesen.

Ganz wichtig auch vorweg: Der Großteil der Forschung zu natürlichen mTor-Inhibitoren (Hemmung des mTor-Pfades) ist in einem frühen Stadium. Zumeist handelt es sich um Studien in vitro – also im Reagenzglas. Nur zu wenigen Substanzen sind auch andere Studien verfügbar und nur eine Substanz (DIM bzw. als Vorläufer Indol-3-Carbinol) wurde mit Menschen ausgiebiger getestet.

Kalorieneinschränkung:

“Dietary Restriction and Nutrient Balance in Aging”
Studie ; Studie 

Intervallfasten, (intermittierendes Fasten):

Studie Intervallfasten ist ein Teilaspekt der Kalorieneinschränkung. Vielen Menschen scheint es leichter zu fallen, auf Nahrung periodisch zu verzichten (also regelmäßig stunden- oder tageweise), als fortwährend weniger Kalorien zu sich zu nehmen.

Ketogene Diät

Studie  Doch Vorsicht! Unter ketogener Ernährung scheinen unterschiedliche Vorstellungen zu bestehen. Viele assoziieren ketogene Diät mit geringerer Kohlehydratzufuhr und erhöhter Proteinaufnahme. Gerade die erhöhte Proteinaufnahme kann auch kritisch gesehen werden (siehe nächster Punkt).

Eiweißreduktion

Eine Studie aus dem Jahr 2013 versucht dies zu untermauern.

Bewegung, Fitnesstraining

Studie Einerseits werden durch Training die mTOR-Signale in Skelettmuskulatur und Gehirn erhöht, anderseits werden die Signalwege in Leber und Fettgewebe gesenkt!

Indol-3-Carbinol/DIM Indol-3-Carbinol

Indol 3C findet man in Obst und Gemüse, insbesondere bei Kreuzblütern und da vor allem bei Mitgliedern der Gattung Brassica (Brokkoli, Karfiol, Kohl). DIM (Diindolylmethane) wird im Körper durch Verdauung von Indol-3-Carbinol gebildet und dürfte bei direkter Supplementierung eine noch stärkere Wirkung haben als das Ausgangsprodukt Indol 3C. So zB diese Studie aus dem Jahr 2013, die DIM sogar eine noch bessere Effizienz als Rapamycin attestiert. Häufig berichten Frauen, dass ihnen die Supplementierung von DIM deutlich besser durch die Wechseljahre helfen würde.

Curcumin

(Bestandteil des Gewürzes Kurkuma) Die Studie  deutet darauf hin, dass Curcumin möglicherweise beide mTOR-Signalwege (mtorc1 und mtorc2) hemmt.

Resveratrol

Resveratrol kommt u.a. in Rotwein, Weintrauben, Zwiebel, Tee, Zitrusfrüchten, Liebstöckel vor. Diese Studie aus dem Jahr verweist darauf, dass bereits frühere Arbeiten dargelegt haben, dass Resveratrol induzierte Autophagie in vitro und in vivo tumorbekämpfende Wirkungen hat. Die Studie verweist darauf, dass nicht alle Arten von Tumorzellen im gleichen Ausmaß “mTor-abhängig” sind. Den Autoren der Studie zur Folge müsste Resveratrol bei besonders mTor-abhängigen Tumoren besser wirken.

Moderater Alkoholkonsum/Alkohol

Diese Studie verweist, die sich eingehend mit der aktuellen Forschung zu Alkoholkonsum beschäftigt, scheint alles auf den Kopf zu stellen, was man bisher zu Alkoholkonsum angenommen hatte. Moderater Alkoholkonsum wird mit den Wirkungen von Rapamycin verglichen. Die Arbeit weist jedoch darauf hin, dass stärkerer Alkoholkonsum bekanntermaßen mit gegenteiligen Wirkungen verbunden ist.

Capsaicin (Chili)

Fisetin Studie  Ein Flavonoid, das vorwiegend im Kernholz des Perückenstrauchs vorkommt. Aber auch enthalten in Zwiebeln, Erdbeeren, Äpfeln, Weintraube.

Cannabidiol (CBD)

Diese Studie, die bereits 2011 veröffentlicht wurde, beschreibt vielversprechend die molekularen Wirkungen von CBD auf bestimmte Zelllinien.  Ergänzend dazu weist eine andere Studie aus dem Jahr 2020 darauf hin, dass es enorme Unterschiede in der Wirkungsweise in den USA legal erhältlichen CBD-Produkten gibt. Obwohl bei allen 8 untersuchten Vollspektrum-Produkten festgestellt werden konnte, dass die Inhaltsstoffe und deren Mengen korrekt angegeben waren,  wurde nur bei einem einzigen eine sehr erhebliche Auswirkung auf den mTOR-Signalweg gemessen. Das Öl dieses Produktes war von grüner Farbe und enthielt kein CBD-Isolat und war auch nicht in anderen Ölen (ZB Hanföl oder Olivenöl) gelöst.

Vitamin D

Auch hier bewegt sich die Forschung noch im spekulativen Bereich. Eine Arbeit beschäftigt sich jedenfalls ausführlich damit und weist auf kombinations-synergistische Effekte von Vitamin D und Everolimus (ein Rapamycin-Analog) hin.
Achtung an alle Vitamin D3-Freaks: Man muss immer darauf achten, , dass bei höheren Dosen von Vitamin D3 gleichzeitig auch Vitamin K2 supplementiert wird, sonst kann es zu Problemen mit Kalzium und Nierensteinen kommen! Ohne Vitamin K2 wird durch einen hohen Vitamin-D-Spiegel zusätzlich Kalzium aus den Knochen gelöst (anstatt in diese transportiert!). Das kann das Risiko für Osteoporose erhöhen, selbst dann wenn zusätzlich Kalzium beigegeben wird. Neben Nierensteinen droht auch eine verstärkte Verkalkung der Gefäße und daraus resultierend Herzinfarkte und Hirnschläge, oder (theoretisch auch starke) Nierenschädigungen.

EGCG (grüner Tee)

EGCG, ein im Grüntee enthaltener Wirkstoff, war noch bis vor Kurzem die Mode-Alternativ-Arznei schlechthin. Vermutlich nicht zu Unrecht. Denn nicht nur diese Studie aus 2011 weist auf desen mTor-hemmende Wirkung hin.

Olivenöl

Dieser ausführliche Beitrag, der sich mit der Behandlung von neurodegnerativen Krankheiten (zB Parkinson) beschäftigt, weist darauf hin, dass in Oliven Oleuropein enthalten ist. Jener Stoff, der für den bitteren Geschmack des Olivenöls mitverantwortlich zeichnet. Und in dieser Studie wird dem Oleuropein eine mTor-hemmende Wirkung bescheinigt.

Orostachys Japonica (Sternwurz) Studie 

Apigenin (Sellerie, Kamille, Petersilie) Studie

Apigenin ist ein Flavanoid, das reichlich in Obst (Orangen, Apfel, Kirschen, Weintrauben), Gemüse (Zwiebeln, Petersilie, Broccoli, Tomaten, Sellerie, Gerste) and Getränken  (Kamillentee, Wein) enthalten ist. Spekuliert wird, ob die Gabe von Apigenin sich günstig auf Leberzellen auswirkt

Quercetin (in Äpfeln, Zwiebeln, Rotwein, Grüner Tee, Beeren)

Koffein:

Studie 

Aspirin: Studie 

Schwarzkümmel (Thymoquinon) :

Schwarzkümmel (Nigella Sativa), nicht zu verwechseln mit dem Kreuzkümmel, wird immer beliebter bei Forschern.
Studie

Withaferin A (Ashwagandha)

Rosmarin

In dieser Studie wird Rosmarin-Extrakt ein mTOR-hemmende Wirkung (in vitro) bescheinigt. Auch eine andere Arbeit bescheinigt der Carnosin-Säure, einem Isolat aus Rosmarin, die mTor-hemmende Wirkung.

Omega-3-Fettsäuren:

Mehrfach ungesättigte Fettsäuren wie EPA und DHA aus Fischöl und bestimmten Pflanzenölen können die mTOR-Signalübertragung hemmen, möglicherweise durch die Beeinflussung der PI3K/Akt-Signalübertragung

N-Acetylcystein (NAC):

Die Frage ob Hemmung oder Aktivierung des Pfades ist nicht einfach zu beantworten. In einer Pilotstudie bei Patienten mit systemischem Lupus erythematodes (SLE) wurde gezeigt, dass NAC die Krankheitsaktivität lindert, indem es mTOR in T-Lymphozyten blockiert. Dies führte zu einer Reduktion der Krankheitsaktivität nach einmonatiger Behandlung. Studie

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Ashwagandha und Ginseng, Anti-Aging-Wirkungen wie von Metformin und Rapamycin?

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Ashwagandha und Ginseng imitieren die Wirkungen von Off-Label Anti-Aging Medikamenten

Unter Off-Label-Medikamenten versteht man solche Arzneien, die für bestimmte Krankheitsbilder erforscht und zugelassen wurden, aber auch positive Effekte in ganz anderen Bereichen haben können.

In der an Anti-Aging- Szene erfreuen sich derzeit zwei Medikamente besonderer Beliebtheit: Das Anti-Diabetesmittel Metformin und das Immunsuppressivum Rapamycin.

Beide Medikamente gelten als sogenannte mTor-Hemmer, denen eine lebensverlängernde und verjüngende Wirkung nachgesagt wird.

Im Wissenschaftsjournal „Aging“ erschien 2017 eine Studie, die nahelegt, dass die in der Naturheilkunde und im Ayurveda beliebten Pflanzen Ashwagandha und Ginseng in Bezug auf Anti-Aging ähnliche Wirkungen entfalten könnten.

Bekannt ist bereits seit längerem, dass Rapamycin die Wirkungen von extremer Kalorienreduktion nachahmt. (Neuester Trend dazu übrigens Spermidin.)

Ein Inhaltsstoff des Ashwagandha hat es den Forschern besonders angetan, nämlich das sogenannte Withaferin A, das vor allem in den Blättern der Pflanze zu finden ist. (Die meisten Anwendungen des Ashwagandha verwenden vorwiegend die Wurzel der Pflanze.) Nach Ansicht der Forscher würde Withaferin A auf einem „Gen-Level“ eine große Ähnlichkeit zu den Arzneien Metformin und Rapamycin aufweisen.

Zudem würde die Kombination von verschiedenen Inhaltsstoffen wie zum Beispiel Withaferin A, Ginsenoside und Gamma-Linolen-Säure (GLA) starke synergistische positive Effekte zeigen.

Anzumerken ist, dass es sich bei der Studie nicht um klinische Studien, sondern um statistische Ergebnisse eines Computermodells handelt, dass die bisherigen wissenschaftlichen Erkenntnisse der Pflanzenarzneien mit den Inhaltsstoffen, Wirkungen und Signalwegen der synthetischen Drogen verglich. Die Autoren der Studie betonen dies ausdrücklich und sehen ihre Arbeit lediglich als ersten Schritt um eine spätere Verifizierung dieser Annahmen in klinischen Versuchen anzuregen.

Die Geschichte des Wirkstoffs Rapamycin

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Zu einem wichtigen Forschungsgebiet der Medizinwissenschaften zählt der sogenannte mTOR-Pfad. Der Kurzname des 1994 entdeckten Eiweißkörpers mTOR steht für die englische Bezeichnung Mammalian Target Of  Rapamycin – im sperrigen Deutsch: “Ziel des Rapamycin bei Säugetieren”. Wie der Name nahelegt, ist seine Geschichte eng verknüpft mit der Erforschung des Wirkstoffs Rapamycin.

Entdeckungsort Rapa Nui

Rapamycin ist ein bakterielles Produkt, das in Bodenproben enthalten war, die man 1965 auf der Suche nach antifungalen Substanzen auf der Osterinsel (indonesisch: Rapa Nui) entnommen hatte. Aus diesen Proben hatte 1972 eine Gruppe um den Wissenschaftler Surendra Nath Sehgal  ein Molekül aus dem Bodenbakterium Streptomyces hygroscopicus isoliert, und eine starke antimykotische (antifungale) Aktivität festgestellt. Bald stellte sich jedoch heraus, dass dieser Stoff auch immunsuppressive und zytostatische (zellwachstumshemmende) Eigenschaften aufwies.

Über die zugrundeliegende Wirkungsweise hatte man ursprünglich noch wenig Vorstellungen. 1994 entdeckte man, dass Rapamycin an einen bestimmten Eiweißkomplex in der Zelle andockte. Aber auch da blieb zunächst rätselhaft, was dieser Eiweißkomplex eigentlich sonst noch für eine Funktion  hatte, außer eben dass er als Andockstelle für das 30 Jahre zuvor entdeckte Rapamycin fungierte. Daher nannte man dieses Eiweiß-Enzym etwas einfallslos “mTOR“, mammalian Target Of Rapamycin (zu deutsch in etwa: Ziel des Rapamycin in Säugern).

Später entdeckte man, dass Rapamycin die Aktivität dieses Eiweißkomplexes (mTOR-Aktivität) mindert. In weiteren Forschungsarbeiten stellte man fest, dass Rapamycin trotz seiner immunsuppressiven Wirkung auch gegen bestimmte Tumore und andere Krankheitsbilder wirksam ist. In der Folge wurde es sogar als lebensverlängerndes Anti-Aging-Mittel gehypt. Irgendwie passt das alles nicht zusammen, Immunsuppression und gleichzeitig Bekämpfung bestimmter Tumore? Jedenfalls scheint heute klar zu sein, dass die Wirkungsweise des Rapamycins auf die Hemmung des mTOR-Signalwegs zurückzuführen ist und mTOR eine wesentliche Schlüsselstelle im Körper darstellt, ohne die die Energieverwertung und Regulierung der Energie gar nicht denkbar ist.

Die Osterinsel ist uns allen ja für diese riesigen einzigartigen Steinskulpturen bekannt. Dass sie anscheinend auch einzigartig für das Vorkommen bestimmter Moleküle ist, wird selten erwähnt.

Eine Gedenktafel auf der Osterinsel erinnert an die Entdeckung des Rapamycin.

Eine Gedenktafel auf der Osterinsel erinnert an die Entdeckung des Rapamycin.

Rapamycin wird seit einiger Zeit als das Anti-Aging-Mittel schlechthin gehandelt, für das es einige bewährte Anwendungsgebiete gibt. Angesichts der vielversprechenden Ergebnisse einiger klinischer Studien, zum Teil auch bei sehr schwerwiegenden Erkrankungen, stellt sich die Frage, warum die therapeutischen Anwendungsgebiete von Rapamycin nicht viel intensiver erforscht werden. Die Antwort ist leider banal. Rapamycin ist nicht mehr patentierbar. Deshalb haben Pharmaunternehmen wenig Interesse daran, Geld in die Erforschung dieses Wirkstoffs zu investieren. Diese Feststellung trifft eines der renommiertesten Wissenschaftsmagazine Nature im Jahr 2014.

Zu Rapamycin liegt also noch Vieles im Dunkel.

mTOR wirkt in verschiedenen wichtigen Signalwegen (Complex 1 MTORC1 und Complex 2 MTORC2) und die Hemmung oder Aktivierung des jeweiligen Complexes bedingt wohl auch verschiedene Auswirkungen. Und was die Beeinflussung des zweiten Signalwegs (MTORC2) betrifft, steckt die Forschung überhaupt noch in den Kinderschuhen.

Jedenfalls dürfte die Hemmung und die Aktivität des mTOR-Signalwegs erhebliches Potential haben, die Gesundheit des Menschen zu beeinflussen.

Insbesondere auf die Hemmung des mTOR-Signalwegs konzentriert sich die Wissenschaft zunehmend. Wege, den mTOR-Weg mit natürlichen Mitteln zu beeinflussen, finden Sie in diesem Beitrag.

SchwarzkümmelBild von GOKALP ISCAN auf Pixabay

Kann Schwarzkümmelöl bei Vitiligo helfen?

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Im Jahr 2014 wurde im Iran eine Studie durchgeführt, um herauszufinden, ob Vitiligo (Weißfleckenkrankheit) durch die Gabe von Schwarzkümmelöl beeinflusst werden kann.

Dazu wurden 52 Vitiligo-Patienten in zwei Gruppen aufgeteilt.
Die eine Gruppe erhielt 6 Monate lang Fischöl, die andere Schwarzkümmelöl.
Das Schwarzkümmelöl wurde hergestellt, indem die Samen getrocknet und pulverisiert und anschließend mit Alkohol extrahiert wurden. Anschließend wurde der Alkohol verdampft, um den Extrakt alkoholfrei zu machen.

Zweimal täglich wurde je nach Gruppe entweder Schwarzkümmelöl oder Fischöl auf die betroffenen Stellen aufgetragen.

Am Ende der Studie zeigten sich in beiden Gruppen Verbesserungen, die jedoch in der Schwarzkümmelgruppe deutlich ausgeprägter waren. Der Wirkungsunterschied zeigte sich ab dem 4. Monat.

Ein wichtiger Bestandteil des Schwarzkümmels ist Tyhmoquinon. Dieser Inhaltsstoff wird derzeit für die pharmakologischen Eigenschaften des Schwarzkümmels hauptverantwortlich gemacht. Thymoquinon ist in der Lage, die Aktivität von Acetylcholin nachzuahmen, das durch die Stimulation cholinerger Rezeptoren die Freisetzung von Melanin und die Verdunkelung der Haut bewirkt.

Eine weitere, neuere Studie aus der Türkei aus dem Jahr 2019 scheint die Forschungsergebnisse aus dem Iran zu bestätigen. Auch hier wurden Verbesserungen bei Vitiligo-Patienten durch die äußerliche Anwendung von Schwarzkümmelöl festgestellt.