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Meta-Studie zum Intervallfasten – Intermitting Fasting – Intermittierendes Fasten

So, jetzt haben wir es schwarz auf weiß in einer Meta-Studie.

Eine Meta-Studie aus dem Jahr 2017 hat sich mit dem Hype des Kurzzeitfastens auseinandergesetzt. Meta-Studien sind Studien, die eine Vielzahl von Einzelstudien kritisch beleuchten und kollektiv zusammenfassen. Sie gelten als verlässlichere Quelle für wissenschaftliche Schlussfolgerungen als Einzelstudien.

Zum intermittierenden Fasten, oder auch Intervallfasten, zählt man mehrere Systeme, denen gemeinsam ist, dem Körper regelmäßig, keine Kalorien über Nahrung zuzuführen. Die häufigsten Varianten sehen vor, 12 Stunden bis 36 Stunden (=ein ganzer Kalendertag plus Schlaf) nichts zu essen und keine kalorienhaltigen Getränke einzunehmen.
Sehr beliebt ist die 16:8 Methode, also das Zeitfenster der Nahrungsaufnahme auf 8 Stunden pro Tag zu reduzieren. Im Prinzip ist dies leicht erreichbar, wenn man entweder das Abendessen (Dinner-Cancelling) oder das Frühstück (Skip Breakfast) auslässt. Fällt vielen nicht besonders schwer und hilft vielen zu einer besseren Figur.

In diversen Internet-Foren und Facebook Gruppen häufen sich Nachrichten dazu, wie einem das beim mühelosen Abnehmen helfen kann (Vorher-Nachher-Bilder) und dass  dadurch neben dem Fettabbau andere vorteilhafte Körperprozesse wie die Autophagie (Autophagozytose), oder die Hemmung des sogenannten M-Tor Signalweges gefördert würden. Insbesondere gibt es Hinweise darauf, dass die Insulinsensibilität durch intermittierendes Fasten verbessert wird, was wiederum nahelegt, dass auch bereits eingetretene Diabetes II – Erkrankungen verbessert (oder gar geheilt?) werden könnten.

Fasten hilft beim Abnehmen. Aber das ist übertrieben. Bild Tuco

Vieles ist aber noch im Bereich der Spekulation und daher sind die Schlussfolgerungen der Meta-Studie1)Volltext de Studie (englisch): http://www.annualreviews.org/doi/full/10.1146/annurev-nutr-071816-064634?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori%3Arid%3Acrossref.org&rfr_dat=cr_pub%3Dpubmed& auch entsprechend vorsichtig: Nichts genaues weiß man noch nicht wirklich, aber es gibt einige vielversprechende Perspektiven für die Zukunft. Selbst ein einzelnes Fastenintervall  (z. B. über Nacht) kann Werte einiger metabolischer Biomarker, die mit chronischen Erkrankungen in Verbindung stehen, (wie zB Insulin und Glukose) reduzieren. Aus diesem Grund werden ja seit Langem auch diverse medizinische Messungen, auf leeren Magen gemacht. Zudem scheint es so, dass fast jede Art des Intervallfastens zu etwas Gewichtsverlust führen kann. Von den 16 in der Übersicht eingeschlossenen Interventionsstudien berichteten 11 über statistisch signifikanten Gewichtsverlust.Und da Tucomas ein Gegner von Tierversuchen ist, wird hier auch nicht auf zahlreiche Tierversuche verwiesen.

Derzeit glaubt man relativ sicher (aber was ist schon relativ sicher?) sagen zu können, dass es nicht besonders schädlich ist. – Auch schon was! 😉

Intermittierendes Fasten und Testosteron?

Erhöht intermittierendes Fasten den Testosteronhaushalt? Kurze Antwort, man weiß es noch nicht. 

In manchen Internet-Blogs und Videos wird behauptet, dass das Fasten den Testosteronspiegel erhöhen würde. Begründet wird dies oft mit einer 1989 im “European Journal of Clinical Nutrition” veröffentlichten Studie. In dieser Studie wurden Auswirkungen des “Kurzzeit”fastens (56 Stunden!) auf das Luteinisierende Hormon (LH) festgestellt.1)”Pituitary-testicular axis in obese men during short-term fasting” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2686332

Dieses Hormon (LH) wird gemeinsam mit dem FSH (Follikelstimulierendes Hormon) durch das in der Hypophyse gebildete Hormon GnRH (Gonadoliberin – Gonadotropin-Releasing Hormon) angeregt. Bei Männern stimuliert das luteinisierende Hormon in den Hoden die Bildung von Testosteron (das zusammen mit dem follikelstimulierenden Hormon die Spermienproduktion auslöst). Bei Frauen werden durch diese Hormone Eierstöcke und Zyklus reguliert.
Nach 56 Stunden Fasten (zwei Kalendertagen) waren nach Injektion von GnRH die Werte des Luteinisierenden Hormons deutlich erhöht (bei Normalgewichtigen Männern um 67%, bei stark übergewichtigen Männern um 26%). Gleichzeitig stieg bei den normalgewichtigen Männern das Testosteron um 180%. Bei den übergewichtigen Männern, war keine Testosteronerhöhung feststellbar.

Entgegen manchen euphorischen Berichten, die zudem sogar die obige Studie selbst zitieren, jedoch völlig falsch zusammenfassen, gibt es wenige Studien zu den unmittelbaren Auswirkungen des Fastens auf den Testosteronhaushalt. Die Studie aus 1989 besagt eigentlich nichts anderes, als dass bei normalgewichtigen Männern ein üblicher Response auf einen GnRH-Test hinsichtlich LH-Erhöhung und Testosteronerhöhung zu erwarten ist, nicht aber bei übergewichtigen Männern.

Dass sich übergewichtige Männer mit dem Testosteronhaushalt schwer tun, ist ohnedies bekannt, sagt aber nichts über die unmittelbaren Auswirkungen des Fastens auf den Testosteronhaushalt aus. Das wenige wissenschaftliche Material dazu ist ernüchternd. In einer anderen Untersuchung mit Bodybuildern2)”Effects of eight weeks of time-restricted feeding (16/8) on basal metabolism, maximal strength, body composition, inflammation, and cardiovascular risk factors in resistance-trained males” https://translational-medicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12967-016-1044-0, die letztlich zum Schluss kam, dass IF (16:8) sehr viele positive Auswirkungen habe, wurde nach 8 Wochen IF eine Senkung des Testosterons festgestellt! Aber wie immer: Keine Studie ohne Gegenstudie: In einer Studie aus 2002 zum Ramadan-Fasten (eine der wahrscheinlich ältesten Formen des Intermittend Fasting) wurde an Männern eine abendliche Testosteronerhöhung festgestellt.3)Changes in Testosterone Levels During the Fasting Month of Ramadan: http://www.qscience.com/doi/pdf/10.5339/qmj.2002.2.12

Aber weil uns ja sonst langweilig wäre, gibt es auch dazu eine Gegenstudie aus dem Jahr 2015, in der keine Änderungen der Sexualhormone feststellbar waren.4)The Effect of Fasting on Erectile Function and Sexual Desire on Men in the Month of Ramadan http://www.urologyjournal.org/index.php/uj/article/view/2787/953

Längerfristig betrachtet wird Fasten sicher seine Verdienste haben. Eine Studie5)”Testosterone and type 2 diabetes in men.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24471529 an 991 US-Air-Force-Veteranen stellte einen Korrelation zwischen niedrigem Testosteronstatus und höherem Blutzucker fest. Davon ausgehend könnte man den Schluss ziehen, dass regelmäßiges Fasten sich insofern günstig auf den Testosteronhaushalt auswirken könnte, als durch Fasten das Typ II-Diabetes-Risiko gesenkt wird. Aber das hat keinen besonderen Neuigkeitswert. Der Zusammenhang zwischen Übergewicht und Testosteronmangel gilt wissenschaftlich als gesichert.6)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25982085

Wenn durch intermittierendes Fasten Gewichtsabnahmen bewirkt werden, geht damit konsequenter Weise eine Testosteronerhöhung einher. Dies jedoch vermutlich nur langfristig, aufgrund der Gewichtsabnahme. Kurzfristig, also während der Kalorienrestriktion, bringt es nichts und könnte sogar den Testosteronhaushalt senken.

Quellenverzeichnis

Quellenverzeichnis
1 ”Pituitary-testicular axis in obese men during short-term fasting” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2686332
2 ”Effects of eight weeks of time-restricted feeding (16/8) on basal metabolism, maximal strength, body composition, inflammation, and cardiovascular risk factors in resistance-trained males” https://translational-medicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12967-016-1044-0
3 Changes in Testosterone Levels During the Fasting Month of Ramadan: http://www.qscience.com/doi/pdf/10.5339/qmj.2002.2.12
4 The Effect of Fasting on Erectile Function and Sexual Desire on Men in the Month of Ramadan http://www.urologyjournal.org/index.php/uj/article/view/2787/953
5 ”Testosterone and type 2 diabetes in men.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24471529
6 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25982085

Kaffee und Ketose vertragen sich gut

Kaffee hat in den letzten Jahren einen gehörigen Imagewandel vollzogen. War er noch bis vor einiger Zeit das erste was gestrichen wurde, wenn es um Gesundheitsförderung ging, hat sich der Wind mittlerweile gedreht. Moderatem Kaffeekonsum werden zunehmend positive Eigenschaften zugesprochen.

Große epidemiologische Studien  haben gezeigt, dass Kaffeekonsum sowohl bei Männern als auch bei Frauen mit einer verringerten totalen und ursachenspezifischen Mortalität korreliert ist. Der Konsum von Kaffee wird nun mit einer Reduktion von Krebs, Herzerkrankungen, Atemwegserkrankungen, Schlaganfällen, Diabetes und Infektionen (sowohl bei Männern als auch bei Frauen) in Verbindung gebracht.1)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/201818142)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3267522/3)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17023692 Diese Effekte sind dosisabhängig (bei bis zu 6 Tassen pro Tag) und hängen offenbar nicht immer oder vielleicht gar nicht vom Koffeingehalt ab. Sowohl entkoffeinierter als auch koffeinierter Kaffee werden in ähnlicher Weise mit einer verbesserten Gesundheit assoziiert.4)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3439152/5)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17023692

In ähnlicher Weise, wie sich der Kaffee von seinem ehemals negativen Image befreien konnte, dürfte es sich nun auch mit einer fettreichen (ketogenen) Ernährung verhalten. Früher geradezu verpönt, heute gepriesen, und morgen wird es vielleicht wieder anders sein. Was liegt da näher, als die Auswirkungen des Kaffees auf eine ketogene Ernährung zu untersuchen? Nützt Kaffee der ketogenen Ernährung, oder bremst er sie aus? Dazu haben kanadische Wissenschaftler einen Test an ProbandInnen mit Koffeintabletten durchgeführt.

Das Positive: Koffein kann die Ketonwerte erhöhen

In einer Studie6)Zufuhr von Koffein erhöht Plasma-Ketone: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28177691, die 2016 im Canadian Journal of Physiology and Pharmacology veröffentlicht wurde, wurde festgestellt, dass Koffein die Ketonwerte im Blutplasma erhöht.
10 Erwachsenen (8 Frauen, 2 Männer) erhielten, nachdem Sie jeweils 12 Stunden lang (inklusive Nachtschlaf) gefastet hatten, zwei verschiedene Mengen Koffein verabreicht. Gemeinsam mit dem Koffein (in Form von Koffeintabletten) erhielten sie ein Frühstück mit 85g Kohlenhydraten, 9,5g Fett und 14g Protein (zwei Scheiben Toast mit Himbeermarmelade, ein Stück Käse, Apfelmus und 100 ml Saft).
Die 10 ProbandInnen durchliefen jeweils drei Testrunden:
(1) Frühstück ohne Koffein
(2) Frühstück mit einem Koffeingehalt, der rund eineinhalb Tassen normalem Kaffee entsprach (2,5g Koffein/kg Körpergewicht)
(3) Frühstück mit einem drei Tassen Kaffee entsprechenden Koffeingehalt (5g-Koffein/kg)

Nach 4 Stunden maß man im Blut der Probanden eine extreme Erhöhung der Ketonwerte, wenn sie Koffein zu sich genommen hatten. Nämlich eine Steigerung von 88% (bei 2,5mg Koffein/kg) und von 116% (5,0 mg Koffein/kg) im Vergleich zu den Frühstücken ohne Koffein.
Die Forscher stellten zudem fest, dass der Gehalt an Ketonen (in Form von 3-HB, nicht aber in Form von AcAc) im Blut 4 Stunden nach dem Frühstück mit 5g Koffein/kg, etwa doppelt so hoch war wie nach dem Fasten über Nacht!
Dies ist umso erstaunlicher, als das Frühstück ja einen hohen Kohlehydratanteil aufwies, und damit kaum, oder eigentlich gar keinen, ketogenen Charakter hatte.  Scheint es da nicht naheliegend, dass der Kaffeekonsum bei einer “richtigen” ketogenen Ernährung, die Ketonkörperproduktion noch wesentlich mehr ankurbelt?

Die Studie fügt sich gut ins Bild anderer positiver Forschungsergebnisse zum Kaffee. Schon länger ist bekannt, dass Kaffeekonsum auch mit einer Senkung des Risikos an Diabetes II zu erkranken, korreliert.

In einer Meta-Analyse von 26 Studien7)Coffee and caffeine intake and incidence of type 2 diabetes mellitus: a meta-analysis of prospective studies: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24150256 , die eine Auswertung von Einzelstudien mit insgesamt über einer Million Menschen umfasste, wurde festgestellt, dass bei einem täglichen Konsum von  2 Tassen koffeinhaltigen Kaffees, das Risiko, an Diabetes zu erkranken, um 12% reduziert wird.

Andere Studien8)Caffeinated and Decaffeinated Coffee Consumption and Risk of Type 2 Diabetes: A Systematic Review and a Dose-Response Meta-analysis: http://care.diabetesjournals.org/content/37/2/569.full weisen darauf hin, dass es nicht einmal des Koffeins bedarf, sondern auch koffeinfreier Kaffee selbst dazu beitragen kann, das Typ-2-Diabetes zu verringern, was darauf hinzudeuten scheint, dass die übrigen Wirkstoffe im Kaffee (zB Polyphenole) gesundheitsförderlich sind.

Das Negative: Koffein und Blutzucker?

Das große ABER: Das Kaffee-Insulin-Paradox: Obwohl zahlreiche Studien belegen, dass der Kaffeekonsum das Diabetes-Risiko senkt (oder zumindest nicht erhöht), haben andere Studien gezeigt, dass Koffein sowohl bei gesunden Menschen als auch bei Menschen mit Diabetes oder Prädiabetes den Blutzucker- und Insulinspiegel in die Höhe treibt!9)Caffeinated coffee consumption impairs blood glucose homeostasis in response to high and low glycemic index meals in healthy men: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18469247

Anders als beim Diabetes-Risiko (das anscheinend auch mit koffeinfreien Kaffee gesenkt werden kann), scheint dieser Effekt vorwiegend auf das Koffein zurückzuführen zu sein. Bei entkoffeinierten Kaffee zeigt sich nämlich keine Erhöhung des Blutzuckerspiegels.

Oder doch nur alles eine Frage der Gewöhnung? Eine andere Studie wiederum ergab, dass der Blutzucker- und Insulinspiegel nicht anstieg, wenn gewohnheitsmäßige Kaffeetrinker ihren täglichen Kaffeekonsum in 16 Wochen auf 5 Tassen koffeinhaltigen Kaffees erhöht hatten. Tatsächlich hielt sich dann ihr Blutzuckerspiegel niedriger als bei jenen Gruppen, die entkoffeinierten Kaffee oder überhaupt kein Kaffee tranken.

Dies deutet darauf hin, dass sich die Blutzucker- und Insulinreaktion nach der Anpassung an die Koffeinwirkung im Laufe der Zeit möglicherweise sogar gegenüber dem Ausgangswert verbessern kann.

Was folgern wir daraus? Nun ja, offensichtlich ist es so, dass Koffein die Ketonwerte im Blut maßgeblich erhöhen kann, was für die von vielen gewünschte erhöhte Fettverbrennung förderlich sein könnte. Kombiniert mit einer ketogenen Diät – keine der zuvor erwähnten Studien hat die Auswirkungen von Koffein auf eine ketogene Diät untersucht – könnte dies vielleicht mit zweckmäßigen größeren Synergieeffekten verbunden sein. In dieselbe Richtung scheint ja auch der zuletzt sehr gehypte Bulletproof-Kaffee abzuzielen, den man übrigens leicht selbst machen kann. Kaffee und ein bisschen Kokosöl rein – fertig!

Dabei könnte vielleicht auch der Preis der koffeinbedingten kurzfristigen Erhöhung der Blutzuckerwerte in Kauf genommen werden. Denn die Frage ist, ob die plötzlichen Erhöhungen des Blutzuckerspiegels nach Kaffeekonsum, die sich ohnedies schon nach kürzerer Zeit wieder runterpendeln dürften, wirklich ins Gewicht fallen, wenn im Gegenzug für einen wesentlich längeren Zeitraum von einigen Stunden die Ketonkörperproduktion maßgeblich angekurbelt wird? Könnten wir nicht die kurzfristige Erhöhung des Blutzuckers nützen, um eine Aufgabe zu erledigen, die uns kurzfristig viel Energie abverlangt sei es ein bisschen Jogging im Park, oder die Wohnung zu putzen? Um danach gemütlich in die Ketose zu fallen?

Quellenverzeichnis

Quellenverzeichnis
1 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20181814
2 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3267522/
3, 5 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17023692
4 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3439152/
6 Zufuhr von Koffein erhöht Plasma-Ketone: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28177691
7 Coffee and caffeine intake and incidence of type 2 diabetes mellitus: a meta-analysis of prospective studies: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24150256
8 Caffeinated and Decaffeinated Coffee Consumption and Risk of Type 2 Diabetes: A Systematic Review and a Dose-Response Meta-analysis: http://care.diabetesjournals.org/content/37/2/569.full
9 Caffeinated coffee consumption impairs blood glucose homeostasis in response to high and low glycemic index meals in healthy men: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18469247

Der mTOR-Signalweg und seine (auch natürliche) Hemmung und Aktivierung

Der sogenannte mTOR-Pfad, oder auch mTOR-Signalweg, zählt zu einem der wichtigsten Forschungsgebiete der Molekularmedizin. Der Kurzname des 1994 entdeckten Eiweißkörpers mTOR steht für die englische Bezeichnung Mammalian Target ORapamycin – im sperrigen deutsch: “Ziel des Rapamycin bei Säugetieren”. Wie der Name nahelegt, ist seine Geschichte eng verknüpft mit der Erforschung des Wirkstoffs Rapamycin.

mTOR ist ein Eiweißstoff, der auf Informationen zum Energiestatus des Organismus reagiert und bei hoher Aktivität die Zellproliferation (= Zellwachstum und Vermehrung der Zellen durch Zellteilung) und Angiogenese (Entstehung neuer Blutgefäße aus vorbestehenden Blutgefäßen) fördert.
Oder weniger sperrig: Immer wenn man über viel Nahrung (hauptsächlich Eiweiß) und Energie verfügt, wird dem Körper signalisiert, dass er auf Wachstum und Volllast gehen kann. Zellen erhöhen die Teilung und machen sich bereit für Wachstum, Entwicklung und Reparatur. mTOR ist ein Enzym, das die maßgeblichen Befehle dazu erteilt.

Der M-TOR Signalweg, eine ziemlich komplexe Angelegenheit. Von Charles Betz, CC BY-SA 3.0, Link

Die Aktivierung des mTOR-Pfades kann leistungssteigernd,  muskelaufbauend, wundheilend und wachstumsfördernd wirken. Nach einem harten Kraft-Training, ist die mTOR-Aktivität in der Skelettmuskulatur besonders hoch (nicht aber in allen Körperzellen).

Während die Annahme naheliegt, dass Wachstum prinzipiell eine gute Sache sei, ist jedoch in manchen Konstellationen das Gegenteil der Fall, vor allem bei Erwachsenen. Denn ausgerechnet die Hemmung des mTOR-Signalwegs kann sich, wie die Wissenschaft der letzten Jahre immer deutlicher erforschen konnte, positiv auswirken. Hemmt man dieses Enzym, kann der reguläre Zellzyklus und damit die Teilung der Zelle (auch schädlicher Zellen!) nicht mehr ablaufen, es werden weniger Entzündungszellen gebildet, das Immunsystem wird in seiner Aktivität gebremst.

Der mTOR-Signalweg kann mit einem Kraftwerk verglichen werden. Man freut sich über eine hohe Energieproduktion, erzeugt dabei aber auch einiges an Dreck. Die Entfernung dieses Schmutzes wird im Körper u.a. durch einen Prozess bewerkstelligt, den man als Autophagie (engl. Autophagy) bezeichnet, und der ebenfalls zunehmend in den Blickpunkt der Forschung gerät. Autophagie tritt in der Regel dann in Erscheinung, wenn der mTOR-Signalweg gehemmt ist. Während hohe mTOR-Aktivität mit wenig Autophagie assoziiert wird, fördert geringe mTOR-Aktivität die Autophagie.

Wie bereits dargelegt, richtet die Forschung seit Längerem ihre Aufmerksamkeit auf die Hemmung der mTOR-Aktivität und deren mögliche nützliche Auswirkungen.

Denn die Folgen einer aus der Balance geratenen, übermäßigen mTOR-Aktivierung werden derzeit mit einer Reihe von Krankheiten in Verbindung gebracht, einschließlich  Fettleibigkeit, Typ-2-Diabetes, Depressionen, Autismus, Alzheimer, Parkinson, bestimmte Krebsarten und zahlreiche andere Beeinträchtigungen. Im naheliegenden Umkehrschluss erhofft man sich durch die Hemmung des mTOR-Signalwegs die Bekämpfung vieler Beeinträchtigungen und die Verlängerung der Lebensspanne, einschließlich der Verjüngung von Geweben und des Immunsystems.1)”mTOR inhibition improves immune function in the elderly”, Science Translational Medicine, 24 Dec 2014: http://stm.sciencemag.org/content/6/268/268ra179?ijkey=9ff42770baeb95453468b60456b6ae16b14e90a1&keytype2=tf_ipsecsha.

Nochmals sei darauf hingewiesen, dass der mTOR-Siganalweg  auch mit wichtigen positiven Eigenschaften assoziiert ist. Die mTOR-Aktivierung ermöglicht es uns, mehr Muskeln und Fett zu bilden, die Wundheilung zu fördern, und verschiedene Hormone anzuregen, wie vor allem das leistungssteigernde und wachstumsfördernde IGF-1. MTOR ist an der Erzeugung neuer Mitochondrien beteiligt und steigert deren Stoffwechsel.

Aktiviert wird der mTOR-Signalweg u.a. durch die Hormone Testosteron, IGF-1, Insulin oder auch  durch simples Krafttraining. Auch scheint die Aktivierung des mTOR-Signalwegs bestimmte Aspekte des Gedächtnisses zu fördern. Und auch hier zeigt sich die ambivalente Wirkungsweise des mTOR Enzyms. Da unser Gedächtnis auch negative Ereignisse, wie zB Traumata, speichert, wird  von Wissenschaftlern neuerdings zur Behandlung von erworbenen Angststörungen diskutiert, ob es nicht zweckmäßig wäre, die m-TOR Aktivität medikamentös zu senken. Studien mit den m-TOR Hemmern Rapamycin und Curcumin liefern dazu erfreuliche Ansätze.2)https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166432813005445

Die Therapie für posttraumatische Belastungsstörungen (PTSD) ist jedoch nur ein vergleichsweise kleiner Aspekt, bei dem man es als vorteilhaft ansieht, die mTOR-Aktivität zu senken. In der jüngeren Vergangenheit wurden zahlreiche Medikamente entwickelt,  die die mTOR Aktivität senken sollen, um dadurch auch schwerwiegende Erkrankungen zu behandeln:
Allen voran Rapamycin (Sirolimus) und dessen Derivative Everolimus, Temsirolimus, Ridoforulimus. Man zählt diese Wirkstoffe zu der ersten Generation der mTOR-Hemmer. Eine weitere Generation von mTOR-Inhibitoren soll nun auch effektiver einen zweiten Komplex der mTOR-Signalbildung, nämlich dem Complex 2 (MTORC2) beeinflussen.

Neben der medikamentösen Behandlung scheint es aber auch zahlreiche andere natürliche3)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3775843/ Wege zu geben, die eine Hemmung von mTOR begünstigen können. Insbesondere bei der Beschränkung der Nahrungsaufnahme wurde eine geminderte mTor-Aktivität gemessen (und selbstredend auch ein erhöhte Autophagie).

 

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

(Bei Klick auf die Fußnoten gelangen Sie zum Quellenverzeichnis der dazugehörigen Studien.)

  •  Kalorieneinschränkung4)Kalorieneinschränkung: “Dietary Restriction and Nutrient Balance in Aging” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4670908/5)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20139716
  • Intervallfasten, (intermittierendes Fasten)6)Intervallfasten: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3106288/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 7)[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6094969/: 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.
  • Bewegung, Fitnesstraining8)Training, Fitness: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25218794Einerseits werden durch Training die mTOR-Signale in Skelettmuskulatur und Gehirn erhöht, anderseits werden die Signalwege in Leber und Fettgewebe gesenkt!
  • Eiweißreduktion
  • Curcumin (Bestandteil des Gewürzes Kurkuma)9)Curcumin https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3638063/Die Studie deutet darauf hin, dass Curcumin möglicherweise beide mTOR-Signalwege (mtorc1 und mtorc2) hemmt.
  • Resveratrol (Bestandteil von Rotwein, Weintrauben, Zwiebel, Tee, Zitrusfrüchten, Liebstöckel)
  • Quercetin (in Äpfeln, Zwiebeln, Rotwein, Grüner Tee, Beeren)
  • Olivenöl10)Olivenöl: https://scienceofparkinsons.com/tag/mammalian-target-of-rapamycin/
  • Moderater Alkoholkonsum11)Alkohol: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2957519/Die Fußnote verweist auf eine wissenschaftliche Arbeit, die sich eingehend mit der aktuellen Forschung zu Alkoholkonsum beschäftigt und scheint alles auf den Kopf zu stellen, was man bisher zu Alkoholkonsum angenommen hatte.
  • Koffein12)Koffein: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23551936
  • Aspirin13)Aspirin: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22406476
  • Indol-3-Carbinol/DIM14)Indol-3-Carbinol (Senföl in Kreuzblütlern) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3901097/ (Senföl in Kreuzblütlern wie Brokkoli, Karfiol, Kohl)
  • Capsaicin (Chili)
  • Apigenin15)Apigenin (Sellerie, Kamille, Petersilie) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29680738Apigenin 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
  • EGCG (grüner Tee)
  • Withaferin A (Ashwagandha)
  • Fisetin16)Fisetin https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3985520/Ein Flavonoid, das vorwiegend im Kernholz des Perückenstrauchs vorkommt. Aber auch enthalten in Zwiebeln, Erdbeeren, Äpfeln, Weintraube.
  • Cannabidiol (CBD)17)Cannabidiol: http://mct.aacrjournals.org/content/10/7/1161Interessanterweise weist eine Studie aus dem Jahr 2020 darauf hin, dass es extrem große 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 .18)https://www.mdpi.com/2072-6643/12/2/357
  • Orostachys Japonica (Sternwurz)19)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32045685
  • Schwarzkümmel (Thymoquinon)
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Leider gibt es im deutschen Sprachraum nicht sehr viele verständliche Artikel zum Thema des mTOR Signalwegs, weswegen sich dieser Artikel um eine einfache Darstellung bemüht, die  möglicherweise auch Punkte enthält, die dem komplexen Thema nicht gerecht werden, oder gar falsch sind. Seien Sie also kritisch beim Lesen dieses Beitrags.  mTOR ist weder gut noch schlecht, sondern manchmal überaktiv, und manchmal unteraktiv und in hoffentlich den meisten Fällen gerade richtig ausbalanciert.

Zu den verbreitetsten Medikamenten, die den mTor-Signal Weg mindern zählen u.a.:

  • Metformin
  • Rapamycin (Sirolimus)
  • Aspirin

Kein Wunder, dass sich diese Medikamente in der Anti-Aging-Szene größerer Aufmerksamkeit erfreuen. Das führt sogar soweit, dass mancherorts sehr kreative Methoden angewandt werden um zB an das Diabetes-Mittel Metformin heranzukommen.

Der bekannteste therapeutisch eingesetzte mTOR-Hemmer ist Sirolimus, ein aus Rapamycin gewonnener Wirkstoff.

 


Rapamycin wurde auf der Osterinsel entdeckt.

 


Die Widersprüchlichkeit der derzeitigen Forschungserkenntnisse zum mTOR Wirkmechanismus zeigt sich am anschaulichsten an dessen wichtigsten Inhibitor (Hemmer), dem Rapamycin (Sirolimus). 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 ein Forscher  ein kleines Molekül aus dem Bodenbakterium Streptomyces hygroscopicus identifiziert, und eine starke antimykotische Aktivität festgestellt. Bald stellte sich heraus, dass dieser Stoff auch immunsuppressive und zytostatische Eigenschaften aufwies. Dabei hatte man aber keine Vorstellung über die zugrundeliegende Wirkungsweise. Als man 1994 entdeckte, dass Rapamycin an einen bestimmten Eiweißkomplex in der Zelle andockte, blieb zunächst rätselhaft, was dieser Eiweißkomplex eigentlich sonst noch für eine Funktion  hatte, außer, 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 mTOR-Aktivität senkt. Im Lauf der Zeit stellte man immer häufiger fest, dass sich trotz der immunsuppressiven Wirkung von Rapamycin auch eine Wirkung  gegen bestimmte Tumore und andere Krankheitsbilder nachweisen lies. Danach wurde es sogar als lebensverlängerndes Anti-Aging Mittel gehypt.20)https://derstandard.at/1246541692252/Anti-Aging-von-der-Osterinsel) Das scheint alles irgendwie nicht zusammenzupassen, immunsuppressiv und gleichzeitig bestimmte Tumore bekämpfend? 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.

Und wie kam das Rapamycin überhaupt auf die Osterinsel?
Man weiß es nicht.

 

Rapamycin wurde eine Zeitlang als das Anti-Aging-Mittel schlechthin gehandelt. Es gibt zahlreiche erprobte Einsatzgebiete für das Rapamycin. Angesichts erfolgversprechender Resultate manch klinischer Studie, zum Teil auch bei sehr schwerwiegenden Erkrankungen, mag man sich die Frage stellen, warum seine therapeutischen Anwendungsgebiete nicht noch viel mehr erforscht werden. Die Antwort scheint leider banal. Rapamycin lässt sich nicht mehr patentieren. Daher haben Pharmaunternehmen kein Interesse, Geld in die Erforschung dieses Wirkstoffes zu investieren. Diese Feststellung trifft eines der renommiertesten Wissenschaftsmagazine Nature im Jahr 2014.21)https://www.nature.com/news/pet-dogs-set-to-test-anti-ageing-drug-1.16237

Sehr vieles dazu liegt also noch 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.

 

Quellenverzeichnis

Quellenverzeichnis
1 ”mTOR inhibition improves immune function in the elderly”, Science Translational Medicine, 24 Dec 2014: http://stm.sciencemag.org/content/6/268/268ra179?ijkey=9ff42770baeb95453468b60456b6ae16b14e90a1&keytype2=tf_ipsecsha
2 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166432813005445
3 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3775843/
4 Kalorieneinschränkung: “Dietary Restriction and Nutrient Balance in Aging” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4670908/
5 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20139716
6 Intervallfasten: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3106288/
7 [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6094969/
8 Training, Fitness: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25218794
9 Curcumin https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3638063/
10 Olivenöl: https://scienceofparkinsons.com/tag/mammalian-target-of-rapamycin/
11 Alkohol: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2957519/
12 Koffein: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23551936
13 Aspirin: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22406476
14 Indol-3-Carbinol (Senföl in Kreuzblütlern) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3901097/
15 Apigenin (Sellerie, Kamille, Petersilie) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29680738
16 Fisetin https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3985520/
17 Cannabidiol: http://mct.aacrjournals.org/content/10/7/1161
18 https://www.mdpi.com/2072-6643/12/2/357
19 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32045685
20 https://derstandard.at/1246541692252/Anti-Aging-von-der-Osterinsel)
21 https://www.nature.com/news/pet-dogs-set-to-test-anti-ageing-drug-1.16237