Seit langem eilt den gesättigten Fettsäuren ein schlechter Ruf voraus. Ein zu hoher Konsum sei unter anderem Schuld an koronarer Herzerkrankungen (immer noch die Todesursache Nummer 1!), so die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE). Tatsächlich konsumiert der Deutsche wesentlich mehr gesättigte Fettsäuren als die DGE sich das wünscht. In ihren Richtlinien empfiehlt sie einen Anteil von höchstens 7-10% an der Gesamtenergiezufuhr. Hauptverdächtige sollen insbesondere die Fette aus Lebensmitteln tierischer Herkunft sein, wie z.B. Butter, Sahne oder Fleisch. Doch sollte ein saftiges Rumpsteak mit einem fetten Stück Kräuterbutter obenauf gleich ein schlechtes Gewissen verursachen?

Die DGE ist sich sicher: Gesättigte Fette sind (Mit-)Verursacher von Herzkrankheiten!

Neue Studienergebnisse stellen diese Volksweisheit infrage: In einer Untersuchung an einer norwegischen Universität nahmen 46 übergewichtige Männer (BMI > 29, Bauchumfang > 98cm) an einer 12-wöchigen Diät teil. Die Forscher unterteilten die Probanden in zwei Gruppen. Während der Eiweißanteil bei beiden Gruppen gleich war (19%), nahm die Very-High-Fat-Low-Carb-Gruppe (VHFLC) 73% der Gesamtkalorien über Fette zu sich, die Low-Fat-High-Carb-Gruppe (LFHC) 30%. Die zugeführte Gesamtenergiemenge war in beiden Gruppen gleich. Jeweils die Hälfte der konsumierten Fettsäuren waren gesättigt. Bei der Auswahl der Lebensmittel wurde auf eine möglichst geringe Verarbeitung und Gehalt an zugefügtem Zucker geachtet, sowie eine insgesamt hohe Qualität der Produkte.

Müssen gesättigte Fettsäuren rehabilitiert werden? Liegt es nicht doch an der Qualität?

Nach Ablauf der zwölf Wochen waren Bauchumfang, Fettmasse und Körpergewicht in beiden Gruppen deutlich und in etwa gleichem Maße reduziert. Interessant waren die Ergebnisse in Bezug auf die Veränderungen der Blutfettwerte in der VHFLC-Gruppe: Die Menge an Triglyzeriden sank deutlich, während sowohl beim Gesamtcholesterin als auch beim vermeintlich „lausigen“ Low-density Lipoprotein (LDL- Cholesterin) sich überhaupt nichts änderte – ganz im Gegensatz zu den öffentlichen Empfehlungen! Allerdings: Interessanterweise stieg das „hilfreiche“ High-density Lipoprotein (HDL-Cholesterin) an, was bei der LFHC-Gruppe nicht der Fall war. Die Niedrig-Fett-Hoch-Kohlenhydrat-Gruppe konnte zwar auch Gesamtcholesterin und LDL senken, jedoch bei gleichbleibendem HDL. Ottar Nygard, Leiter der Studie, bringt die Ergebnisse auf den Punkt: „Die meisten gesunden Menschen vertragen offenbar eine hohe Menge an gesättigten Fettsäuren, solange dessen Qualität gut und die Gesamtenergiezufuhr nicht zu hoch ist.“ Hat Nygard also recht? Omega 3-Fettsäuren sind seit langem als gesundheitsförderlich anerkannt. Wie die aktuelle Studie beweist, scheinen auch die gesättigten Fette nicht so böse zu sein, wie sie immer dargestellt werden. Der springende Punkt: „Die Wahl qualitativ hochwertiger Lebensmittel“, wie Nygard betont. Gegen ein Steak aus Weidehaltung spricht also wenig, solange das Fleisch aus artgerechter Tierhaltung stammt!

Quellen:

1. Veum, V.L., Laupsa-Borge, J., Eng, O. et al. (2016). Visceral adiposity and metabolic syndrome after very high-fat and low-fat isocaloric diets: a randomized controlled trial. In: American Journal of Clinical Nutrition.
2. https://www.dge.de/presse/pm/dge-empfiehlt-auf-fettmenge-und-qualitaet-achten/

Grüntee enthält 4000 bioaktive Substanzen

Die Teepflanze (Camellia sinensis) enthält biologisch aktive Stoffe, die als Polyphenole bekannt sind und deren Konsum schon lange mit zahlreichen gesundheitlichen Vorteilen in Verbindung gebracht wird. Studien berichten, dass in Tee beinahe 4000 bioaktive Stoffe enthalten sind, von denen die Polyphenole den größten Teil ausmachen. Polyphenole sind natürlich vorkommende organische Chemikalien, die Phenolgruppen enthalten und die zu den häufigsten Sekundärmetaboliten von Pflanzen gehören. Zu den Polyphenolen gehören Phenolsäuren, Flavonoide, Tannine, Lignane und Stilbene. In den letzten Jahren standen die gesundheitlichen Vorteile von Polyphenolen im Fokus von Ernährungswissenschaftlern und viele vorklinische und klinische Studien belegen die günstigen Auswirkungen dieser Stoffe auf die menschliche Gesundheit.

Grüntee hemmt oxidativen Stress

Als sehr potente Antioxidantien können Polyphenole verschiedene Krankheiten verhindern, die in Zusammenhang mit oxidativem Stress stehen. Als Antioxidantien verzögern, unterbinden oder verhindern sie die Oxidation von Lipiden, Proteinen oder Nukleinsäuren in unserem Körper, indem sie freie Radikale einfangen und so den oxidativen Stress verringern. Es ist bekannt, dass oxidativer Stress mit der Entstehung und dem Fortschreiten verschiedener chronisch-degenerativer Krankheiten wie Herzleiden, Krebs und Altern zusammenhängt. Zusätzlich zu ihrer Funktion als Antioxidanz, legen diese Stoffe eine Vielfalt an biologischen Aktivitäten an den Tag und wirken beispielsweise antitumoral, entzündungshemmend und antimikrobiell.

Die Polyphenole des grünen Tees sind vor allem Phenolsäuren und Flavonoide, insbesondere Catechin und dessen Derivate. Grüner Tee enthält aufgrund der Verarbeitungsweise nach der Ernte (unterbrochene Oxidation) mehr Catechine als andere Teesorten, aber es gibt auch bei grünem Tee Unterschiede im Catechingehalt zwischen den verschiedenen Herstellern, die durch Wachstumsbedingungen, Erntezeitpunkt oder Temperatur bei der Zubereitung beeinflusst werden.

Epigallocatechin-3-gallat (EGCG) und Vitamin C

Die vier Catechine, die in grünem Tee vorkommen, sind Epicatechin (EC), Epichatechin-3-gallat (ECG), Epigallocatechin (EGC) und Epigallocatechin-3-gallat (EGCG). Epigallocatechin-3-gallat kommt am häufigsten vor und ist am aktivsten. Die Extraktion/Isolation von EGCG aus grünem Tee erhält die biologische Aktivität und dient als Quelle für qualitativ hochwertige Polyphenole. Die Wasserextraktion von Blättern des grünen Tees ist ein relativ schonendes Verfahren für die Extraktion von EGCG ohne Verwendung aggressiver Lösungsmittel und erfolgt gemäß den Bestimmungen für Lebensmittelsicherheit der FDA. Studien haben gezeigt, dass einige Faktoren, wie etwa ein hoher pH-Wert oder eine hohe Temperatur, die Stabilität und die Pharmakokinetik von EGCG beeinflussen und dessen Abbau fördern. Andererseits verbessert die Aufnahme von EGCG zusammen mit Vitamin C oder Mineralstoffen wie Selen oder Chrom die antioxidative Wirkung von EGCG (1, 2). Im letzten Jahrzehnt gab es eine Vielzahl an Studien zu den gesundheitlichen Vorzügen von EGCG (3).

Entzündungsreaktionen sind Teil des Verteidigungsmechanismus des Immunsystems. Es handelt sich dabei um einen Prozess, bei dem die weißen Blutkörperchen in unserem Körper uns vor Infektionen durch Bakterien oder Viren schützen. Die Entzündungsreaktion ist ein komplexer, zellulärer Prozess, an dem verschiedene Arten von Immunzellen, Proteinen und Signalmolekülen beteiligt sind. Symptome einer Entzündung sind unter anderem Schwellung, Wärmeentwicklung, Rötung, Müdigkeit und Schmerzen, die in Zusammenhang mit einem erhöhten Blutfluss, Vasodilatation, Ausschüttung zellulärer Mediatoren und einem zellulären Zustrom stehen (4). Zellen des Immunsystems wandern zum Ort der Verletzung oder der Infektion und verursachen eine Entzündungsreaktion, um die Stelle zu schützen und zu heilen.

Überschießende Entzündungen verhindern

Die Entzündung kann entweder akut verlaufen und innerhalb von Stunden oder Tagen wieder abklingen oder chronisch und dann Monate oder Jahre andauern. Während der akuten Entzündungsreaktion wird eine Stimulation von weißen Blutkörperchen, neutrophilen Granulozyten und Makrophagen eingeleitet. Bei der chronischen Entzündungsreaktion werden T-Lymphozyten und Plasmazellen aktiviert. Zu den Krankheiten, die mit einer chronischen Entzündung in Verbindung gebracht werden, zählen unter anderem Herzkrankheiten, Diabetes, Krebs, Alzheimer, rheumatoide Arthritis usw. Manchmal initiieren Zellen des Immunsystems auch eine Entzündungsreaktion gegen körpereigenes, gesundes Gewebe, was somit zu Autoinflammation und einem Spektrum an Autoimmunkrankheiten führen kann.

Die Folgen einer Entzündungsreaktion hängen vom Gleichgewicht zwischen proinflammatorischen und antinflammatorischen Zytokinen ab. Proinflammatorische Zytokine sind immunregulatorische Zytokine, die die Entzündung fördern. Zu den proinflammatorischen Zytokinen gehören die Tumornekrosefaktoren (TNF) und die Interleukine, die direkt nach der Verletzung gebildet werden und an der Hochregulierung der Entzündungsreaktion beteiligt sind. Antiinflammatorische Zytokine (gehören ebenfalls zu den Interleukinen) dienen der Hemmung des Entzündungsprozesses und fördern die Heilung. Biomarker einer Entzündung sind Proteine oder Enzyme, die im Plasma oder im Blut messbar sind und diagnostische oder prognostische Informationen liefern, indem sie Hinweise auf den zugrundeliegenden Krankheitszustand geben.

Heutzutage gibt es eine Vielzahl von Medikamenten mit entzündungshemmenden Eigenschaften, aber diese haben auch Einschränkungen. Nichtselektive, nichtsteroidale Antirheumatika (NSAR) werden üblicherweise bei Schmerzen und Entzündungen verschrieben, können jedoch zu gastrointestinalen Reizungen führen. Eine andere häufig verschriebene Klasse von entzündungshemmenden Therapeutika, die Cyclooxygenase (COX)-2-Hemmer, verursachen möglicherweise kardiovaskuläre Nebenwirkungen.

Besser als Entzündungshemmer

Mit der Komplementär- und Alternativmedizin scheint man einen wesentlichen Ansatz für die Behandlung von Entzündungen gefunden zu haben. Zu diesem Ansatz gehören Yoga, Nahrungsergänzungsmittel, Mineralstoffe, Vitamine und natürliche Inhaltsstoffe von Pflanzen. Curcumin und Resveratrol sind bekannte Polyphenole aus Pflanzen, die über entzündungshemmende Eigenschaften verfügen.

Wenn man über die gesundheitlichen Vorzüge von grünem Tee spricht, hat EGCG in letzter Zeit deutlich an Aufmerksamkeit gewonnen. Das liegt daran, dass in vielen Studien entzündungshemmende Eigenschaften von EGCG nachgewiesen wurden. Es wird vermutet, dass EGCG die entzündungshemmende Aktivität der Zellen beeinflusst, indem es die Synthese und die Aktivität vieler proinflammatorischer Mediatoren unterdrückt. Dies kann weitgehend durch einen Mechanismus erklärt werden, bei dem grüner Tee bzw. EGCG als Antioxidans agiert, um reaktive Sauerstoffspezies abzufangen und so zu einer Abschwächung der Aktivität von NF-κB zu führen. Bei NF-κB (Nukleärer Faktor κappa B) handelt es sich um einen Proteinkomplex, der die Transkription von DNA, die Synthese von Zytokinen und das Überleben von Zellen kontrolliert und außerdem eine zentrale Rolle bei der Regulation der Immunantwort auf Infektionen spielt. Die entzündungshemmende Wirkung von ECGC ist also hauptsächlich auf seine starke antioxidative Aktivität zurückzuführen.

EGCG wirkt nicht nur bei Rheuma

Es gibt eine Vielzahl an In-vivo- und In-vitro-Studien mit dem Ziel, die entzündungshemmende Wirkung von EGCG aufzuklären. Breit aufgestellte In-vivo-Studien haben den entzündungshemmenden Charakter von EGCG bei rheumatoider Arthritis und kardiovaskulären Erkrankungen aufgezeigt. Da Antirheumatika das Risiko für eine Herz-Kreislauf-Erkrankung erhöhen, haben viele Studien die positive Wirkung von EGCG bei rheumatoider Arthritis wie auch bei kardiovaskulären Erkrankungen hervorgehoben. Frühe Studien haben berichtet, dass EGCG die Aktivierung proinflammatorischer Zytokine hemmt (11, 12, 13). Eine Studie von Kim et al. (8) hat gezeigt, dass EGCG in Epithelzellen der Atemwege effektiv die Synthese von Interleukin-8 (IL-8) hemmt, was wiederum die Rekrutierung von neutrophilen Granulozyten stimuliert und die Präsenz reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) fördert. Einige Studien weisen außerdem auf die Rolle von EGCG bei der Neutralisation der Entzündungswirkung von IL-1β und IL-6 hin (9, 10).

Auch bei Herzkreislauf-Erkrankungen protektiv

Experimentelle Studien berichten von einer Reduktion der Entzündung in Gefäßen durch EGCG. Außerdem wurde gezeigt, dass EGCG einen durch ROS verursachten endothelialen Myokardschaden und die Aktivität der Myeloperoxidase minimieren und gleichzeitig die IL-6- und Kreatinphosphokinase-Konzentrationen im Plasma reduzieren kann (5). Murakamal et al. (6) führten eine Kohortenstudie durch, in der gezeigt wurde, dass Patienten, die für einen Zeitraum von mindestens einem Jahr vor einem akuten Myokardinfarkt regelmäßig schwarzen oder grünen Tee konsumiert haben, eine höhere Langzeitüberlebensrate hatten als Patienten, die keinen Tee getrunken haben. Dies stand in Zusammenhang mit der Verhinderung der Oxidation von LDL und der Akkumulation von Makrophagen, was EGCG zugeschrieben wurde. Es scheint, dass die starke antioxidative Wirkung von EGCG ein entscheidender Faktor in der Behandlung von Arteriosklerose  ist. Eine In-vivo-Studie von Hao et al. (7) zeigte, dass durch die antioxidative Wirkung von EGCG eine durch Drucküberlastung erzeugte kardiale Hypertrophie in Ratten verhindert werden konnte und der durch ROS verursachte Stress auf die Kardiomyozyten unterdrückt werden konnten.

Der allgemeine gesundheitliche Nutzen, der in klinischen und vorklinischen Studien von EGCG aus grünem Tee demonstriert wurde, hebt eine mögliche therapeutische Anwendung von EGCG für die Behandlung von Krankheiten mit entzündlichen Komponenten hervor, ebenso wie das Potenzial von EGCG kardiovaskuläre Komplikationen in Zusammenhang mit rheumatoider Arthritis zu regulieren.

Quellen:

1. Peters CM, Green RJ, Janle EM, Ferruzzi MG (2010). Formulation with ascorbic acid and sucrose modulates catechin bioavailability from green tea. Food Res Int. 43: 95-102.
2. Giunta B, Hou H, Zhu Y, Salemi J, Ruscin A, Shytle RD, Tan J (2010). Fish oil enhances anti-amyloidogenic properties of green tea EGCG in Tg2576 mice. Neurosci Lett. 471: 134-8.
3. Singh B., Shankar S., Srivastava R. (2011) Green tea catechin, epigallocatechin-3-gallate (EGCG): Mechanisms, perspectives and clinical applications, Biochem. Pharmacol. 82: 1807-1821. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2011.07.093.
4. Ferrero-Miliani L, Nielsen OH, Andersen PS, Girardin SE (2007). Chronic inflammation: importance of NOD2 and NALP3 in interleukin-1beta generation. Clin Exp Immunol. 147: 227–35.
5. Aneja, R., Hake, P.W., Burroughs, T.J. et al.(2004). Epigallocatechin, a Green Tea Polyphenol, Attenuates Myocardial Ischemia Reperfusion Injury in Rats. Mol Med10: 55–62 https://doi.org/10.2119/2004-00032
6. Mukamal KJ, Maclure M, Muller JE, Sherwood JB, Mittleman MA (2002). Tea consumption and mortality after acute myocardial infarction. Circulation. 105:2476–81.
7. Hao J, Kim CH, Ha TS, Ahn HY (2007). Epigallocatechin-3 gallate prevents cardiac hypertrophy induced by pressure overload in rats. J Vet Sci 8:121–9.
8. Ahmed S, Marotte H, Kwan K, Ruth JH, Campbell PL, Rabquer BJ, et al. (2008). Epigallocatechin- 3-gallate inhibits IL-6 synthesis and suppresses transsignaling by enhancing soluble gp130 production. Proc Natl Acad Sci USA. 105:14692–7.
9. Lin SK, Chang HH, Chen YJ, Wang CC, Galson DL, Hong CY, et al. (2008). Epigallocatechin-3-gallate diminishes CCL2 expression in human osteoblastic cells via up-regulation of phosphatidylinositol 3-kinase/Akt/Raf-1 interaction: a potential therapeutic benefit for arthritis. Arthritis Rheum. 58:3145–56.
10. Morinobu A, Biao W, Tanaka S, Horiuchi M, Jun L, Tsuji G, et al. (2008). (−)-Epigallocatechin- 3-gallate suppresses osteoclast differentiation and ameliorates experimental arthritis in mice. Arthritis Rheum. 58: 2012–8.
11. Liu D, Perkins T, Hennig B (2016). EGCG prevents PCB-126-induced endothelial cell inflammation via epigenetic modifications of NF-κB target genes in human en- dothelial cells. J. Nutr. Biochem. 28: 164–170. http://dx.doi.org/10.1016/j.jnutbio. 2015.10.003.
12. Cave, ME, Harrington KL, Vollmer R, Ward W, Zhang JZ (2011). Anti-in- flammatory and anti-oxidative effects of the green tea polyphenol epigallocatechin gallate in human corneal epithelial cells. Mol. Vis. 17: 533–542
13. Wang T, Xiang Z, Wang Y, Li X, Fang C, Song S, Li, Yu H, Wang H, Yan L, Hao S, Wang X, Sheng J, (2017). (-)-Epigallocatechin gallate targets notch to at- tenuate the inflammatory response in the immediate early stage in human macro- phages. Front. Immunol. 8: 433. http://dx.doi.org/10.3389/fimmu.2017.00433.

Der Kampf gegen Übergewicht scheint verloren. Kaum eine Nation auf der Welt ist nicht von der Epidemie der schleichenden Volksverfettung betroffen. Insbesondere Lateinamerika und die Karibikstaaten stehen aktuell im Fadenkreuz. Wissenschaftler vermuten, dass hier die Übergewichtsrate bis 2030 Spitzenwerte erreicht. Um dieser Entwicklung mit aller Staatsmacht entgegenzutreten, hat die Regierung von Chile bereits 2014 radikale Gegenmaßnahmen eingeleitet – mit Erfolg! Während zahlreiche Ernährungsfachverbände immer noch hartnäckig an alten Empfehlungsmustern kleben wie die Fliegen am Fliegengitter (z.B. Fett macht Fett), hat sich Chile den dramatischen Anstieg des Zuckerkonsums vorgeknöpft.

Zuckersteuer – freiwillig oder muss der Gesetzgeber eingreifen?

Ein zentrales Problem, das die chilenische Regierung bekämpfen will, ist versteckter Industriezucker. Denn viele ahnungslose Verbraucher wissen überhaupt nicht, welche Unmengen sie davon täglich vertilgen, weil die Lebensmittelindustrie geschickt zu täuschen weiß. Dass viel Trinken wichtig ist, weiß jedes Kind. Und Softdrinks schmecken nicht nur den meisten Kids besser als pures Wasser. Um „Zuckerwasser“ den Kampf anzusagen, hat Chiles Regierung die Steuern auf Getränke mit einem Zuckergehalt über 6,25 g pro 100 ml von 13% auf 18% erhöht. Softdrinks mit einem niedrigeren Zuckergehalt werden sogar mit einem Steuernachlass belohnt (von 13% auf 10%). Obwohl sich dieser Unterschied von 8% auf den ersten Blick nicht nach sonderlich viel anhört, sprechen die Ergebnisse eine unmissverständliche Sprache:

Wunderheilung? Chiles Ergebnisse nach einem Jahr sprechen für sich!

Bereits ein Jahr nach Einführung des neuen Gesetzes sank der monatliche Umsatz zuckerreicher Softdrinks um schlappe 21,6%! Unter dem Strich nahm jeder chilenische Bürger durchschnittlich 15,1% weniger Zucker in Form von Softdrinks zu sich. Dies sind wichtige wissenschaftliche Zeichen aus Chiles Kampf gegen die Zuckerlobby – sie sprechen für sich! Eine Regierung kann den Kampf gegen Übergewicht also durchaus steuern, wenn sie will. Und Chile ist bereits zwei Schritte weiter: Produkte, die reich an Zucker, gesättigten Fettsäuren, Salz oder Kalorien sind, müssen mit einem Warnhinweis auf der Verpackung versehen werden. Dadurch können unwissende Verbraucher leichter ungesunde Produkte identifizieren. Effektiv sind auch Chiles Werbeverbote: Alle Produkte, die mindestens eine der oben genannten Kennzeichnungen tragen, dürfen in der Werbung nicht mehr auf Kinder unter 14 Jahren abzielen. Auch die Kombination dieser Dickmacher mit Spielzeug oder Zeichentricksuperhelden ist in der chilenischen Werbung nicht mehr zulässig!

Chile macht der Welt also vor, wie ein Staat das Ernährungsverhalten seines Volkes positiv beeinflussen kann. Ganz im Gegensatz zu Deutschland, denn in unserer Bundesregierung ist man der Ansicht, die Fettsteuer habe ja schließlich in Dänemark auch keinen Effekt erzielt. Deshalb mache die Zuckersteuer in Deutschland einfach keinen Sinn. Wer kann dem Ministerium für Ernährung und Landwirtschaft erklären, dass Fett nicht gleich Zucker ist und man Erbsen nicht mit Bohnen vergleichen sollte, wenn man für die staatliche Ernährungsempfehlungen verantwortlich ist!

Quellen:

Nakamura, R., Mirelman, A., Cuadrado, C., Silva, N., Dunstan, J., & Suhrcke, M. E. (2018). Evaluating the 2014 Sugar-Sweetened Beverage Tax in Chile: An Observational Study in Urban Areas. PLoS Medicine.

Auch wenn in den letzten Jahren das mediale und gesellschaftliche Interesse zum Thema Darmgesundheit durch unzählige populärwissenschaftliche Veröffentlichungen stark gestiegen ist, wurde bereits in der Antike über die gesundheitliche Relevanz des Verdauungstraktes spekuliert. Doch wie eng der Darm mit anderen Organen über Nervenzellen, Hormone, Neurotransmitter und andere Metaboliten in Verbindung steht und welchen Stellenwert er für einen gesunden Stoffwechsel dieser Organe hat, wird gerade erst tiefgründig erforscht. Neben der bekannten Darm-Hirn-Achse gibt es inzwischen auch Ergebnisse, die auf eine Darm-Lungen-Achse, Darm-Nieren-Achse, Darm-Knochen-Achse hinweisen – sowohl im physiologischen als auch im pathophysiologischen Kontext.

Mikroflora: Besser bei Rugby-Spielern als bei Couch-Potatoes!

In einem früheren Artikel haben wir bereits die Darm-Muskel-Achse in Bezug auf  Alterung diskutiert. Vor einigen Monaten ist nun eine wissenschaftliche Übersichtsarbeit erschienen, die diverse Untersuchungsergebnisse zum Thema aufgreift und die Relevanz der Wechselwirkungen zwischen körperlicher Aktivität und mikrobieller Darmflora diskutiert. Die am meisten zitierte Studie in diesem Zusammenhang ist eine sogenannte Fall-Kontroll-Studie von 2014, in der die Wissenschaftler zeigen konnten, dass die mikrobielle Vielfalt (eine hohe Vielfalt ist der Indikator für eine gesunde Darmflora) im Darm professioneller Rugby-Spieler deutlich höher war als bei Nicht-Sportlern.

Ökosystem Mensch: Bewegung stimuliert Butyratbildung!

Eine vielfältige Darmflora und das Überwiegen gesundheitsfördernder Bakterienstämme geht mit einer Erhöhung kurzkettiger Fettsäuren einher, hauptsächlich Butyrat, Propionat und Acetat. Diese sind nicht nur wichtig für den Zellstoffwechsel der Darmwand, was sie widerstandsfähiger gegen Schadstoffe macht und deren Eintritt in die Blutbahn verhindert, sondern  dienen auch als Nahrungsquelle für andere Darmbakterien. Auf diese Weise wirken sie positiv regulierend auf das Immunsystem ein – wahrscheinlich sogar im zentralen Nervensystem! Ein Gleichgewicht im Ökosystem der Darmbakterien hat somit weitreichende gesundheitsförderliche Wirkungen. Zudem konnte gezeigt werden (wenn auch nur in einem Rattenmodell), dass regelmäßiges, freiwilliges Bewegen über einen Zeitraum von 5 Wochen die Konzentration von Butyrat (4.87 à 8.14 μmol/g) im Blinddarm im Gegensatz zum Acetat (41.7 à 43.9μmol/g) und Propionat (15.2 à 16.6μmol/g) signifikant erhöht. Eine Zunahme an Butyrat konnte kürzlich auch im Stuhl von Menschen beobachtet werden, die sich über einen Zeitraum von 6 Wochen (3x/W) erst moderater und dann intensiver Bewegung aussetzen. Der Effekt ist bei übergewichtigen Personen jedoch deutlich reduziert. In einer Follow-up-Untersuchung 6 Wochen nach Beendigung der Bewegungsintervention hatte sich dieser positive Effekt wieder in Luft zerstäubt.

Darm-Muskel-Achse: Wo ist der Zusammenhang?

Wie eine gesunde Darmflora nun die Muskelphysiologie beeinflusst, wird in der erwähnten Übersichtsarbeit klar herausgestellt. Eine sogenannte Dysbiose hat u.a. folgende Auswirkungen:

• Die Verfügbarkeit wichtiger Aminosäuren aus der Nahrung nimmt ab = Muskelwachstum ist beeinträchtigt
• Die Synthese von B-Vitaminen nimmt ab = Muskelwachstum, antioxidative Kapazität und Regeneration sind beeinträchtigt
• Die Verstoffwechselung von sekundären Pflanzenstoffen nimmt ab = die Mitochondrien (Energiekraftwerke) in den Muskelzellen verlieren an Effizienz und die antioxidative Kapazität ist beeinträchtigt (Resultat: Muskelschwäche)
• Abnehmende Synthese kurzkettiger Fettsäuren = Muskelwachstum ist beeinträchtigt

Abb. 1: Einfluss diverser Faktoren auf die Darmflora und mögliche Konsequenzen. Dysbiose = ungünstiges Verhältnis von guten zu schlechten Darmbakterien.

Huhn oder Ei: Was kommt zuerst – Dysbiose oder Krankheit?

Die o.a. Grafik verlangt nach einer detaillierteren Beschreibung, damit sie besser nachzuvollziehbar ist: Eine akute hochintensive Belastung scheint der Darmflora nicht zuträglich zu sein. Studien zeigen, dass eine temporäre, bewegungsinduzierte Minderversorgung des Darms mit oxidativem Stress und Hitzestress sowie mit der Verminderung schützender Antikörper in der Darmschleimhaut verbunden ist. Über mehrere Wochen durchgeführte hochintensive Bewegungsbelastungen zeigen allerdings auch viele positive Effekte auf z.B. das Immunsystem und bestimmte Gehirnfunktionen, sodass auch ein positiver Effekt einer solchen Intervention auf die Darmflora nicht auszuschließen ist.

Neben hohen körperlichen Belastungen ist seit langem bekannt, dass viele Krankheiten die Darmflora beeinträchtigen. Dabei ist allerdings unklar, was zuerst kommt: die Dysbiose oder die Krankheit? Medikamenteneinnahme und Alterung gehen per se mit einer Dysbiose einher. Demgegenüber wirkt ein aktiver Lebensstil mit täglich moderater Bewegung und eine gesunde, abwechslungsreiche Ernährung (v.a. Verzicht auf Fertigprodukte und übermäßiger Fleischkonsum) positiv-modulierend auf die Darmflora ein. Die Effekte: verringerte Darmdurchlässigkeit, reguliertes Immunsystem, Produktion wichtiger Signal- und Nährstoffe, die nicht nur im Darm vorteilhaft wirken. Im Sinne der Darm-Muskel-Achse könnte somit ein gesundes und funktionierendes Ökosystem im Darm dem altersbedingten Muskelabbau (= Sarkopenie) entgegenwirken und die neuronale Ansteuerung aufrechterhalten, was sich positiv auf die Kraftfähigkeit im Alter auswirkt.

Polypille Bewegung: Bringen Muskeln die Darmflora auf Trab?

Die meisten Assoziationen, die eine Darmdysbiose mit Erkrankungen des Muskels, der Niere, der Lunge oder des zentralen Nervensystems verbinden, wurden allerdings in Querschnittsstudien oder an Tiermodellen nachgewiesen. Zudem handelt es sich häufig um Vermutungen über einen kausalen Zusammenhang. Längsschnittstudien, die einen kausalen Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung der Darmflora und dem Ausbruch oder dem Verlauf einer Erkrankung belegen könnten, fehlen bislang (noch). Daher ist es aktuell noch nicht möglich, klinische Ratschläge zu geben.

Aus diesem Grund plädieren die Autoren des Übersichtsartikels für die Intensivierung der Forschung in diesem Feld. Bewegung ist immerhin eine der wichtigsten und gleichzeitig erfolgreichsten Stellschrauben der Gesundheitsbildung. Zu zeigen, welche Bewegungs- oder Trainingsformen bei verschiedenen Erkrankungen oder als Prävention (z. B. bei Risikogruppen) die besten Ergebnisse hinsichtlich einer Veränderung der Darmflora erzielen, ist von hoher klinischer Relevanz. Vielleicht kann irgendwann sogar demonstriert werden, dass sich die Fitness bei Menschen mit gesunder Darmflora leichter aufbauen lässt, als bei einer fehlregulierten Darmflora. Wie dem auch sei: Das Thema bleibt spannend!

Quellen:

• Ticinesi, A. et al. Exercise and immune system as modulators of intestinal microbiome: implications for the gut-muscle axis hypothesis. Exerc Immunol Rev. (2019);25:84-95.
• Clarke, S.F. et al. Exercise and associated dietary extremes impact on gut microbial diversity. Gut 63: 1913-1920, 2014.
• Matsumoto, M. et al. Voluntary running exercise alters microbiota composition and increases n-butyrate concentration in the rat cecum. Biosci Biotechnol Biochem. 2008 Feb;72(2):572-6.
• Allen, J.M. et al. Exercise alters gut microbiota composition and function in lean and obese humans. Med Sci Sports Exerc. 2018 Apr;50(4):747-757.
• Cryan, J.F. & Dinan, T.G. Microbiota and neuroimmune signalling – Metchnikoff to microglia. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2015 Sep;12(9):494-6.