RESVERATROL – SCHLÜSSEL FÜR EIN LANGES LEBEN (TEIL 3): Antioxidative Potenz vs. Zellalterung

Resveratrol neutralisiert Freie Sauerstoffradikale bereits direkt in den Mitochondrien

Im Zuge seiner Erforschung hat sich Resveratrol in erster Linie als außergewöhnlich wirkungsvolles Antioxidans einen Namen gemacht, das Freie Radikale, die Feinde unserer Zellen, intensiver als die Vitamine C und E unschädlich machen kann. Gebildet werden diese aggressiven Moleküle ganz natürlich einerseits im Rahmen normaler Stoffwechselvorgänge, andererseits durch ungünstige Umwelteinflüsse und Lebensstilfaktoren. Unser Organismus ist dadurch täglich tausenden dieser aggressiven Sauerstoffmoleküle ausgesetzt. Im Übermaß gebildet führen Freie Radikale jedoch zu oxidativem Stress, das heißt, durch Oxidationsprozesse werden essenzielle Bestandteile von Zellen, Membranen und der DNA geschädigt und so der Alterungsprozess der Zellen beschleunigt. Auch das Risiko für die Entstehung von Erkrankungen (wie Gefäß-, Gelenk- und Demenzerkrankungen) wird durch oxidativen Stress deutlich erhöht. Für Resveratrol wurde in einer Vielfalt an Studien eine außergewöhnlich hohe antioxidative Wirksamkeit nachgewiesen (gemessen am so genannten Redoxpotenzial).

Im Gegensatz zu den meisten anderen Antioxidantien neutralisiert Resveratrol freie Sauerstoffradikale bereits direkt in den Mitochondrien, den so genannten „Zellkraftwerken“.

Zudem aktiviert Resveratrol weitere körpereigene antioxidative Enzymsysteme wie SOD (Superoxid-Dismutase). Durch die Fähigkeit, die Oxidation von LDL-Cholesterol (Lipidperoxidation), zu verhindern, sind Antioxidantien auch bedeutend für den Gefäßschutz. Denn erst in seiner oxidierten Form lagert sich LDL-Cholesterin („schlechtes Cholesterin“) in die Gefäßwand ein, was letztendlich zur Plaque-Bildung (Arteriosklerose) führt. Die neuroprotektiven Wirkungen von Resveratrol, also der Schutz von Nervenzellen, beruhen auf einem ähnlichem Effekt. Resveratrol kann bestimmte pathogene Eiweißmoleküle (Beta-Amyloide) in den Nervenzellen im Gehirn unschädlich machen, die die Alzheimer-Entstehung begründen. Viele unabhängige Prozesse, die das Altern des Organismus bestimmen, werden durch die antioxidative Wirkung von Resveratrol verlangsamt.

Referenzen / Ausgewählte Studien

1.Gould, K. S., Nature´s Swiss Army Knife: The Diverse Protective Roles of Anthocyanins in Leaves. J. Biomed. Biotechnol. 5 314-320. (2004).
2.Hung, L. M., et al., Cardioprotective effect of resveratrol, a natural antioxidant derived from grapes. Cardiovasc. Res. 47 (2000) 549-555.
3.Leighton F., Cuevas A., Guasch V. et al.: Plasma polyphenols and antioxidants, oxidative DNA damage and endothelial function in a diet and wine intervention study in humans. Drugs Exp Clin Res 1999; 25(2-3):133-141. (1999).
4.Leonard, S., et al., Resveratrol scavenges reactive oxygen species and effects radical-induced cellular responses. Biochem. Biophys. Res. Commun. 309 (2003) 1017-1026.
5.Martinez, J., Moreno, J. J., Effect of resveratrol, a natural polyphenolic compound, on reactive oxygen species and prostaglandin production. Biochem. Pharmacol. 59 (2000) 865-870.

 

Weiterführende Quellen:

Wikipedia-Eintrag zu Resveratrol

RESVERATROL – SCHLÜSSEL FÜR EIN LANGES LEBEN (TEIL 2): „Wundermolekül“ Resveratrol verzögert Zellalterung durch Nachahmung der Kalorienrestriktion

Als CR-Mimetikum ist Resveratrol die derzeit einzige Verbindung, für die in Studien ein signifikanter Einfluss auf die Lebensdauer der Zellen und der Organismen selbst nachgewiesen wurde.

Als bislang einzigartig gilt die Eigenschaft von Resveratrol als so genanntes CR-Mimetikum: Resveratrol besitzt die Fähigkeit, den Zellen unterschiedlicher Organismen eine Kalorienrestriktion (CR) vorzutäuschen.

Die Kalorienrestriktion gilt derzeit als am besten untersuchter, umfassend dokumentierter und vor allem einziger, experimenteller Ansatz der Anti-Aging Medizin, bei dem eine tatsächliche Lebensverlängerung nachgewiesen werden konnte.

Lange Zeit stand die Altersforschung vor einem ungeklärten Phänomen in der Frage, auf welche Weise eine langfristig verringerte Kalorienaufnahme (Kalorienrestriktion) bei nahezu allen Organismen lebensverlängernd wirkt und die Präsenz altersbedingter Erkrankungen verringert. Schon in den 30-er Jahren des vergangen Jahrhunderts belegten Studien von Clive McCay dass sich Laborratten, deren Nahrungsaufnahme um 30 Prozent reduziert wurde, an einer um bis zu 50 Prozent verlängerte Lebenserwartung erfreuten (10). Zunächst wurde die Kalorienrestriktion an klassischen Versuchsmodellen genetischer Forschung wie Fadenwürmern, Fliegen und Hefen untersucht. Inzwischen ist der Mechanismus auch an Humanzellen nachgewiesen.

Erst in den letzten Jahren jedoch konnte das Wirkprinzip der Kalorienrestriktion entschlüsselt werden:
Als Ursächlich gelten 1) ein reduzierter Stoffwechselumsatz und damit geringerer oxidativer Stress sowie 2) eine im Genbereich bedingte erhöhte DNA-Reparatur in den Zellen („Hungereffekt“).

Eine reduzierte Energiezufuhr hat die Folge einer Erleichterung des Stoffwechsels: Grundumsatz, Blutzucker- und Insulinspiegel sind herabgesetzt, was ein verringertes Risiko für Gefäß- und Stoffwechselerkrankungen bedeutet und die Zellenergie sowie die Entstehung von Freien Radikalen und oxidativen Stress für den Organismus vermindert.
Auf genetischer Ebene tritt zudem der sogenannte „Hungereffekt“auf: Durch Energieknappheit werden bestimmte Gene aktiviert, die die Körperzellen in einen Ruhe-Notstand versetzen, bezeichnet als „gene silencing“: Bei geringst möglichen Energieverbrauch werden Reparaturmaßnahmen der Zelle gestartet, was deren Lebensdauer verlängert. Die Kalorienrestriktion ruft eine Bildung und Aktivierung bestimmter Eiweiß-Enzyme so genannter Sirtuine (SIR), auch als Langlebigkeitsgene bezeichnet, hervor, von denen bisher sieben humane bekannt sind. Das bekannteste Langlebigkeitsgen ist das SIR-2-Gen. Diese Sirtuine bewirken eine verstärkte Reparatur geschädigter Zell-DNA, wodurch die Einzelzellen länger überleben. In höheren Organismen führt dieser Effekt zu verlangsamten Alterungsprozessen, einer Verringerung altersbedingter Erkrankungen und einer verlängerten Lebensspanne.

Resümee: Als CR-Mimetikum ist Resveratrol die derzeit einzige Verbindung, für die in Studien ein signifikanter Einfluss auf die Lebensdauer der Zellen und der Organismen selbst nachgewiesen wurde.

Erfahren Sie im nächsten Teil mehr zu Resveratrol: Antioxidative Potenz vs. Zellalterung

 

Referenzen / Ausgewählte Studien

1.Anderson, R. M.; Shanmuganayagam, D.; Weindruch, R. (2009). “Caloric Restriction and Aging: Studies in Mice and Monkeys”. Toxicologic Pathology 37 (1): 47–51.
2.Baur, Joseph A.; Pearson, Kevin J.; Price, Nathan L.; Jamieson, Hamish A.; Lerin, Carles; Kalra, Avash; Prabhu, Vinayakumar V.; Allard, Joanne S. et al. (2006). “Resveratrol improves health and survival of mice on a high-calorie diet”. Nature 444 (7117): 337–42.
3.Chen, D; Guarente, L (2007). “SIR2: a potential target for calorie restriction mimetics”. Trends in Molecular Medicine 13 (2): 64–71.
4.Cohen, H. Y.; Miller, C; Bitterman, KJ; Wall, NR; Hekking, B; Kessler, B; Howitz, KT; Gorospe, M et al. (2004). “Calorie Restriction Promotes Mammalian Cell Survival by Inducing the SIRT1 Deacetylase”. Science
5.Dorrie, J. C., et al., Resveratrol induces extensive apoptosis by depolarizing mitchondrial membranes and activating caspase-9 in acute lymphoblastic leukaemia cells. Cancer Res. 61 (2001) 4731-4739.
6.Frankel, E. N., Waterhouse, A. L., Kinsella, J. E., Inhibition of human LDL oxidation by resveratrol. Lancet 341 (1993) 1103-1104.
7.Fontana, L. (2004). “Long-term calorie restriction is highly effective in reducing the risk for atherosclerosis in humans”. Proceedings of the National Academy of Sciences 101: 6659–63.
8.Fontana, Luigi; Weiss, Edward P.; Villareal, Dennis T.; Klein, Samuel; Holloszy, John O. (2008). “Long-term effects of calorie or protein restriction on serum IGF-1 and IGFBP-3 concentration in humans”. Aging Cell 7 (5): 681–7.
9.Mattison, J; Lane, MA; Roth, GS; Ingram, DK (2003). “Calorie restriction in rhesus monkeys”. Experimental Gerontology 38 (1-2): 35–46.
10.McCay, C. M., Cromwell, M. F., Maynard, L. A., The Effect of retarded growth upon the length of life span upon the ultimate body size. J. Nutr. 10 (1935) 63-79.
11.Spindler, Stephen R. (2010). Biological Effects of Calorie Restriction: Implications for Modification of Human Aging. pp. 367–438.

 

Weiterführende Quellen:

Wikipedia-Eintrag zu Resveratrol

RESVERATROL – SCHLÜSSEL FÜR EIN LANGES LEBEN (TEIL 1): Polyphenol verlangsamt den Fluss der Zeit

Resveratrol verlangsamt die Zellalterung

Keine natürliche Substanz hat die Biogerontologie – die Erforschung der Ursachen biologischen Alterns – in den letzten Jahren so aufgewirbelt wie die Pflanzenverbindung Resveratrol. Der vor allem in blau- violetten Früchten gebildete Pflanzenstoff gehört der Gruppe der Flavonoide, einer Untergruppe der Polyphenole an. In der Fachsprache als Phytoalexin bezeichnet, sorgt Resveratrol in bestimmten Pflanzen wie den Knöterich-Pflanzen und Weintrauben für die Schutzwehr gegen natürliche Feinde und Umwelteinflüsse. Phytoalexine bilden das „pflanzeneigene Immunsystem“ zum Schutz vor Fraßfeinden, Schädlingen (Parasiten, Bakterien, Pilze), UV-Strahlung, Freien Radikalen, äußeren Verletzungen und Schadstoffen aus der Umwelt.

Für die Wissenschaft ist Trans-3,4,5-trihydroxystilben, wie der biochemische Verbindungsname von Resveratrol lautet, speziell für die Verlangsamung der Zellalterung des menschlichen Organismus bedeutend. Resveratrol wird von Experten der Altersforschung seit einigen Jahren als „biologische Allzweckwaffe“, „Zellalterungsbremse“ und „Schlüsselsubstanz für gesundes Altern“ betrachtet, das eine mächtige Rolle in der Verlangsamung des Alterungsprozess zu spielen scheint.

Erfahren Sie im nächsten Teil mehr zu Resveratrol und seine Fähigkeit zur Verlangsamung der Zellalterung durch Nachahmung der Kalorienrestriktion.

 

In Studien belegte physiologische Effekte von Resveratrol

  • Antioxidative Wirkung
  • Verlängerung des Zellalters durch Nachahmung der Effekte der Kalorienrestriktion (CR)
  • Immunmodulierende Wirkung: stärkt das Immunsystem und reguliert übersteigerter Immunreaktionen
  • Antikanzerogene Wirkung durch Hemmung des NF-κB (Nukleärer Faktor κB)
  • Antiinflammatorische Wirkung: steuert Entzündungsprozessen entgegen
  • Antimikrobielle Wirkung: hemmt das Wachstum von Bakterien, Pilzen und Viren
  • Antithrombotische Wirkung: blutverdünnend, die Blutgerinnung hemmend
  • Positive Einfluss auf den Blutzucker- und Insulinhaushalt
  • Erhöhung der Knochendichte (Senkung des Osteoporoserisikos)

Referenzen / Ausgewählte Studien

Aggarwal, B. B., et al., Role of resveratrol in prevention and therapy of cancer: preclinical and clinical studies. Anticancer Res. 24 2783-2840. (2004).

Anderson, R. M.; Shanmuganayagam, D.; Weindruch, R. (2009). “Caloric Restriction and Aging: Studies in Mice and Monkeys”. Toxicologic Pathology 37 (1): 47–51.

Baur, Joseph A.; Pearson, Kevin J.; Price, Nathan L.; Jamieson, Hamish A.; Lerin, Carles; Kalra, Avash; Prabhu, Vinayakumar V.; Allard, Joanne S. et al. (2006). “Resveratrol improves health and survival of mice on a high-calorie diet”. Nature 444 (7117): 337–42.

Bianchini F & Vainio H.: Wine and resveratrol: mechanisms of cancer prevention? Eur J Cancer Prev; 12(5):417-425.( 2003).

Chen, D; Guarente, L (2007). “SIR2: a potential target for calorie restriction mimetics”. Trends in Molecular Medicine 13 (2): 64–71.

Crowell, J. A., et al., Resveratrol-associated renal toxicity. Toxicol. Sciences 82 (2004) 614-619.

Dong Z.: Molecular mechanism of the chemopreventive effect of resveratrol. Muta Res; 523-524:145-150. (2003).

Cohen, H. Y.; Miller, C; Bitterman, KJ; Wall, NR; Hekking, B; Kessler, B; Howitz, KT; Gorospe, M et al. (2004). “Calorie Restriction Promotes Mammalian Cell Survival by Inducing the SIRT1 Deacetylase”. Science

Dorrie, J. C., et al., Resveratrol induces extensive apoptosis by depolarizing mitchondrial membranes and activating caspase-9 in acute lymphoblastic leukaemia cells. Cancer Res. 61 (2001) 4731-4739.

Frankel, E. N., Waterhouse, A. L., Kinsella, J. E., Inhibition of human LDL oxidation by resveratrol. Lancet 341 (1993) 1103-1104.

Fontana, L. (2004). “Long-term calorie restriction is highly effective in reducing the risk for atherosclerosis in humans”. Proceedings of the National Academy of Sciences 101: 6659–63.

Fontana, Luigi; Weiss, Edward P.; Villareal, Dennis T.; Klein, Samuel; Holloszy, John O. (2008). “Long-term effects of calorie or protein restriction on serum IGF-1 and IGFBP-3 concentration in humans”. Aging Cell 7 (5): 681–7.

Fulda, S., Debatin, K. M., Sensitization for tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand-induced apoptosis by the chemopreventive agent resveratrol. Cancer Res. 64 337-346. (2004).

Gould, K. S., Nature´s Swiss Army Knife: The Diverse Protective Roles of Anthocyanins in Leaves. J. Biomed. Biotechnol. 5 314-320. (2004).

Hung, L. M., et al., Cardioprotective effect of resveratrol, a natural antioxidant derived from grapes. Cardiovasc. Res. 47 (2000) 549-555.

Ignatowicz E & Baer-Dubowska W.: Resveratrol, a natural chemopreventive agent against degenerative diseases. Pol J Pharmacol 2001; 53:557-569. (2001).

Jang, M. S., et al., Cancer chemopreventive activity of resveratrol, a natural product derived from grapes. Science 275 (1997) 218-220.

Kimura Y.: Pharmacological studies on resveratrol. Methods Find Exp Clin Pharmacol 2003; 25(4):297-310. (2003).

Klatsky, A. L., Armstrong, M. A., Friedman, G. D., Red wine, white wine, liquor, beer and risk for coronary artery disease hospitalization. Am. J. Cardiol. 80 (1997) 416-420.

Kundu, J. K., Surh, Y.-J., Molecular basis of chemoprevention by resveratrol: NF-kappaB and AP-1 as potential targets. Mutat. Res. 555 65-80. (2004)

Leighton F., Cuevas A., Guasch V. et al.: Plasma polyphenols and antioxidants, oxidative DNA damage and endothelial function in a diet and wine intervention study in humans. Drugs Exp Clin Res 1999; 25(2-3):133-141. (1999).

Leonard, S., et al., Resveratrol scavenges reactive oxygen species and effects radical-induced cellular responses. Biochem. Biophys. Res. Commun. 309 (2003) 1017-1026.

Lin, S. J., Defossez, P. A., Guarente, L., Requirement of NAD and SIR 2 for lifespan extension by calorie restriction in Saccharomyces cerevisiae. Science 289 (2000) 2126-2128.

Martinez, J., Moreno, J. J., Effect of resveratrol, a natural polyphenolic compound, on reactive oxygen species and prostaglandin production. Biochem. Pharmacol. 59 (2000) 865-870.

Mahyar-Roemer, M., Kohler, H., Roemer, K., Role of Bax in resveratrol-induced apoptosis of colorectal carcinoma cells. BMC Cancer 2 (2002) 27-36.

Mattison, J; Lane, MA; Roth, GS; Ingram, DK (2003). “Calorie restriction in rhesus monkeys”. Experimental Gerontology 38 (1-2): 35–46.

McCay, C. M., Cromwell, M. F., Maynard, L. A., The Effect of retarded growth upon the length of life span upon the ultimate body size. J. Nutr. 10 (1935) 63-79.

Olas, B., et al., Inhibitory effect of resveratrol on free radical generation in blood platelets. Acta Biochem. Pol. 46 (1999) 961-966.

Paul, B., et al., Occurrence of resveratrol and pterostilbene in age-old Darakchasava, an Ayurvedic medicine from India. J. Ethnopharmocol. 68 (1999) 71-76.

Pervaiz, S., Reveratrol. From grapevines to mammalian biology. FASEB J. 17 (2003) 1975-1985.

Spindler, Stephen R. (2010). Biological Effects of Calorie Restriction: Implications for Modification of Human Aging. pp. 367–438.

Subbaramaiah, K., et al., Resveratrol inhibits cyclooxygenase-2 transcription in human mammary epithelial cells. Ann. NY Acad. Sci. 889 (1999) 214-22.

Weiterführende Quellen:

Wikipedia-Eintrag zu Resveratrol