Archiv der Kategorie: essentielle Mikronährstoffe

Vitamin D verbessert Blutfettwerte und fördert Fettabbau

LDL-Cholesterin (gelb) kann sich in der Gefäßinnenwand, dem so genannten Endothel, einlagern, und löst dort komplexe Entzündungsprozesse aus. Diese so genannten arteriosklerotischen Plaques – cholesterinhaltige Ablagerungen in der Gefäßwand – ragen in das Gefäßlumen hinein und verengen zunehmend das Blutgefäß. Die Folge ist eine gestörte Durchblutung an der Engstelle, was ein hohes Gesundheitsrisiko darstellt.

Einer neuen im British Journal of Nutrition veröffentlichten Studie zufolge unterstützt eine tägliche Ergänzung mit Vitamin D bei übergewichtigen Frauen den Fettabbau, trägt zur Verbesserung der Blutfettwerte bei und verringert signifikant das Risiko für chronische Gefäßerkrankungen.

In der randomisierten Kontrollstudie erhielten 77 übergewichtige oder adipöse (fettleibige) Frauen mit einem Durchschnittsalter von 38 Jahren 12 Wochen lang täglich entweder ein Vitamin-D3-Präparat oder ein Placebo. Die tägliche Vitamin-D-Dosis betrug 1.000 Internationale Einheiten I.E. (25 Mikrogramm) Vitamin D3 (Cholecalciferol). Nach Ablauf der 12 Wochen messten die iranischen Wissenschaftler der Tehran University of Medical Sciences eine Reihe verschiedener Blutparameter wie den HDL-Cholesterinspiegel (höhere HDL-Werte sind mit einem geringeren Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden) und das LDL-Cholesterin-Level.

Die Datenauswertung ergab, dass die HDL-Cholesterinspiegel in der Vitamin-D-Gruppe deutlich höher lagen als in der Placebo-Gruppe, wohingegen die LDL-Cholesterinspiegel bei den Vitamin-D-Probandinnen während der Studiendauer gesunken waren. Zudem wiesen die Frauen der Vitamin-D-Gruppe eine signifkante Verringerung des Körperfettanteils auf. “Die vorliegende Studie hat gezeigt, dass die tägliche Einnahme von 25 Mikrogramm Vitamin D3 positive Wirkungen auf die Konzentration von HDL-Cholesterin und LDL-Cholesterin bei übergewichtigen sowie fettleibigen Frauen ausübt und damit der Entstehung von koranaren Herzerkrankungen entgegen wirken kann.” so die leitenden Wissenschaftler.

Mangelvitamin Vitamin D3

Vitamin D zählt zu den kritischen Vitaminen, was die Versorgung weiter Bevölkerungsteile angeht. Die Mehrzahl der deutschen Frauen ist mit dem Vitamin unterversorgt. Über die Ernährung kann der tägliche Bedarf an Vitamin D nicht gedeckt werden, die körpereigene Vitamin-D-Bildung mithilfe von UV-Strahlung durch Sonnenlicht ist in Mittel- und Nordeuropa jedoch nur in den Monaten von April bis Oktober ausreichend – bei entsprechend täglichem Aufenthalt im Freien. Eine Supplementierung von Vitamin D3 ist daher eine wichtige gesundheitliche Maßnahme für die Mehrheit der Menschen in Mitteleuropa. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt für Erwachsene eine tägliche Aufnahme von 200 I.E. Vitamin D (5 Mikrogramm). In Kanada beträgt die empfohlene tägliche Vitamin-D-Menge das Zehnfache. Die Nationale Verzehrsstudie II von 2008 ergab, dass 82 Prozent der deutschen Männer und 91 Prozent der Frauen in Deutschland die – bereits zu niedrig angesetzte – Aufnahmemenge von 5 µg Vitamin D nicht erreichen.

Quelle: Salehpour A. et al. Vitamin D3 and the risk of CVD in overweight and obese women: a randomised controlled trial. Br J Nutr. Published online February 2012.

Weiterführende Quelle: Wikipedia-Eintrag zu Adipositas

Calcium aktiviert Immunzellen

Mikroskopieaufnahme eines T-Lymphozyten oder kurz T-Zelle. Das „T“ im Namen steht für den Thymus, dem Organ, in dem die Zellen ausreifen. T-Zellen gehören zur Gruppe von weißen Blutzellen, die dem Immunsystem dienen. Über immunologische Synapsen „kommunizieren“ die Zellen miteinander. Für die Aktivierung der T-Zellen wird Calcium aus den Calciumspeichern freigesetzt. Über Calciumsignale werden die T-Lymphozyten aktiviert und die immunologische Abwehr in Gang gesetzt.

Wissenschaftlern ist es gelungen, den Einfluss von Calcium auf das Immunsystem zu entschlüsseln. Die Analyse an immunologischen Synapsen mittels hochauflösender Mikroskope zeigte, dass Calcium regulierend und aktivierend auf die Immunzellen des menschlichen Abwehrsystems wirkt.

Professor Dr. Heiko Rieger der Universität Saarland erklärt „Für uns zeigte sich auf beeindruckende Weise, wie physikalische Prinzipien dazu beitragen, fundamentale zelluläre Signalmechanismen – in diesem Fall in menschlichen T-Zellen – zu verstehen“. Die Forscher analysierten in ihrer Untersuchung das Wirkprinzip von Calcium in sehr kleinen Nanobereichen an immunologischen Synapsen von T-Zellen. T-Zellen sind eine Zellgruppe der Lymphozyten, der weißen Blutkörperchen, und spielen eine entscheidende Rolle im menschlichen Abwehrsystem des Körpers. Der Begriff nano bedeutet sehr klein (von griech. nannos/lat. nanus: „Zwerg“). Unter Nano-Partikel werden Partikel mit einer Teilchengröße kleiner als 100 nm (= 0,0001 mm) verstanden. Die wissenschaftliche Arbeitsgruppe um Professor Heiko Rieger und Professor Markus Hoth ist es dabei gelungen, das genau aufeinander abgestimmte Zusammenspiel von Calciumkanälen, Calciumpumpen und den Mitochondrien im Detail mit hochauflösenden Mikroskopietechniken zu bestimmen.

Die filigrane Aufgabe des menschlichen Immunsystems besteht darin, Freund von Feind zu unterscheiden. Hierzu entwickeln spezialisierte Zellen des Immunsystems, die T-Zellen, Kontakte mit anderen Zellen aus, so genannte immunologische Synapsen. „Ähnlich wie bei einer Synapse zwischen Nervenzellen werden an der immunologischen Synapse Informationen zwischen verschiedenen Zellen ausgetauscht – ein Schritt, der für die Aktivierung des Immunsystems von entscheidender Bedeutung ist“, erklärt Markus Hoth.

Entscheidend hierbei ist der Anstieg der Calciumkonzentration innerhalb der T-Zellen, da die T-Zelle über Calciumsignale aktiviert wird. Über diesen Mechanismus kontrollieren und regulieren Calciumsignale die essentiellen Immunfunktionen und tragen wesentlich dazu bei, die Balance des Immunsystems zu bewahren. Calciumsignale steuern die Immunreaktion gegenüber Viren ebenso wie die Hemmung von Immunreaktionen gegenüber unbedenklichen Stoffen. Abhängig sind diese Prozesse von der Konzentration der Calciumsignale.

Viel benötigtes Calcium

Calcium kommt im gesunden Erwachsenenkörper in größerer Menge als jeder andere Mineralstoff vor: 1.000 – 1.500 g. Bei mangelhafter Calciumzufuhr holt sich der Körper – um die für alle Funktionen wichtige Calciumkonzentration im Blut zu gewährleisten (u.a. für Immunfunktionen) – das benötigte Calcium aus dem Knochengewebe. Bei einer negativen Calciumbilanz wird soviel des Minerals aus dem Knochen herausgelöst, dass die Festigkeit (Knochendichte) abnimmt und der Knochen eine hohe Brüchigkeit aufweist.

Erwachsenen wird daher empfohlen, pro Tag 1.000 bis 1.200 mg Calcium aufzunehmen. Gleichzeitig sollte auf eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D geachtet werden, um die Einlagerung von Calcium in die Knochen zu gewährleisten. Die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln mit Calcium, Vitamin D und anderen wichtigen Stoffen für die Knochen z. B. Genistein stellt für viele Menschen eine wichtige Ergänzung dar.

Quelle: Quintana A, Pasche M, Junker C, et al. Calcium microdomains at the immunological synapse: how ORAI channels, mitochondria and calcium pumps generate local calcium signals for efficient T-cell activation. The EMBO Journal 30, 3895 – 3912 2011 | :10.1038/emboj.2011.289

Weiterführende Quellen: Wikipedia-Eintrag zu Calcium

Gestörte Sprachentwicklung durch Mangel an Vitamin D

Der Vitamin-D-Spiegel eines Kindes wird bereits im Mutterleib beeinflusst. Werdende Mütter zählen zu den Risikogruppen für Vitamin-D-Mangel. Schwangere sowie Frauen mit Kinderwunsch können daher bereits viel für die gesunde Kindesentwicklung über die Förderung eines optimalen Vitamin-D-Haushaltes beisteuern. Ein hoher Vitamin-D-Status der Mutter senkt das Risiko für Fehlentwicklungen, wohingegen Vitamin-D-Mangel enorme gesundheitliche Folgen für Mutter und Kind haben kann.

Ein niedriger Vitamin-D-Spiegel während der Schwangerschaft verdoppelt das Risiko für Schwierigkeiten in der Sprachentwicklung eines Kindes – verglichen mit Gleichaltrigen mit hohem mütterlichen Vitamin-D-Status. Das ist das Ergebnis einer aktuell im Fachmagazin Pediatrics veröffentlichten Forschungsarbeit des Telethon Instituts für Kindergesundheit im australischen Perth.

Die Studie von Professor Dr. Andrew J. Whitehouse und seinen Kollegen stellt die bislang umfassendste Untersuchung zum Einfluss der Vitamin-D-Konzentration in der Schwangerschaft dar. Die Wissenschaftler untersuchten 743 schwangere Frauen und die kognitive Entwicklung ihrer Kinder bis zum 17. Lebensjahr. Dabei wurde die Vitamin-D-Konzentration (25-Hydroxy-Vitamin D) im Blut in der 18. Schwangerschaftswoche gemessen, der zentralen Entwicklungsphase des fetalen Nervensystems. Im Alter von 2, 5, 8, 10, 14 sowie 17 Jahren wurde die Verhaltensentwicklung des Kindes anhand der „Child Behavior Checklist“ (CBCL) bewertet. Zur Beurteilung der neuro-kognitiven Entwicklung und der Überprüfung des Wortverständnisses absolvierten die Kinder im Alter von 5 sowie 10 Jahren den so genannten „Peabody Picture Vocabulary Test“ (PPVT).

Die Auswertung der Daten offenbarte einen deutlichen Zusammenhang zwischen dem mütterlichen Vitamin-D-Level und der späteren Sprachentwicklung des Kindes. Sprich die Vitamin-D-Versorgung im Fetalstadium hatte unmittelbaren Einfluss auf den Wortschatz und die Sprachkompetenz. “Die kognitive Entwicklung des Kindes ist direkt mit dem Vitamin-D-Spiegel der Mutter assoziiert. Wie die Untersuchung zeigte, beeinflusst dieser die Entwicklung des kindlichen Gehirns,” sagt Dr. Whitehouse, Leiter der Studie.

“Die Ergebnisse bestätigen die bisherigen Annahmen zur Bedeutung einer adäquaten Aufnahme an Vitamin D für die pränatale Entwicklung des Kindes. Eine Ergänzung mit Vitamin D in der Schwangerschaft kann offenbar das Risiko von kognitiven und sprachlichen Entwicklungsstörungen bei Kindern deutlich verringern.” sagt Dr. Whitehouse in einer Presserklärung. “Seit langem ist bekannt, dass Vitamin D essentiell für die Entwicklung des Nervensystems ist. Es erfüllt eine Schlüsselrolle bei der Differenzierung der Nervenzellen sowie im Stoffwechsel neurotropher Faktoren und eine Schutzfunktion gegenüber schädlichen Prozessen im Nervensystem. Vitamin D steuert eine Reihe an biologischen Funktionen, die für die Ausbildung des Nervensystems, die Zellteilung und den Schutz vor Neurotoxinen (Nervengifte) unentbehrlich sind. “ erklärt Dr. Whitehouse.

Die Empfehlungen zur Vitamin D-Ergänzung für Schwangere liegen zwischen 800 und 2.000 I.E. (20 – 50 µg) pro Tag. Die sichere Obergrenze für Vitamin D beträgt 10.000 I.E..

Quellen:

  • Whitehouse A., Holt B., Serralha M,. et al.: Maternal serum vitamin D levels during pregnancy and offspring neurocognitive development. Pediatrics 2012; DOI: 10.1542/peds.2011-2644.
  • B.W. Hollis et al., Vitamin D supplementation during pregnancy: Double blind, randomized clinical trial of safety and effectiveness, Bone Mineral Research, vorab online 27. Juni 2011
  • C.A. McGowan et al., Insufficient vitamin D intakes among pregnant women, European Journal of Clinical Nutrition, vorab online 22. Juni 2011.

Weiterführende Quellen: Wikipedia-Eintrag zu Vitamin D

Fertilität: Mit Omega-3-Fettsäure gegen männliche Unfruchtbarkeit

Auch für Spermazellen essentiell: Docosahexaensäure - eine der wichtigsten Fettsäuren für den menschlichen Körper. DHA ist ein integraler Bestandteil aller Zellmembranen. Sie ist unersetzlich für die Entwicklung des Gehirns und der Augen und schützt das Nervensystem, Augen und Herz-Kreislauf-System vor degenerativen Erkrankungen.

Die so genannte Docosahexaensäure (DHA), eine essentielle Omega-3-Fettsäure, kann bei männlicher Unfruchtbarkeit wirksam sein. Dies ist das Ergebnis einer US-amerikanischen Studie der Universität Illinois, die die Zusammensetzung und Funktionsfähigkeit der Spermienstruktur untersuchte.

Das Team um Prof. Manabu Nakamura, Professor für biochemische und molekulare Ernährung, analysierte den Aufbau und die Funktionsfähigkeit von Spermazellen bei genetisch manipulierten unfruchtbaren Mäusen, deren die essentielle Omega-3-Fettsäure DHA fehlte.
Für die Wissenschaftler zeigte sich, dass DHA für die bogenartige Form der Spermienzellen verantwortlich zu sein scheint, die für die Fortbewegung des Spermiums notwendig ist. “Normale Samenzellen besitzen eine bogenförmige Struktur namens Akrosom, um in die weibliche Eizelle eindringen zu können,” erklärt Prof. Nakamura. Die Spermienzellen bei den genmanipulierten Tieren hingegen wiesen eine runde nicht-längliche Form auf, was die Spermien daran hinderte, ihr Ziel zu erreichen. Zudem war die Anzahl der Spermien geringer als bei den Kontrolltieren. “Wir betrachteten Spermienzahl, -Form und Mortalität. Die männlichen Mäuse, denen die Omega-3-Fettsäure fehlte, waren im Grunde unfruchtbar,” so der Leiter der Studie. Das um so bemerkenswertere: Wurde denselben Mäusen DHA über die Nahrung zugefüttert, konnten diese Anomalien beseitigt und die Fertilität wiederhergestellt werden. Die Studie zeige zum ersten Mal, dass Docosahexaensäure von wesentlicher Bedeutung für die Verbindung der Bausteine ​​des Akrosoms zu sein scheint. „Fehlt DHA kann diese lebenswichtige Struktur nicht gebildet werden und die Samenzellen sind nicht funktionsfähig,” sagt Timothy Abbott, mitwirkender Doktorand der Studie. Das Akrosom ist eine bogenförmige Struktur, die den Kopf des Spermiums halb überzieht und durch eingelagerte Enzyme zur Steuerung der Spermazelle beim Eindringen in die Eizelle dient.

Bei den Versuchstieren konnte durch die gezielte Zufuhr an Docosahexaensäure eine Wiederstellung der Fertilität erzielt werden. Inwieweit diese Ergebnisse auf die Verbesserung der Spermienqualität des Menschen übertragen werden können, wird derzeit noch erforscht. Die Wissenschaftler scheinen jedoch zuversichtlich: Die Bedeutung der Docosahexaensäure als integraler Bestandteil verschiedener Orange und Funktionen wurde in vielen früheren Studien belegt. So gilt die langkettige Omega-3-Fettsäure bereits als Schlüsselkomponente von Hirn (und Nervensystem), Herz und Augen.

Quelle: Roqueta-Rivera M. et al. Deficiency in the Omega-3 Fatty Acid Pathway Results in Failure of Acrosome Biogenesis in Mice. Biology of Reproduction. 2011; 85 (4):721.

Weiterführende Quellen: Wikipedia-Eintrag zur Docosahexaensäure

Carotinoide können vor Herzerkrankungen schützen

Beta-Carotin - das “Parade-Carotin“ - und Lycopin zählen zu den wirksamsten Carotinoiden. Sie schützen Körpersubstanzen und Zellsysteme vor schädlichen äußeren Einflüssen und besitzen ein besonders hohes Potential als Radikalfänger. Insbesondere verhindern Lycopin und Beta-Carotin die LDL-Oxidation und damit die Entstehung arteriosklerotischer Gefäßveränderungen und koronarer Herzerkrankungen.

Niedrige Konzentrationen an den Carotinoiden Beta-Carotin und Lycopin im Blutplasma oder Fettgewebe erhöhen das Risiko für einen Herzinfakt sowie arteriosklerotische oder koronare Herzerkrankungen.

Eine jüngst publizierte finnische Beobachtungsstudie überprüfte den möglichen Einfluss der Carotinoide Beta-Carotin und Lycopin sowie der Vitamine A und E auf das Risiko für das Eintreten eines akuten Myokardinfarkts (Herzinfarkt) innerhalb eines Zeitraumes von 11,5 Jahren. Das Forschungsteam untersuchte die Blutwerte von 1.031 Männern im Alter zwischen 46 und 65 Jahren.

Nach Ablauf der Studiendauer und Auswertung der Daten zeigte sich für die Wissenschaftler, dass das Risiko, einen Herzinfarkt zu erleiden, für Männer mit niedrigen Beta-Carotin- und Lycopinwerten signifikant höher war als bei den Teilnehmern mit normalen resp. hohen Carotinoid-Konzentrationen im Blutserum. Hingegen konnte kein Einfluss der Plasmaspiegel von Vitamin E und Vitamin A festgestellt werden. Diese Resultate untermauern die Ergebnisse früherer epidemiologischer Studien zur Carotinoidaufnahme und seiner protektiven Wirkungen. Neben Schutzeffekten zur Vorbeugung von degenerativen Erkrankungen (z. B. Krebs, degenerative Augenerkrankungen, Makuladegeneration) scheint eine hohe Zufuhr an Carotinoiden mit einem verminderten Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen assoziiert zu sein, so die Wissenschaftler.
Ihre Erklärung: Ein Schlüsselprozess in der Entstehung arteriosklerotischer Ablagerungen besteht in der Oxidation von Low-Density-Lipoproteinen, dem bekannten LDL-Cholesterin, welches von freien Radikalen angegriffen und oxidiert wird. Oxidiertes LDL-Cholesterin lagert sich deutlich stärker im so genannten Gefäßendothel – der Gefäßinnenwand – an, als normale (unveränderte) Cholesterinverbindungen.

Beta-Carotin und Lycopin verhindern Oxidation von Lipoproteinen

Epidemiologische Forschungsstudien wiesen nach, dass die antioxidativen Schutzstoffe Lycopin und Beta-Carotin die Lipidperoxidation und oxidative DNA-Schäden deutlich verringern indem sie die freien Radikale in der Zellwand abfangen und damit den oxidativen Stess beseitigen. Insbesondere Lycopin gilt als hochpotenter Radikalfänger, da er der stärkste Fänger des so genannten Singulett-Sauerstoff-Radikals ist.
Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass Carotinoid-Moleküle besondere Redox-Eigenschaften aufweisen, welche bestimmte molekulare Prozesse (Proliferation und Apoptose) der Endothelzellen in den Blutgefäßenun damit das Zellwachstum steuern. Für Lycopin konnte darüber hinaus eine direkt senkende Wirkung auf das LDL-Cholesterin ausgemacht werden. Die aktuelle Studie bestätigt das protektive Potential natürlicher Carotinoide bezüglich der Entstehung und dem Fortschreiten von arteriosklerotischen Entwicklungen und koronaren Herzerkrankungen.

Carotinoide sind pflanzliche Farbpigmente, die die Pflanze vor Zellschäden durch ultraviolette Strahlung (UV) schützen. Derzeit sind etwa 800 verschiedene Arten bekannt, die größtenteils jedoch für die menschliche Ernährung unbedeutend sind. Der Mensch speichert Carotinoide im Fettgewebe. Bestimmte Carotinoide wie Beta-Carotin (sowie Alpha-Carotin) können bei Bedarf vom Körper in Vitamin A umgewandelt werden und werden daher als Pro-Vitamine (Vitaminvorstufe) bezeichnet.

Quelle: Karppi J. et al. Low serum lycopene and β-carotene increase risk of acute myocardial infarction in men. The European Journal of Public Health. Published online December 2011.

Weiterführende Quellen: Wikipedia-Eintrag zu Carotinoiden