Periodic undereating – Auswirkungen von Nahrungsergänzungsmitteln

So. Jetzt sind wir an einem Punkt, den man nur als Perfektionist und Ständigdenker erreicht: Wie sieht es denn eigentlich aus mit Nahrungsergzänzungsmittel (NEM)? Können die die Effekte von IF verbessern oder gar verschlechtern? Wenn ja, welche Effekte sind das?

Diese Frage ist mindestens genau so schwer zu beantworten, wie die des letzten Artikels. Auch hier gilt: Es gibt keine einheitliche Feld-Theorie, sondern vielmehr müssen wir spekulieren.

Aber hey, das ist völlig normal – Vordenker müssen oft spekulieren, um letztendlich geniale Ideen umzusetzen und bis die Wissenschaft, die Medizin aufwacht, sind wir schon Jahrzehnte voraus. Dank unseres eigenen Denkapparates. Na wenn das nicht motiviert ;-)

Noch einmal: Mein komplettes Konzept zielt darauf ab, AMPK mit seinen downstream targetes zu aktivieren – ganz einfach deshalb, weil wir heute in falscher Balance zu mTOR leben. Präziser ausgedrückt: Wir laufen Gefahr, eine metabolische Dysfunktion zu generieren, die ein Zuviel an anabolen Hormonen und Nährstoffen entstehen lässt (Insulin, IGF, Glukose, Fettsäuren, BCAA, Keton-Körper etc.), die alle dann erhöht sind, wenn unsere Zellen gelinde gesagt maßlos überfüllt und vollgestopft sind.

Ein Sportler wird sich diesbezüglich wenig Gedanken machen müssen, eben so wenig wie einer mit hohen T3-Werten, dessen Stoffwechsel sowieso alles und jeden auffrisst :-)

Dennoch: Auch ich bin auf der Suche nach der Vollendung, nach dem Querstrich des „t“s im Wort „Perfekt“ – so würde meine Freundin das ausdrücken.

Für manche gilt wohl eher… „auf der Suche nach der … ja? ehm… nach den Buchstaben „e“, „r“, „f“, „e“, „k“, „t“…“ Spaß beiseite.

Doch auch für uns, die, die schon vieles richtig machen, gilt, dass wir unserer Zelle immer wieder signalisieren wollen, dass sie uns fit und langlebig machen soll.

Und hier ist der Dreh – und Angelpunkt…

• AMPK,
• Sirt1,
• PGC1-alpha.

Ab hier muss ich – das muss ich gestehen – spekulieren, denn keiner weiß, ob man Effekte, die bereits eingeleitet sind, noch verstärken kann. Das ist auch einfach unfassbar schwer zu bestimmen.

Generell kann man allerdings davon ausgehen, dass eine „Spanne“, ein Spektrum gibt – stellen wir uns dazu einfach ein Messgerät vor, das Zahlen von 0 bis 100% anzeigt, wo 100% der absolute Höhepunkt der fasten-induzierten Effekte darstellt und 0% der absolut Tiefpunkt, womöglich nach Mahlzeiten mit 2000 kcal – wer weiß das schon?

Naja, jedenfalls gibt es eine breite Varianz. Aktiviert 12 Stunden undereating bei einem womöglich 60% der Effekte, kann das bei einem anderen vielleicht schon 75% oder 40% sein.

Man könnte also davon ausgehen, dass da noch Spielraum ist.

(Anmerkung: Das sind alles reine Vermutungen!)

Also starten wir mal mit Substanzen:

• Leucin

Obwohl Leucin womöglich ausreicht, um eine Autophagie zu verhindern, hat die Aminosäure wohl noch andere, sehr nützliche Effekte. So scheint sie auch Sirt1 zu deacetylieren, was via PGC1-alpha für eine erhöhte mitochondriale Biogenese sorgt:

We therefore examined the involvement of SIRT1 in leucine supplementation-prevented obesity and insulin resistance. To accomplish this goal, male C57BL/6J mice were fed normal diet or HFD, supplemented with or without leucine. After 2 mo of treatment, alterations in SIRT1 expression, insulin signaling, and energy metabolism were analyzed. Eight weeks of HFD induced obesity, fatty liver, mitochondrial dysfunction, hyperglycemia, and insulin resistance in mice. Addition of leucine to HFD correlated with increased expression of SIRT1 and NAMPT (nicotinamide phosphoribosyltransferase) as well as higher intracellular NAD(+) levels, which decreased acetylation of peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator 1α (PGC1α) and forkhead box O1 (FoxO1). The deacetylation of PGC1α may contribute to upregulation of genes controlling mitochondrial biogenesis and fatty acid oxidation, thereby improving mitochondrial function and preventing HFD-induced obesity in mice.

Hier also finden wir die klassischen Effekte eines Stoffwechsel-Modulators: Induktion von Sirt1-Expression, mehr NAD, mehr PGC1-alpha, mehr Mitochondrien, mehr Fettverbrennung, Verhindern von Fettleibigkeit.

Selbst diese Effekte kann man verbessern…

• Leucin + Resveratrol

Hier sehen wir die Effekte diverser Substanzen (inklusive Kombination) hinsichtlich der Sirt1-Expression. Schade, dass in dieser Grafik nicht alle getesteten Dosen zu sehen sind, wie beispielsweise Leucin alleine – notfalls kannst du dich hier selbst erkundigen.

Dennoch: Leucin (wie in jedem Eiweißpulver enthalten) kann zusammen mit einer niedrigen Dosis Resveratrol, die Effekte hinsichtlich Sirt1 deutlich verbessern, wohl verdoppeln.

• Niacin

Niacin (Nicotinsäure), Nicotinamid Ribosid, Nicotinamid. 

Das Problem, das es hier gibt: Nicotinamid ist therapeutisch sehr wertvoll, kann womöglich einige Tumorarten abtöten und hat noch andere wertvolle Effekte wie beispielsweise Hemmen der Entwicklung einer Zystenniere. Allerdings…

… hemmt es Sirt1 bereits in physiologischen Dosen. Es kann wohl bei sehr geringer Dosierung dafür sorgen, dass NAD erhöht wird, dennoch:

Augmented SIRT1 expression was observed only at low concentrations (>80% cell viability) and the inhibition of SIRT1 deacetylase by NAM decreased the viability of the cancer cells exposed to low concentrations of antitumor agents.

Auch Krebszellen nutzen Sirt1 zum Überleben bei Stress. Hier zeigt sich, dass Nicotinamid womöglich nicht förderlich ist für unsere gesunden Zellen (wegen Hemmung von Sirt1), allerdings ist gerade dieser Effekt womöglich dann gut, wenn man ihn gegen Krebszellen einsetzt.

Im Gegensatz dazu, kann Niacin (Nicotinsäure) intrazelluläres NAD erhöhen, was folgendes bedeutet:

Man achte bitte das „NAD“ zwischen AMPK und Sirt1. Wenn ich also NAD erhöhe, dann erhöht sich als downstream target auch Sirt1, was PGC1-alpha deacetyliert und somit verfügbar macht (=> mitochondriale Biogenese), wie diese Grafik sehr schön zeigt.

Controlling the levels of the cofactor NAD⁺ governs sirtuin function. NAD⁺ levels are increased in the presence of the precursors nicotinic acid (NA), nicotinamide (NAM) or nicotinamide riboside (NR) by AMP-activated protein kinase (AMPK) activation following either energy stress or treatment with the AMPK activator resveratrol or following inhibition of NAD⁺ breakdown by PARP or CD38 inhibitors (PARPi or CD38i, respectively). Increased NAD⁺ levels lead to sirtuin activation, which in turn leads to the generation of NAM from NAD⁺. NAM can also feedback-inhibit sirtuins. CTBP, carboxy-terminal-binding protein.

Dort fällt auch das Wort Nicotinamid Ribosid, was als Vorstufe – ganz banal ausgedrückt – die NAD-Werte erhöhen kann. In diesem Zusammenhang hat es diese Substanz sogar in irgendwelche online news geschafft, so dass mir ein Freund die Überschrift „Stoff in Bier und Milch macht gesund“ – oder so ähnlich – an die facebook wall geklatscht hat. Da dachte ich mir: Auch ein blindes Huhn (mein Freund) findet mal ein Korn :-)

Diese Substanz macht, wie immer, folgendes:

We show that NR supplementation in mammalian cells and mouse tissues increases NAD(+) levels and activates SIRT1 and SIRT3, culminating in enhanced oxidative metabolism and protection against high-fat diet-induced metabolic abnormalities. Consequently, our results indicate that the natural vitamin NR could be used as a nutritional supplement to ameliorate metabolic and age-related disorders characterized by defective mitochondrial function.

Für euch mittlerweile langweilig, weil da ja sowieso immer das selbe steht… NAD, Sirt1, „oxidativer Stoffwechsel“ (Mitochondrien, Fettverbrennung), protektiv hinsichtlich Fettleibigkeit etc.

• Niacin + Leucin

Na man ja weiß, dass Niacin so komische „Hitzewallungen“ erzeugt, sucht man natürlich nach Möglichkeiten, denn so etwas wie Niacin, so eine Speerspitze, will man natürlich nicht unter den Tisch fallen lassen.

Also hat man mal „low dose“ Mengen untersucht, leider nur am Fadenwurm… Aber hey… das ist ja auch nur ein kleiner Zellhaufen…

The NA-Leucine combination increased P-AMPK by 80%, P-AMPK/AMPK ratio by 114% (p<0.001) and Sirt1 by 25% (p=0.04) in adipocytes and myotubes, while the individual components exerted no independent effect. In C. elegans, NA-Leu increased P-AMPK and DAF-16 (FOXO) signaling by 66% (p=0.018) and 105% (p=0.004), respectively. This was associated with a reduction in lipid accumulation by 49% (p=0.017) and a 28% increase in median survival (p=0.0001) under mild oxidative stress conditions (0.2 mM paraquat).

Die Dosen waren so mini, dass die jeweilige Substanz keinen Einfluss hat. Zusammen allerdings sorgen sie für eine 25%ige Steigerung der Sirt1-Konzentration. Nur 25%! Dafür aber 50% weniger Körperfett und ein 30% längeres leben.

Unerhört! Dein Eiweißshake also gepaart mit einem Billigvitamin… macht 30% längeres Leben? Naja, man muss fair bleiben. Da steht: „… unter milder Belastung bzgl. oxidativer Stress“ – ob das jetzt gut oder schlecht ist, sei mal nicht weiter kommentiert.

Eigentlich wollte ich an dieser Stelle Schluss machen… aber komm, zwei habe ich noch :-)

• Olivenblatt-Exktrakt

Mästet man Mäuse, dann sinken die Sachen, die wir haben wollen: Sirt1 etc.

Gibt man Olivenblatt-Extrakt dazu, werden die Tiere natürlich nicht so dick und haben folgende Werte (man achte auf Sirt1 und PGC1-alpha):

– CD (Kontroll-Gruppe)
– HFD (high fat-Gruppe)
– OLD (Olivenblatt-Gruppe)

Was sehen wir? Olivenblatt + high fat resultiert in (fast) Normalisierung der PGC1-alpha Werte und einer dramatischen Steigerung der Sirt1-Werte, die noch über den Werten, der Kontroll-Gruppe liegen.

• Taurin

Taurin ist neuroprotektiv, das heißt, dass es die Zellen deines Fettbatzens zwischen den Ohren schützt.

Wie das funktioniert?

ß-Amyloid, das sind die Plaques, die Alzheimer hervorrufen, machen irgendetwas kaputt da oben. Taurin kann das deutlich verbessern:

Moreover, the expression of Sirtuin 1 (SIRT1) was obviously recovered by taurine in Aβ1-42-treated SK-N-SH cells. Our results suggest that taurine prevents Aβ1-42-induced mitochondrial dysfunction by activation of SIRT1. This study implies that taurine is a prospective additive for AD patients.

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So, an dieser Stelle unterbrechen wir unsere Unterredung.

Ganz einfach deshalb, weil es womöglich noch hundert weitere Substanzen gibt. Aber wieso immer mehr, mehr, mehr, wenn man die einfachsten Sachen womöglich tagtäglich für sich umsetzen kann und zwar so, dass man keine weitere Steigerung durch andere Substanzen erwarten kann. Irgendwann ist halt mal Schluss.

Die gängigsten Substanzen, um unser Ziel („Steigerung der Effekte des Fastens“) zu erreichen, sind bekannt und wurden gerade eben diskutiert.

Offensichtlich sehr wertvoll sind

• Leucin,
• Resveratrol,
• Niacin,
• Olivenblatt-Extrakt,
• Taurin.

Miteinander kombiniert sind sie womöglich noch deutlich stärker. Wer alle Substanzen nimmt, der braucht sich diesbezüglich keine Gedanken mehr zu machen. Mehr geht nicht – da bin ich mir ziemlich sicher. Zumindest, wenn wir das nach dem aktuellen Stand der Wissenschaft beurteilen.

Was gibt es noch zu sagen?

Vielleicht noch, dass eine Kombination aus den Substanzen dafür sorgt, dass wir von jeder Substanz deutlich geringere Mengen brauchen!

Abschließend…

Im nächsten Beitrag werde ich die individuelle Länge des Fastens hinsichtlich der Gesunderhaltung besprechen, zumindest so gut es geht.

Darüberhinaus wird es noch einen Artikel zu Substanzen geben, die man womöglich eher während Essensfenstern einnimmt.

Referenzen

Bruckbauer, Antje et al. „Synergistic effects of leucine and resveratrol on insulin sensitivity and fat metabolism in adipocytes and mice.“ Nutrition & metabolism 9.1 (2012): 77.

Bruckbauer, Antje, and Michael Zemel. „Nicotinic acid synergizes with leucine to stimulate AMPK/Sirt1 signaling and regulates lipid accumulation and lifespan in C. elegans (269.7).“ The FASEB Journal 28.1 Supplement (2014): 269.7.

Cantó, Carles et al. „The NAD+ Precursor Nicotinamide Riboside Enhances Oxidative Metabolism and Protects against High-Fat Diet-Induced Obesity.“ Cell metabolism 15.6 (2012): 838-847.

Houtkooper, Riekelt H, Eija Pirinen, and Johan Auwerx. „Sirtuins as regulators of metabolism and healthspan.“ Nature Reviews Molecular Cell Biology 13.4 (2012): 225-238.

Li, Hongliang et al. „Leucine supplementation increases SIRT1 expression and prevents mitochondrial dysfunction and metabolic disorders in high-fat diet-induced obese mice.“ American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 303.10 (2012): E1234-E1244.

Ruderman, Neil B et al. „AMPK and SIRT1: a long-standing partnership?.“ American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 298.4 (2010): E751-E760.

Shen, Ying et al. „Olive Leaf Extract Attenuates Obesity in High-Fat Diet-Fed Mice by Modulating the Expression of Molecules Involved in Adipogenesis and Thermogenesis.“ Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine 2014 (2014).

Sun, Qinru et al. „Taurine attenuates amyloid β 1–42-induced mitochondrial dysfunction by activating of SIRT1 in SK-N-SH cells.“ Biochemical and biophysical research communications 447.3 (2014): 485-489.

Wang, Tong et al. „Nicotinamide‑mediated inhibition of SIRT1 deacetylase is associated with the viability of cancer cells exposed to antitumor agents and apoptosis.“ Oncology letters 6.2 (2013): 600-604.