Doch wie wurde dieses Thema wieder gepusht … Tausende Podcasts, Bücher, Radioshows, Artikel — immer das Gleiche, wenn die Literatur einen neuen Heilsbringer ausspuckt.

Eins haben alle edubily-Leser gelernt: Wenn es um Gesundheit geht, muss man vor allem katabole Signalwege fokussieren, also AMPK/Sirt1/PGC-1alpha. Denn dieses PGC-1alpha steht stellvertretend für metabolische Gesundheit und Langlebigkeit. Es reguliert die mitochondriale Gesundheit und somit den zellulären Energiestoffwechsel. Jeder, der sich mit solchen Sachen befasst, stolpert früher oder später (und immer wieder) über diesen Master-Regulator.

In der Neuauflage des Energie-Guides (bald gibt es die neue Auflage auch als Taschenbuch- und Kindle-Version zu kaufen) haben wir ein paar Interventionen zusammengefasst, die PGC-1alpha regulieren:

Dort steht:

• Sport
• Kälte
• T3
• NO (Stickoxid)
• Kalorienrestriktion
• Stress

… wobei Kälte beispielsweise vor allem via Adrenalin und Noradrenalin, also Stress, „funktioniert“.

Warum ich gerne ein Warmduscher bin

Vor einiger Zeit haben wir im Labor mal untersucht, was passiert, wenn wir eukaryotische Organismen, in dem Fall eine Grünalge, mit Hitze bzw. Wärme stressen. Das interessiert deshalb, weil dieser Hitzestress zu einer Hitzestress-Antwort führt. Dabei schaltet die Zelle auf „Überleben“ und baut vermehrt sogenannte Hitzeschock-Proteine (HSP). Diese HSPs schützen andere Proteine, so, dass sie durch die Hitze nicht zerstört werden. Dies hat Implikationen für gewisse Erkrankungen wie Alzheimer, wo diese Proteinfaltungsmaschinerie defekt ist.

Es handelt sich dabei also um eine Stress-Antwort der Zelle — und Hitze ist dabei logischerweise der Stressor.

Wenn wir kurz nach oben scrollen, fällt auf, dass Stressoren anscheinend den katabolen Signalweg via AMPK/PGC-1alpha aktivieren. Klingt einleuchtend: Die Zelle will sich schützen und fährt Systeme hoch, die Energie erzeugen und Strukturen konservieren.

Drum kamen ein paar findige Wissenschaftler auf die Idee, mal zu testen, ob Wärme nicht auch ein exercise mimetic sein könnte. Wärme, genau wie Kälte, würde dabei Signalwege aktivieren, die auch beim Sport aktiv werden. Auch das klingt logisch: Denn — wie wir alle wissen — Sport erwärmt den Körper und Sport an sich könnte somit eine Hitzeschock-Antwort einleiten. Das hängt also irgendwie zusammen.

Gedacht, getan.

Die Forscher fassen ihre Ergebnisse wie folgt zusammen:

Das Hochregulieren der Hitzeschock-Proteine sorgt also für:

• weniger systemische Entzündung,
• ein besseres Insulin-Signaling,
• eine Vermehrung der Mitochondrien,
• eine Verringerung der Amyloide (Alzheimer!),
• längere Telomere (= Schutzkappen der DNA),
• weniger Körperfett,
• bessere ß-Zell-Funktion,
• niedrigere Glukose-Werte,

… und so weiter.

Und diese erstaunlichen Wirkungen stellen sich schon nach kurzen und seltenen Wärmebehandlungen ein. Zum Beispiel durch heiße Bäder, heiße Duschen oder Saunieren — um ein paar praxisrelevante Methoden zu nennen.

Die Liste oben erinnert uns sicher an Cold Thermogenesis. Denn genau aus diesen Gründen stürzen sich Menschen — wie beispielsweise Anja Leitz — in eiskalte Gewässer.

Vielleicht gibt es Menschen, die Wärme lieber mögen, die sich lieber in die 100° warme Sauna setzen als in den eiskalten Fluss. Wäre ab sofort völlig egal, denn beide Interventionen stellen Stressoren dar und beide induzieren eine profunde Stressantwort, die uns hilft, gesund zu bleiben oder gesund zu werden.

So ist das eben.

Gesund scheint der zu sein, der im Winter (Kälte) mit den Hunden übers Feld marschiert (Bewegung), am besten nüchtern (negative Energiebilanz), und danach heiß duscht (Hitzestress-Antwort).

Scheint, als ob die Natur nicht wollte, dass wir krank werden.

Die hochinteressante Arbeit aus dem Jahr 2014, in Cell Stress and Chaperones erschienen, heißt:

The importance of the cellular stress response in the pathogenesis and treatment of type 2 diabetes

Ich seh’s schon kommen. Bald ist das Internet voll mit entsprechenden Ratschlägen :-)

PS: Hitzestress aktiviert allerdings nicht nur katabole Signalwege. Es wurde beispielsweise gezeigt, dass es die Aktivierung von mTOR nach dem Krafttraining verstärkt, fungiert hiermit also als anabolic agent.

The post Lieber Warmduscher: Vergiss „Cold Thermogenesis“ first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Der gute, mittlerweile etwas ältere Herr, lebte Jahrzehnte lang sein „evolutionary lifestyle“. Drauf gekommen ist er als sein Sohn an Diabetes Typ 1 erkrankte. Er wälzte Stoffwechselbücher und entwickelte eigene mathematische Modelle, basierend auf dem Lebensstil von Jägern und Sammlern — er selbst ist Wirtschaftswissenschaftler.

Lange Zeit war es still um ihn. Jetzt bald könnte ein neues Buch von ihm erscheinen. Denn er hat ein neues Lieblingsthema für sich entdeckt: Autophagie.

„Autophagie, Autophagie, Autophagie, alles ist Autophagie“.

Wir erinnern uns kurz: Autophagie beschreibt das recyceln von Zellschrott, also auch von z. B. dysfunktionalen Mitochondrien („Mitophage“) oder Proteinschrott.

Kaum verwunderlich: Nachdem Yoshinori Ohsumi 2016 den Nobelpreis für seine Arbeit zum Thema Autophagie erhalten hat, ist Autophagie in und in aller Munde.

Art de Vany hat allerdings noch ein anderes Lieblingsprotein bzw. -gen für sich entdeckt: FOXO.

Im Grunde gibt es viele verschiedene FOXOs und wir könnten hier gar nicht alles en detail besprechen. Der Grund, warum De Vany FOXO so toll findet: Es spielt eine Rolle bei der Autophagie-Induktion.

In seinem Video (das unten angehängt ist) spricht er von „Renewing Cycles“, also Zyklen, die Körperfunktionen bzw. -Strukturen erneuern.

Zyklen? Das könnte es bei uns klingeln — zumindest bei denjenigen, die uns schon länger lesen und z. B. den Handbuch-Inhalt kennen. Denn auch dort sprechen wir solche Zyklen an.

Kurz gefasst: Zunächst müssen wir katabol (Sirt/AMPK usw.) und im Anschluss anabol (Insulin/mTOR usw.) werden.

Der Zyklus muss allerdings vollständig sein. Denn wenn das Ganze aus dem Gleichgewicht gerät, gibt es negative Folgen. Wie immer bei biologischen Systemen.

Entdeckt hat man damals im Fadenwurm, dass es ein Gen gibt, das Langlebigkeit reguliert. Zumindest in diesem Wurm. Das sogenannten Daf-16-Gen (bzw. das daraus gebildete Protein) wird aktiv … wenn Insulin nicht mehr wirkt. Das kann man in diesen Tieren z. B. durch einen Insulin-Rezeptor-Knockout bewerkstelligen. Dann steigt Daf-16 an und aktiviert bestimmte Gene. Das Tier lebt lange, sehr lange.

Es stellte sich heraus, dass Daf-16 das Gen/Protein ist, das es im Menschen zigfach in Form der FOXOs gibt. Darüber hinaus weiß man, dass die für uns wichtigen FOXOs (auch) durch Insulin reguliert werden. Tatsächlich sind das Gegenspieler. Wenn Insulin den anabolen Signalweg (Insulin/Akt/mTOR) in den Zellen aktiviert, wird FOXO inaktiviert.

Nun, wie gesagt, FOXO reguliert Autophagie und Insulin (und alles, was den anabolen Signalweg anknipst) hemmt sie. Das komplette Phänomen, auch mit Blick auf die Autophagie-Induktion, hatten wir hier aufgedröselt.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Katabolie, Autophagie und so weiter hätten wir immer. Denn die Zellen haben einen Energieverbrauch, sprich der Motor brummt. Die Induktion der Autophagie würde immer ablaufen. Gäbe es da nicht die Bremse in Form von anabol wirkenden Substanzen oder Substrat — also Glukose, Insulin, Aminosäuren und so weiter.

Deshalb sagte ich damals: Wir brauchen uns um Autophagie usw. keine Gedanken zu machen, wir sollten stattdessen das Gaspedal regulieren, also auf unseren Insulin-Haushalt etc. achten.

Schlaue Menschen kommen ja dann immer auf die glorreiche Idee: Man könnte ja leben wie ein Fadenwurm und Insulin gänzlich abschaffen. Die vergessen dabei aber immer, dass es einen Grund hat, warum es Insulin und Anabolismus überhaupt gibt. Stammzellen z. B. brauchen anabolen Input, damit sie aktiv werden. Das Herz und andere Gewebe regenerieren eben erst, wenn es anabole Signale als Input gibt. Muskelwachstum braucht Anabolismus und uns dürfte allen klar sein, dass IGF, also unser Wachstumshormon, dafür sorgt, dass wir überhaupt regenerieren können.

Wenn FOXO und Autophagie also für Robustheit, Stressresistenz, kontrollierter Zelltod und Langlebigkeit steht, steht Insulin etc. für Wachstum und Erneuerung.

Genau das bespricht Art de Vany in seinem Vortrag. Bald können wir das sicher in seinem Buch nachlesen.

Ich wundere mich nur immer über die Empfehlungen, über die Hintergrundgedanken, über das große Missverständnis der vielen Geister: Je älter wir werden, umso weniger Insulin wirkt bei uns. Neben der Tatsache, dass wir alle immer insulinresistenter werden, danken auch unsere anabolen Hormone wie IGF zunehmend ab. So, dass wir mit 40 spürbare Probleme mit der Regenerationsfähigkeit des Organismus bekommen.

Wieso wird quasi nie darauf hingewiesen, dass mehr Anabolismus die richtige Waffe wäre? Also mehr IGF, also eine bessere Insulin-Sensitivität, eine bessere Insulin-Wirkung, mehr Krafttraining, mehr Wachstumsfaktoren, mehr Testosteron. Nicht noch weniger von alledem, indem man, im falschen Glauben, nun anfängt dauerhaft zu fasten oder die tägliche Kohlenhydrat-Menge so drückt, dass eine physiologische Insulinresistenz entsteht? Noch genialer: Aminosäuren vom Speiseplan streichen.

Warum?

Hier klafft meines Erachtens eine große Verwerfung. Wir lernen ein paar Basis-Ideen und -Konzepte, aber wenden sie nicht richtig auf das tägliche Leben an. Wir können einer Oma, die bald in sich zusammenfällt und eh schon wenig isst, doch nicht sagen, dass sie mit mehr FOXO und Autophagie, also mit weniger Insulin und Co., länger leben wird. Wir können einem Mann im mittleren Alter, der sich ob seines tollen Testosteron-Haushaltes wie ein Babyhund fühlt, doch nicht sagen, dass er sich jetzt proteinarm und am besten vegan ernähren soll, damit er alle Wachstumsfaktoren quasi abstellt.

Für mich ist das das klassische Bild. Wir suchen immer den Guten und den Bösen. In unserem Fall heißt der Bösewicht nun schon seit Jahren Insulin und der Superheld … ist die Autophagie, ist FOXO, ist Katabolismus.

Der Witz an der ganzen Sache ist ja, dass Insulin völlig missverstanden wurde. Wir messen hohe Insulin-Werte bei Stoffwechselkranken und sagen: Insulin ist schuld. Die Wahrheit ist doch: Insulin steigt, weil es nicht mehr wirkt. Würde man das so akzeptieren, könnte die Schlussfolgerung eine ganz andere sein: Die sind krank, nicht weil zu viel Insulin da ist, sondern weil im Gewebe zu wenig Insulin-Wirkung ankommt!

Im Endeffekt landen wir wieder bei der banalen Wahrheit: Es sind die Zyklen und der reibungslose Ablauf ebendieser.

The post Art de Vany: Wie wir wieder jung und fit werden first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Nun, man kann vermutlich viel über Ernährung diskutieren. Über Lebensstile. Über Umweltbelastung. Über Ethik, Moral, Gewissen. Und so weiter.

Worüber man sich allerdings nicht streitet, zumindest nicht in der Wissenschaft: Der Mensch ist als einziger Primat deshalb Mensch, weil er gelernt hat, Fleisch zu essen. Daran führt argumentativ kein Weg vorbei.

Die Frage ist viel mehr: Wie stark oder wie wenig sind wir tatsächlich auf die Fleisch-Zufuhr angewiesen?

Ich glaube … Einige biochemische Schnittstellen verraten uns das eindringlich.

Der Mensch braucht die Taurin-Zufuhr

Der Pionier der Paleo-Diät, Loren Cordain, hat uns aufgezeigt, wie schlecht wir darin sind, Taurin selbst zu synthetisieren. Ich habe aufgezeigt, was das konkret bedeutet. Damals habe ich u. a. hingeschrieben: Mitochondriale Dysfunktion. Auch Dr. Strunz hat dies aufgefasst. Tatsächlich finden wir in Studien den Hinweis, dass Veganer viel niedrigere Taurin-Werte im Blut und im Urin aufweisen.^{1 2} Letzteres ist vermutlich eine Schutzfunktion des Körpers, um Taurin zu sparen. Wohlgemerkt: Hier wurden Veganer mit durchschnittlichen Omnivoren verglichen.

Gibt es Populations-spezifische Unterschiede?

Taurin ist einer der wenigen Stoffe, die ich, niedrig dosiert, fast täglich zu mir nehme. Einer der wenigen Stoffe, die mir aus persönlichen Gründen sehr ans Herz gewachsen sind.

Natürlich stelle ich mir viele Fragen. Wenn mein Freund aus Ruanda hier ist, der erzählt, dass sie fast ausschließlich von Pflanzen leben … na ja, ich denke mir meinen Teil. Gibt es da vielleicht Populations-spezifische Unterschiede? Eine Sache weiß ich: Er ist klein, zierlich, hat kaum Muskeln. Jedenfalls so, wie wir uns Kenianer vorstellen. Kenia liegt neben Ruanda.

Neuerdings haben wir gelernt, welch massiven Einfluss die Epigenetik tatsächlich hat. Wenn die Epigenetik also derart stark wirken kann, brauchen wir uns eigentlich nicht zu fragen, wie gravierend die Unterschiede zwischen genetisch getrennten Populationen sein können, vor allem, wenn über Jahrtausende hinweg kein oder kaum Genfluss stattgefunden hat. Zur Erinnerung: Jeder heute lebende Europäer hat Neanderthaler-Gene in sich. Bei Asiaten sind es halt Denisova-Gene. Und so weiter.

Mein kleiner, zierlicher, muskelarmer Freund also könnte gewisse Engpässe, die durch ausschließlichen Pflanzenkonsum zustande kommen, besser kompensieren als ich. Die Statur von ihm könnte gerade eine Anpassung an die pflanzliche Kost darstellen. Aber das ist reine Spekulation, ungeachtet jeglicher Statistiken. Was man allerdings weiß: Die Qualität der Ernährung steuert maßgeblich die körperliche Entwicklung des Menschen, auch über Generationen hinweg.

Veganer haben Probleme

Veganer, die nicht mit viel Aufwand Bohnen aus Timbuktu und Soja aus Asien importieren, werden bereits Schwierigkeiten mit der Eiweißzufuhr bekommen. Wohl gemerkt: Ich denke hier an mich und an die vielen schweren, womöglich trainierenden Europäer. Klar ist, dass ich hier schreibe, weil ich selbst schon vegan gelebt habe und weiß, wie wenig kompatibel das mit dem tatsächlichen Leben hier ist. Oder leben die Veganer, die du kennst, im Winter nur von Kohlgemüse und Kartoffeln? Eher nicht. Eher: Mango-Kokos-Smoothie zum Frühstück.

Taurin-Mangel schmälert Ausdauerleistung (= mitochondriale Funktion) dramatisch

Mitochondriale Dysfunktion wegen Taurin-Mangel also.

Hier gibt es ganz elegante Studien, die das schön darlegen.

Sorgt man dafür, dass Muskelzellen kein oder sehr viel weniger Taurin einlagern, fällt die AMPK-Expression deutlich. AMPK reguliert allerdings die Gene des Fettstoffwechsels. Ein regulierter Hauptschalter ist PPARalpha. PPARalpha reguliert weitere Gene, zum Beispiel CPT1alpha, das Fettsäuren über die mitochondriale Membran transportiert ³.

Das ist für mich der Beginn einer mitochondrialen Dysfunktion. Was muss darunter zuerst leiden? Genau, zum Beispiel die Ausdauerleistung.

Resultat ist dann: Die Tierchen mit normalen zellulären Taurin-Werten rennen drei Mal (!) so weit und deutlich schneller.

Mit mehr Fleisch/Fisch zu mehr Energie

Wer sich also vier Wochen vegane Ernährung gönnt und sich dann wundert, warum er – nach „Fleisch- oder Fisch-Refeed“ – plötzlich wieder energetisch und wach daher kommt … nun ja, der hat hier wenigstens einen Erklärungsversuch. Natürlich kann das viele weitere Ursachen haben. Zum Beispiel Kreatin oder Carnitin.

Zusätzlich: Es gibt Veganer, die behaupten, Methionin und Cystein seien das größte Übel überhaupt – unbewusst nehmen sie ihrem Körper so die Möglichkeit, das fehlende Taurin zu synthetisieren. Natürlich neben der Tatsache, dass sie kein Taurin über die Nahrung zu sich nehmen.

PS: Wer wirklich ansprechende Taurin-Werte haben möchte, der sollte zu Meeresfrüchten greifen.

Quellen 

The post Der Carnivor-Mensch: So wichtig ist Taurin first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Darüber habe ich viel nachgedacht.

Denn die Inhalte waren – zumindest in Deutschland – sehr wohl recht neu, zumindest mit Blick auf das, was den Mainstream sonst so erreicht.

Was dabei oft ignoriert wurde, ist die Tatsache, dass es mir nicht darum ging, das beste Buch überhaupt zu schreiben oder die Welt neu zu erfinden. Ich stieß nur auf bemerkenswerte Zusammenhänge und wollte dies anderen Menschen mitteilen, so, dass sie sich vielleicht genauso begeistern, wie ich mich begeisterte. Eben über die vielen Zusammenhänge, die es da gibt, die nur erkundet werden wollen. Ach ja: und natürlich gelebt.

Jetzt also erreicht es auch „den anderen Mainstream“ – zum Beispiel Ärzte und Therapeuten.

Auf der Internetseite „Doccheck“ wurde soeben ein sehr spannender Artikel veröffentlicht. Hören wir doch einmal gemeinsam rein:

Leider ist fortgeschrittenes Lebensalter auch der größte Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Krankheiten, genauso wie für neurodegenerative Krankheiten mit ihrem prominentesten Vertreter Morbus Alzheimer. Wer also das Altern unabhängig von seiner genetischen Basisausstattung bremsen will, muss sich darum kümmern, dass möglichst viel von seinen Zell- und Körperfunktionen erhalten bleibt. Er muss danach sehen, dass er niedriggradige Entzündungen in seinem Organismus klein und das adaptive Immunsystem fit halten kann. Kurz: Er muss das Risiko niedrig halten, dass sich aus einem kleinen Defekt ein größerer Schaden entwickelt.

Genau das sind unsere Themen. Herzkreislauf-System. Dazu hätte ich einen Vorschlag: Den NO-Guide lesen. Fürs Erste reicht das. Neurodegenerative Erkrankungen haben wir thematisiert, vor allem mit Blick auf den Eisen-Stoffwechsel. Entzündungen wollen wir keine, IL-6 und iNOS kennen unsere Leser. Das Immunsystem lernen wir Immunsystem-Kapitel im Handbuch kennen. :-) Will sagen: edubily-Leser wissen hier ganz genau Bescheid!

Tiermodelle für das Altern vom Einzeller bis hin zum Primaten bestätigen immer wieder, dass eine verminderte Nahrungszufuhr zusätzliche Lebenszeit schenkt.

Ganz wichtig: Aktive Lebenszeit. Nicht irgendeine Lebenszeit, die man durch Medikamentegabe geschenkt bekommt, während man im Altersheim vegetiert. Doch wie geht das?

Humanes Muskelgewebe etwa verliert im Alter immer mehr die Fähigkeit, Glukose zur Energiegewinnung zu nutzen. Möglicherweise, so spekulieren etliche Experten, könnte das begrenzte Angebot an Zucker dazu führen, die Zelle auf Flexibilität zu trainieren. Die Möglichkeit, jederzeit verschiedenartige Substrate, sei es Glukose oder Fettsäuren, zu verbrennen, dürfte damit ihr Leben verlängern.

Ganz wichtig: Wir alle werden einmal insulinresistent. Genau aus diesem Grund. Genau deshalb schreiben wir so oft darüber, weil ich genau weiß, was uns allen blüht. Und dann kommen wir zur metabolischen Flexibilität: Die Fähigkeit, sowohl Glukose, als auch Fettsäuren oxidieren zu können. Nicht nur ein Substrat – nein, beide! Das ist metabolische Flexibilität. Und die will trainiert werden – zum Beispiel dadurch, dass wir lernen, wieder Fettsäuren zu oxidieren. Oder vice versa.

Jetzt das Wichtigste:

Energiesensoren: mTOR, SIRT und AMPK

Wie funktioniert aber nun das Zusammenspiel zwischen begrenzter Verfügbarkeit von Nährstoffen, der entsprechenden Anpassung des Stoffwechsels und langem Leben im Detail? Eine Schlüsselrolle in der Signalkette zwischen den Reglern für die beiden Bereiche scheint unter anderem mTOR (mechanistic Target of Rapamycin) zuzukommen. Die Serin-Threonin-Kinase funktioniert als eine Art intrazellulärerer Energie-Sensor. Wachstumsfaktoren oder ein Überschuss von Aminosäuren in der Zelle aktivieren mTOR und sorgen für eine Abstimmung des gesamten Metabolismus und des Zellwachstums auf den verfügbaren Nährstoffpegel. Eine Hemmung von mTOR sorgt bei vielen Tiermodellen für eine Lebensverlängerung. Somit scheint dieses Enzym bei der Kopplung von „Altern“ und Energiezufuhr“ an zentraler Stelle zu stehen.

Ähnliches gilt auch für Sirtuine. Sie spielen eine Rolle bei der NAD-abhängigen Deacetylierung von Histonen und Nicht-Histon-Proteinen. Eines der sieben Familienmitglieder, SIRT1, wird – zumindest im Mausmodell – durch das Nahrungsangebot reguliert. In Mäusen mit einer Überexpression von SIRT1 im Gehirn sahen Wissenschaftler kaum altersbedingte Veränderungen bei Mitochondrienbetagter Mäuse. Diese Nager waren auch in ihrer letzten Lebensphase noch aktiv, mit entsprechendem Bewegungsdrang und entsprechendem Sauerstoffverbrauch.

Eine wichtige Rolle bei der Energie-Lebenszeit Kopplung spielt schließlich auch noch AMPK (Adenosinemonophosphat-abhängige-Kinase). Bei intrazellulärem ATP-Mangel sorgt die Zelle dafür, dass auch Speichermoleküle mit geringerem Energiegehalt wie ADP und AMP zur Verfügung stehen. AMPK reguliert damit den Energieverbrauch in der Zelle herunter und sorgt für eine sparsame Ressourcenverwertung. Insgesamt scheinen etliche weitere Proteine, besonders aber mitochondriale, die Lebensspanne direkt oder indirekt zu beeinflussen. Reaktive Sauerstoffradikale – bisher als Zellgift verschrien, fördern neuesten Erkenntnissen nach sogar die Langlebigkeit. Möglicherweise auch deshalb, weil sie den Anstoß zu Erneuerung von Zellorganellen geben.

• Wie reguliert begrenzte Nahrungsmittelverfügbarkeit die Langlebigkeit?
• Stichwort mTOR auf der einen Seite (Aminosäuren, Glukose, Insulin)
• Stichwort AMPK auf der anderen Seite (niedriges Insulin)
• Stichwort NAD upstream von AMPK – Sirt wird von AMPK reguliert und reguliert seinerseits – zusammen mit AMPK – PGC-1alpha
• Resultat: Geschickte Modulation der Signalwege macht Mäuse alt, gesund und vor allem: fit!!

Das ist die neueste Version unserer Handbuch-Grafik (darf man sich auch ausdrucken und übers Bett hängen).

Der Zusammenhang wird en detail dargelegt im Handbuch, fast noch genauer im Energie-Guide. 

Es wird im Verlauf auch Resveratrol, Rapamycin und Metformin genannt. Alle diese Substanzen regulieren das oben Beschriebene. Sie sind somit „agents“, die auf Zellebene das regulieren, was man sonst nur durch Nahrungsknappheit erreichen könnte. Du erinnerst dich: Ich nannte das im Buch „caloric restriction mimetics“, Stoffe, die das Fasten (oder die Kalorienrestriktion) mimen.

Daher: Dieses Wissen sollte man als Grundkurs in der Schule lehren. Ganz einfach deshalb, weil es so essentiell ist. Nicht nur für das Individuum, sondern auch für die Gesellschaft. Was könnten wir an Geldern sparen? Wie viel flexibler und handlungsfähiger wären wir? Welche Folgen hätte das? Nicht nur durch den „Spareffekt“ (wir müssen weniger Behandlungen finanzieren), sondern auch durch den Rohgewinn, den man zusätzlich erwirtschaften könnte, wären wir fitter bis ins hohe Alter.

Das Rentengebilde ist für mich sowieso ein … na ja, komisches Ding. Ich bin mir sicher, dass sich dieses System dramatisch ändern wird in den nächsten Jahrzehnten.

Quelle: Doccheck-Text (Abruf: 03.03.16)

The post „Forever Young to go“ mit dem „Handbuch“ first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

System Mensch vs. menschliche Systeme

Wir sehen den Körper dabei als System, das nur dann ordentlich funktioniert, wenn alle System-Komponenten ordentlich funktionieren können.

Das ist richtig. Richtig gedacht. Aus menschlicher Sicht.

Aus Sicht eines Organismus, der seit Jahrmillionen auf Überleben getrimmt ist, stimmt das nur bedingt. Denn ein menschliches System denkt relativ eindimensional. Nehmen wir als Beispiel das Auto. Wenn dort die Bremsscheiben kaputt gehen, dann … na ja, funktionieren die Bremsen irgendwann vielleicht nicht mehr. Das ist eindimensional. Teil geht kaputt, ganzes Auto geht eventuell kaputt – zumindest, wenn man weiterfahren würde wie bisher und wir daraus, gedanklich, eine lineare Extrapolation werden lassen.

Nun hilft diese Art des Denkens zwar, unseren Organismus besser zu verstehen und nachvollziehen zu können, was irgendwo in uns gerade schief läuft, aber es wird hinderlich, wenn wir dieses Denken stur anwenden wollen.

Denn wäre der menschliche Organismus dieses oben beschriebene kaputte Auto, dann wären dem Auto vielleicht neue Bremsscheiben „gewachsen“ oder es hätte, wie der Körper, andere „Ausweichmöglichkeiten“ bereitgestellt, um diesen Verlust der Systemkomponente zu kompensieren. Diese Vorstellung widerstrebt uns, da wir immer davon ausgehen, dass „Weniger“, „Kompensation“ oder „Alternative“ nicht gut sind oder schlechter als das, was da eigentlich hingehört.

Das sind allerdings Vermenschlichungen.

Denn wer will bestimmen, was gut ist, was da hin gehört und was nicht?

Machen Vitamine dick?

Ich will auf etwas Fundamentales hinaus: Auf die Adaptionsfähigkeit des Organismus.

Es gehört dazu, in alle Richtungen zu denken. Einige Wissenschaftler postulieren, dass es heute so viele dicke Amerikaner gibt, weil die Amerikaner nicht an Vitamin-Zusätzen sparen. Und tatsächlich weiß man, dass das ein oder andere Vitamin die Zunahme eben auch beschleunigen kann. Dieselben Autoren glauben: Schwitzt man nicht oft genug, geht eine wesentliche „Vitamin-Entgiftungsfunktion“ verloren, so, dass sich Vitamin-Abbau-Produkte vermehrt messen lassen und als Marker für eine Überdosierung genutzt werden können.

Ich glaube zwar nicht unbedingt daran, dass das so stimmt, aber interessant ist die Hypothese allemal.

Sind Mikronährstoffe „Information“?

Mikronährstoffe sollten, wie keine anderen Umwelteinflüsse, unser Genom, unsere Epigenetik, beeinflussen. Warum? Weil es diese Stoffe sind, die wir mit der Nahrung aufnehmen. Nur so kann der Körper „messen“, wie es um unsere Versorgungslage bestellt ist. In anderen Worten: Ein extrem hoher Selektionsdruck war das Nahrungsangebot. Nichts ist und war wichtiger für einen Organismus, als adäquat auf Nahrungszufuhr zu reagieren.

Stellen wir uns einmal ganz plump folgendes Szenario vor: Eine stereotypische Vorstellung von einem Schwerübergewichtigen. Der trinkt nur Cola und isst nur hochverarbeitetes Industriefutter. Was könnte passieren? Richtig: Der Körper nimmt diese Energie-Flut wahr (ganz klassisch: Leptin) und steigert den Energieverbrauch, um das Equilibrium zu halten. Was aber, wenn der Körper diese Reaktion nicht vollständig umsetzen kann, weil er glaubt, es herrsche ein Nahrungsmangel?

Sollten Mikronährstoffe hier eine Rolle spielen, könnten hochverarbeitete Lebensmittel, deren Mikronährstoff/Gesamtenergie-Verhältnis sehr niedrig ist, zu Quasi-Nahrungsmangel-Reaktionen führen. Das könnte zum Beispiel so aussehen, dass Schwerübergewichtige eben nicht mehr mit einem erhöhten Energieverbrauch reagieren, dann, wenn sie mit Energie konfrontiert werden.

In der Natur sehen wir diese Phänomene überall. Es gibt immer „zentraler“ Schalter, die dem Organismus zeigen, wie er reagieren kann und soll. Dort aber stimmt Umwelt mit Reaktion überein. Dort ist nix verfälscht, weil der Organismus eben angepasst ist und keine Verfälschung erlaubt ist. Ein Organismus kann sich womöglich nicht 3000 „leere“ Kalorien einverleiben, sondern musste wohl, zwangsläufig, viele Begleitstoffe essen, die dem Organismus-System auch als Feedback-Signal dienen. Die also können ihre Umwelt nicht so verändern, dass „falsche“ Signale gesendet werden.

Von Vitamin D zu Eisen: Wie regulieren diese Substanzen unsere Gene?

Ich sehe derzeit große Probleme.

Ich habe meine Bedenken einmal bei Vitamin D geäußert. Heute glauben wir, wir müssten immer und ganzjährig Vitamin-D-Wert XY anpeilen. Aber so funktioniert der Körper nicht. Er mag Zyklen und Periodisierung, ein Auf und Ab wie eine Sinus-Kurve. Wieso funktioniert ein Marshall-Protokoll? Wieso kann das genaue Gegenteil eines Vitamin-D-Hochs funktionieren, wenn wir doch fest davon überzeugt sind, dass erst ein hoher Vitamin-D-Wert das Funktionieren ermöglicht? Hier könnte man denken: Okay, vielleicht ist der Körper angepasst an ein Sommer-Hoch und an ein Winter-Tief. Vielleicht ergeben sich pathologische Zustände, wenn wir diese natürliche Periodisierung umgehen – zum Beispiel dadurch, dass wir über Jahre hinweg nicht genug Vitamin D im Sommer tanken. Dies wäre, auf die Jahre betrachtet, genauso schlecht wie die Situation heute, bei der wir alle Wert XY anpeilen wollen, quasi für immer.

Darüber hinaus könnte Vitamin D im Verhältnis zu Vitamin A auch ein metabolischer Schalter sein: Vor Monaten schon habe ich einen Facebook-Beitrag verfasst. Vitamin A reguliert den Fettstoffwechsel, Vitamin D scheint ihn generell eher zu unterdrücken und programmiert auf Fettaufbau. Ergibt Sinn: Normalerweise sollte der Vitamin-D-Wert am höchsten sein … wann? Vor dem Winter, nach dem Sommer. Wann sollte der Vitamin-A-Wert relativ zu Vitamin D ansteigen? Im Winter.

Doch auch hier gilt: Ist dies relevant für alle Populationen? Spezies-übergreifend? Stimmt die Hypothese überhaupt?

Anderes Beispiel: L-Carnitin reguliert auf Muskel-Ebene nicht nur die Fähigkeit, generell Fettsäuren zu oxidieren, sondern auch den Muskelfaser-Typus. Viel Carnitin hilft dem Muskel, sich in Richtung einer oxidativen Faser zu entwickeln. Dies hat bedeutende Implikationen: Eine hohe Fettzufuhr könnte immer dann gegeben sein, wenn auch Tiere verspeist werden – und Tiere liefern enorme Mengen an L-Carnitin.

Beispiel Eisen: Eisen scheint den Glukose-Stoffwechsel zu regulieren. Wer hat die höchsten Eisen-Werte? Ein Fleischesser. Wer die niedrigsten? Diejenigen, die von Pflanzen leben. Nun sollte dies keinen Einfluss auf die Fitness (im biologischen Sinne) oder Gesundheit eines Organismus haben, solange kein Mangel vorliegt. Aber zwischen Mangel und Überschuss nutzt der Körper anscheinend die Variation, um den zellulären Stoffwechsel zu justieren, weg von der Glukose-Oxidation, hin zur Fettsäure-Oxidation.

Ein ideales Beispiel dafür, wie man selbst Probleme schaffen kann. Denn wenn wir beschließen, Kohlenhydrate zu essen, dem Körper aber die falschen Signale senden, indem wir künstlich Substanzen hinzufügen (hier zum Beispiel: Eisen), dann bauen wir uns – nicht wissend – einen „schwierigen“ Zustand. Ich glaube, das sehen wir heute. Heute essen wir recht große Mengen an Fleisch und haben Probleme. Nicht, weil Fleisch per se schlecht ist, sondern weil wir es in einer ungünstigen Konstellation verzehren. Mein kleiner afrikanischer Uni-Kollege, ganz schlank, erzählte mir neulich von den vielen Nahrungsmitteln, die die in Ruanda verzehren. Fast nur Kohlenhydrate. Aber: Der hat – vielleicht aufgrund seiner Genetik – überhaupt keine Probleme mit dieser Art der Ernährung. Umgekehrt würde ich gerne wissen, wie sich dieser Organismus verhalten würde, würde man ihn wirklich in unsere Nische setzen (mit viel Fleisch zum Beispiel) und dann zurück schicken. Würden sich metabolische Parameter verändern?

Die Natur kennt keinen chronischen Zustand

Ganz egal: Ich bekomme immer öfter Mails von Lesern, die sich auf ein ganz bestimmtes Muster festnageln wollen und dabei jeden systemischen Aspekt ignorieren. Zugegeben: Es ist tierisch schwer, zumal wir eben so viel noch nicht wissen. Aber was wir sicher sagen können: Es ist nicht richtig, deinen Organismus auch hier in eine künstliche, „aufgeblasene“ Umwelt zu setzen, chronisch und immer mit den gleichen Substanzen konfrontiert.

Kommen wir noch einmal zurück zu unseren „Nahrungsmangel-Szenario“: Heute, ganz modern, haben wir entdeckt, dass es wichtig ist, temporäre Energielöcher zu kreieren. Wir haben AMPK kennengelernt. All diese Aspekte, die eben so profitieren von … Nicht-Essen.

Okay, das ist richtig und gut. Aber stimmt dieses Bild so? In anderen Worten: Es wurde u. a. postuliert, dass Kalorienrestriktion deshalb so gut und protektiv wirkt, weil dadurch weniger Eisen aufgenommen wird. Oha! Sehr guter Gedanke. Denn weiter: Der Organismus war immer schon Nahrungsknappheiten ausgesetzt und so auch Mikronährstoff-Knappheiten. Diese natürliche Fluktuation erlaubt es dem Körper auch, sich „zu reinigen“ – Beispiel Eisen.

Nochmal: Es ist nicht richtig, einen mangelversorgten Körper noch mehr in den Mangel zu drücken. Es ist wichtig, zu erkennen, dass eine natürliche Fluktuation gegeben sein sollte.

Abschließende Worte

Also, zwei Fragen, zwei Aspekte stünden generell im Raum:

• Regulieren Mikronährstoffe den Organismus bzw. dienen sie ihm als Faktor, um die Umwelt korrekt wahrzunehmen und so adäquat auf die Umwelt zu reagieren?
• Wie sehen die „natürlichen Rhythmiken“ aus? Gibt es sie? Und wenn ja, welche Einflüsse haben sie auf den Organismus?

Das sind wohl die essentiellsten Aspekte überhaupt.

Denn dies hätte weitreichende Folgen. Vor allem mit Blick auf die Nutzung von Ergänzungsmitteln. Die Frage würde dann nämlich lauten: „In welcher Umgebung wäre ich gerne? Will ich lieber Kohlenhydrate essen oder lieber Fett? Will ich lieber Kohlenhydrate oxidieren oder lieber Fett?“ So jedenfalls könnte das beispielhaft aussehen. Und so würde man systemisch korrekt argumentieren. Wir würden uns außerdem davon verabschieden, jeden Stoff der Welt an die Blut-Höchstgrenze bringen zu wollen – frei nach dem Motto: Jeder Stoff maximal hoch, bedeutet, Leistung und Gesundheit maximal hoch.

The post Mikronährstoffe sind Information first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.

Hier mal ein anschauliches Beispiel…

Im Mai dieses Jahres konnte man folgende Überschrift auf ScienceDaily lesen:

Neues Antioxidanz macht Arterien scheinbar wieder jung 

Die Rede war von MitoQ. Q steht für Ubiquinon, das kennt man auch unter dem Namen Coenzym Q10. Man baut dann einfach noch ein anderes Molekül daran und schwupps… landet es in den Mitochondrien und reichert sich dort an.

Doch was hat das mit den Arterien zu tun?

Der Hauptentstehungsort von freien Radikalen sind die Mitochondrien. Dort wird konstant mit Sauerstoff gearbeitet – frei nach dem Motto: Wo gehobelt wird, fallen Späne, entstehen dort Superoxid-Radikale. Nennt man auch: Oxidativer Stress.

Dieser oxidative Stress bombt euch NO, Stickstoffmonoxid, weg. Das steht dann einfach nicht mehr zur Verfügung. Superoxid-Anionen plus NO = nitrosativer Stress. (Hier kannst du mehr zu diesem Thema lernen)

Wenn wir jung sind, kann der Körper das offensichtlich noch ganz gut kompensieren. Aber bei Alten… ja…

Stickstoffmonoxid ist der wichtigste Stoffe für deine Arterien – es „panzert“ deine Arterien, sorgt dafür, dass sie geschützt sind.

Was macht also MitoQ? Es sorgt dafür, dass auch alte Tierchen wieder ausreichend NO im Blut haben und dann sehen die Arterien halt jung aus. Und funktionieren auch so. Thema Herzinfarkt und Schlaganfall und sonstige Geschichten (erektile Dysfunktion) – gegessen.

Erinnerst du dich noch an BCAA-Supplementation? Die das Leben verlängert und mehr Mitochondrien macht, sowohl im Herz als auch im Muskel? Das war die revolutionäre Arbeit von D’Antona et al. – konnte man überall nachlesen. „Zaubertrank“ hat man die 3 Aminosäuren plötzlich genannt. Da erscheinen gewisse Dinge auf einmal in einem ganz anderen Licht, oder nicht?

Nun – dort schreiben die Autoren, dass die Effekte von BCAA nicht funktionieren, wenn man Mäuse nimmt, die kein NO bilden können. Das ist eine genetisch veränderte Maus. Machen wir aus diesem negativen Satz mal einen positiven, weil das dein Gehirn besser versteht: Damit der „Effekt“ von BCAA auch wirklich funktioniert, braucht man NO, also Stickstoffmonoxid.

Selbes Thema, anderes Journal (Aging). Dort steht, dass die Effekte von Kalorienrestriktion, also du willst ja länger leben, nur funktionieren, wenn NO gebildet werden kann. Solche genetisch veränderten Mäuse haben… Achtung… eine niedrigere mitochondriale Dichte (na sowas!), weniger Sirt1, metabolische Dysfunktionen und eine niedrigere Lebensspanne (Valerio, 2011). Für mich und für dich heißt das:

Bei alten und kranken Tieren funktioniert der oxidative Stoffwechsel (Mitochondrien plus Fettsäure-Oxidation) nicht mehr richtig. 

Diese genetisch veränderten Mäuse haben, man könnte es quasi erahnen, auch ein Problem mit der Fettverbrennung, genannt ß-Oxidation. 30% weniger. Und somit auch 30% mehr Fett im Muskel (Kim, 2008). Erinnerst du dich noch an meinen letzten Artikel auf Aesir Sports? Insulin-Resistenz? Verstehst du den Wink mit dem Zaunpfahl?

Ich kann mich nur wiederholen. Das Bild bezogen auf Gesundheit und Leistungsfähigkeit ist rund, ist reduzierbar auf genau das, was ich dir gerade hingeschrieben habe.

Wie du sehen konntest, wirken verschiedene Interventionen über den gleichen Mechanismus: Stickstoffmonoxid ist so wertvoll, dass ich es in meine Hormon-Liste aufgenommen habe. Absolut essentiell für dein Leben, wie diese Auflistung beweist.

Aber… zwei klicks weiter von hier, in einem anderen Forum, da heißt das, dass ich hier eine Milchbuben-Rechnung betreibe.

„Angebliche Mängel durch Stoff X und Y zu beheben ist zu simplistisch.“

… oder genial. Je nachdem, wie man es interpretiert, gell?

Denn: Dieses Stickstoffmonoxid macht der Körper ja nur aus einem Stoff. Arginin. Okay – es gibt noch 1-2 Ko-Faktoren (Folsäure) aber das ist nicht der Punkt. Und… banale 3g Arginin können die NO-Werte verdoppeln. Aber blöd lebt sich’s halt besser.

Wer glaubt, ich würde das Leben reduzieren auf irgendwelche NEM, der versteht die Idee nicht.

Naja… bald kommt ein ebook :-) Extra für dich und deine Fragerei.

Referenzen

D’Antona, Giuseppe et al. „Branched-chain amino acid supplementation promotes survival and supports cardiac and skeletal muscle mitochondrial biogenesis in middle-aged mice.“ Cell metabolism 12.4 (2010): 362-372.

Kim, Jeong-a, Yongzhong Wei, and James R Sowers. „Role of mitochondrial dysfunction in insulin resistance.“ Circulation research 102.4 (2008): 401-414.

Valerio, Alessandra, Giuseppe D’Antona, and Enzo Nisoli. „Branched-chain amino acids, mitochondrial biogenesis, and healthspan: an evolutionary perspective.“ Aging (Albany NY) 3.5 (2011): 464.

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Das jedenfalls müsste man sagen… mittlerweile.

Es gibt da so ein Journal, das Aging heißt. Dort geht es um die Erforschung des Alterns und vor allem um die Frage nach Präventionen. Dort liest man ständig von AMPK und dergleichen, das kennt ihr!

Neu: Anti-aging und anti-kanzerogene Wirkung von Oleuropeinen (Abkömmlinge des Oleuropeins). 

Und was schreiben die in dem Journal da?

Da stehen einige Sachen, aber der Einfachheit halber nenne ich

• AMPK Aktivierung,
• Hemmt Gene des Warburg-Effekts (Stoffwechsel der Tumorzelle!),
• Hemmt Gene, die an der Erneuerung von unsterblichen Tumor-Stammzellen beteiligt sind,
• verhindert altersbedingte Veränderung der Zellgröße.

Klingt gut?

Irgendwann gibt es ein auf pflanzlicher Basis funktionierendes Produkt, das verhindert, dass du Krebs bekommst. Wetten? Wer sich anstrengt, der kann sich das jetzt schon zusammenstellen.

Ein Produkt, von dem man in den nächsten Jahren noch viel, viel hören wird heißt Olivenblatt-Extrakt. Steht bereits seit einem Jahr in meiner Küche. Sollte auch in deiner Küche stehen.

Referenzen

Corominas-Faja, Bruna et al. „Computer-aided discovery of biological activity spectra for anti-aging and anti-cancer olive oil oleuropeins.“ AGING 6.9 (2014).

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Das habe ich immer gepredigt in Gesprächen mit Bekannten.

Ich habe immer erzählt, dass Ethanol:

• Nervenzellen killt (Brust, 2010),
• Erythrozyten zerstört (Zavodnik, 1994),
• und dafür sorgt, dass sich Magnesium verabschiedet (Romani, 2008).

Heute lasse ich nicht nur Fakten sprechen, sondern berücksichtige die Dosis. Mein Schritt in Richtung Differenzierung.

Ich weiß, dass man die Wörter in Maßen in diesen Zusammenhängen nicht mehr hören kann, aber schauen wir uns kurz an, was Ethanol, purer Alkohol, moderat genossen, für uns tun kann:

• Steigert Insulin-Sensitivität in Muskel, aber senkt sie in Leber & Fettzellen, was in einer besseren Nährstoff-Partitionierung resultiert (Romani, 2008)
• Dies geschieht womöglich via peripherer Induktion von AMPK (McCarty, 2000)
• Hemmt die Entstehung von Arteriosklerose (Liu, 2011)
• Erhöht Wachstumsfaktoren (VEGF, TGFß, FGF) der Skelettmuskulatur (Gavin, 2002)

Kurz: Moderat Alkohol wäre förderlich hinsichtlich deines kardiovaskulären Systems – das wissen wir mittlerweile.

Interessiert uns das? Uns interessiert doch eher, was mit dem Muskel passiert.

Zunächst berichteten Blank und Kollegen (2012), dass Ethanol keinerlei Einfluss auf die Hypertrophie des Muskels hat.

Wir erinnern uns: Dein Muskel wächst, wenn der PI3k/Akt/mTOR-Signalweg induziert wird mit tatkräftiger Hilfe von Testosteron und Wachstumshormon (via IGF1) – für edubily-Leser nichts Neues.

Hier zur Theorie:

• 24 Stunden nach Alkohol-Vergiftung (!) war die muskuläre Protein-Synthese Rate um 15-25 % erniedrigt
• Alkohol hemmt womöglich mTOR und sorgt somit dafür, dass Insulin und IGF nicht richtig wirken, was den Abbau von Muskulatur begünstigt
• Alkohol erhöht Myostatin. Myostatin hemmt das Wachstum von Herz – und Skelettmuskulatur
• Alkohol verhindert das adäquate Wirken von Insulin am Rezeptor, verringert allerdings weder IGF, noch Insulin-Rezeptoren
• Gabe von 71 g Ethanol verringert Protein-Synthese in der Leber (dort entsteht dein „Gesamteiweiß“) um 30 %, verringert allerdings auch die Leucin-Oxidation um ca. 24 %, was den negativen Netto-Effekt von Ethanol auf die Muskelentwicklung verringert. Leucin-Oxidation ist ein Marker von Proteinabbau im Muskel. Die Wirkung von Alkohol hier, wäre sowohl antianabol, als auch antikatabol 

Hier also wenig positive Meldungen zu Alkohol. Wie sieht es hinsichtlich deiner Hormone aus?

• Während eine Ethanol-Dosis von 0,83 g/kg keinen Einfluss auf Testosteron hat, zeigt sich bei einer Dosis von 0,35 g/kg, eine Testosteron-Steigerung von ca. 20 % – hohe Dosen von 1,5 g/kg können die Testosteron-Werte um ca. 20% senken 
• Die Gabe von 1 g/kg nach dem Krafttraining, erhöht die Testosteron-Werte signifikant, ebenso wie die Werte des freien Testosterons

Zwischenfazit

There appears to be a dose dependency in the hormonal response. All the studies that analyzed testosterone using a dose lower than 1.5 g/kg show an increase in the circulating levels of the hormone. Conversely all those using higher dosages (1.5 g/kg ) show a decrease. It also seems that the decrease can only be seen in men while an increase is evident in women.

Alles unter 1,5 g/kg also, erhöht Testosteron. Alles darüber, senkt es.

Weiterhin finden wir in diesem Review: Alkohol scheint keinen Einfluss auf Östrogen-Werte zu haben.

Weiterhin zeigt das Review, dass Ethanol womöglich einen suppressiven Effekt auf Wachstumshormon hat – bei hoher Dosis (1,5 g/kg) zeigt sich in einer anderen Studie allerdings nur ein abgeschwächter Effekt, der dennoch signifikant bleibt. Eine weitere Studie findet keine Zusammenhänge.

(Vgl. Bianco, 2014)

Doch was ist mit Krebs?

• Allen und Kollegen (2008) stellen fest, dass moderater Konsum von Alkohol, das Krebsrisiko hinsichtlich diverser Krebsarten steigern kann (Frauen-Studie)
• gleichzeitig zeigt eine Arbeit von Grønbæk et al., eine dramatische Reduktion der Gesamtsterblichkeit (Studie mit 25.000 Teilnehmern): Bei Moderat-Trinkern von 10 %, bei Wein-Trinkern von ca. 35 %, was einher ging mit einer Reduktion der Krebssterblichkeit

Zusammenfassen kann man das Gesagte mit einer anderen Studie von Corrao et al. (2004):

Results. Of the 561 initially reviewed studies, 156 were selected for meta-analysis because of their a priori defined higher quality, including a total of 116,702 subjects. Strong trends in risk were observed for cancers of the oral cavity, esophagus and larynx, hypertension, liver cirrhosis, chronic pancreatitis, and injuries and violence. Less strong direct relations were observed for cancers of the colon, rectum, liver, and breast. For all these conditions, significant increased risks were also found for ethanol intake of 25 g per day. Threshold values were observed for ischemic and hemorrhagic strokes. For coronary heart disease, a J-shaped relation was observed with a minimum relative risk of 0.80 at 20 g/day, a significant protective effect up to 72 g/day, and a significant increased risk at 89 g/day. No clear relation was observed for gastroduodenal ulcer.

• Starke Korrelationen bei Tumoren von Mund, Speiseröhre, Kehlkopf – schwache Korrelationen bei Darm-, Enddarm-, Leber- und Brust-Krebs
• Diese Korrelationen waren auch vorhanden bei Zufuhr von 25 g Ethanol/Tag
• Signifikant protektive Wirkung von Alkohol bzgl. kardiovaskulärer Ereignisse (z. B. Herzinfarkt), steigend bis 72 g Ethanol/Tag, allerdings stark abfallend bei > 85 g/Tag

… und was ist mit dem Immunsystem?

Obwohl es Studien gibt, die eine gesteigerte Immunokompetenz zeigen, zeigen „blanco“-Studie über Ethanol folgendes:

Chronic and even acute, moderate alcohol use can increase host susceptibility to infections caused by bacterial and viral pathogens. Impaired host defence after alcohol exposure appears to be linked to a combination of decreased inflammatory response, altered cytokine production, and abnormal reactive oxygen intermediate generation. Furthermore, cellular immunity, particularly antigen-specific immune response, is impaired by both acute and chronic alcohol use. Although T lymphocyte functions can be directly affected by ethanol, decreased antigen presenting cell function appears to be a key element in the ethanol-induced decrease in cell-mediated immunity. (Szabo, 2009)

Kurz und auf Deutsch: Dein Immunsystem funktioniert nicht so, wie es funktionieren soll. Allerdings steht dort, im Kleingedruckten, dass die Entzündungsreaktion abgemildert wird, was für andere pathologische Situationen wertvoll sein kann.

Warum zeigen einige Studien eine gesteigerte Immunokompetenz nach Verzehr von Alkohol? Na, weil in Bier und insbesondere in Wein, Polyphenole enthalten sind. Die wahren Modulatoren des Immunsystems. 

Und was schließen wir daraus?

Ich verbessere meine Insulin-Sensitivität zugunsten der Inkaufnahme von weniger Muskulatur?

Ich moduliere den Arteriosklerose-Prozess zugunsten der Inkaufnahme einer Krebserkrankung?

Ich steigere mein Testosteron zugunsten der Inkaufnahme von weniger Wachstumshormon?

Das muss jeder für sich selbst entscheiden, versteht sich.

Für mich:

Mal ein Bier, okay.

Und von welchen Dosen sprechen wir?

Was sind Dosen, von denen man „gute“ Dinge erwarten kann?

Laut Literatur ist alles unter 80 g Ethanol vertretbar, entsprechend ca. 1 g/kg Körpergewicht bei einem 80 kg schweren Menschen.

Heißt übersetzt:

Du guckst auf die Flasche. Da steht bei meinem Bier 4,8 %. 4,8 % davon ist also Ethanol. Bei 500 ml Bier wäre das ca. 24 ml. Allerdings wissen wir von Volumen, Masse und Dichte und so weiter …

Im Vergleich zu Wasser hat Ethanol eine geringere Dichte, weswegen 1 Liter Ethanol lediglich 789 g wiegt (bei 20°).

Also zählt nur ca. 80 %.

Bei unserem Beispiel: Pi mal Daumen haben wir 20 g Ethanol vorliegen. 

Du könntest nach dieser Rechnung also zwei Liter Bier trinken.

Wir bleiben dann wohl doch lieber bei 20 g Ethanol :-)

Referenzen

Allen, Naomi E et al. “Moderate alcohol intake and cancer incidence in women.” Journal of the National Cancer Institute 101.5 (2009): 296-305.

Bianco, Antonino et al. “Alcohol consumption and hormonal alterations related to muscle hypertrophy: a review.” Nutrition & Metabolism 11.1 (2014): 26.

Blank, Jason Michael et al. “Influence of daily ethanol injection on compensatory hypertrophy in the rat.” The FASEB Journal 26 (2012): 1142.39.

Brust, John C. “Ethanol and cognition: indirect effects, neurotoxicity and neuroprotection: a review.” International journal of environmental research and public health 7.4 (2010): 1540-1557.

Corrao, Giovanni et al. “A meta-analysis of alcohol consumption and the risk of 15 diseases.” Preventive medicine 38.5 (2004): 613-619.

Gavin, Timothy P, and Peter D Wagner. “Acute ethanol increases angiogenic growth factor gene expression in rat skeletal muscle.” Journal of Applied Physiology 92.3 (2002): 1176-1182.

Grønbæk, Morten et al. “Type of alcohol consumed and mortality from all causes, coronary heart disease, and cancer.” Annals of Internal Medicine 133.6 (2000): 411-419.

Liu, Weimin et al. “Differential effects of daily-moderate versus weekend-binge alcohol consumption on atherosclerotic plaque development in mice.” Atherosclerosis 219.2 (2011): 448-454.

Manzo-Avalos, Salvador, and Alfredo Saavedra-Molina. “Cellular and mitochondrial effects of alcohol consumption.” International journal of environmental research and public health 7.12 (2010): 4281-4304.

McCarty, MF. “The insulin-sensitizing activity of moderate alcohol consumption may promote leanness in women.” Medical hypotheses 54.5 (2000): 794-797.

Romani, Andrea MP. “Magnesium homeostasis and alcohol consumption.” Magnesium Research 21.4 (2008): 197-204.

Szabo, Gyongyi. “Consequences of alcohol consumption on host defence.” Alcohol and alcoholism 34.6 (1999): 830-841.

Zavodnik, IB, TP Piletskaia, and II Stepuro. “[Kinetics of ethanol-induced lysis of human erythrocytes].” Biofizika 39.6 (1993): 1033-1039.

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Irgendwann stellte man erstaunt fest, dass Irisin eine große Rolle spielt hinsichtlich des Färbens deines Fettgewebes: Es macht weißes Fett einfach braun – und somit thermochemisch aktiv. Es verbrennt dann selbst Fett.

Zwei Jahre nach der Entdeckung von Irisin, spekulieren Forscher, dass dieses Myokin möglicherweise der Grund ist, warum Sport die Wahrscheinlichkeit senkt an Krebs zu erkranken.

• Es hat eine anti-entzündliche Wirkung,
• es stimuliert den programmierten Zelltod von Tumorzellen,
• es steigert die Wirkung von herkömmlichen Krebs-Medikamenten, in dem es die kranken Zellen sensitiver dafür macht.

Das alles sorgt für…

Irisin significantly decreased cell number, migration and viability in malignant MDA-MB-231 cells, without affecting non-malignant MCF-10a cells.

Doch woher kommt das Irisin? Das habe ich hier schon mehrfach (!!!) erklärt, aber gerne noch einmal (für alle ‚Neulinge‘):

In this paper, we show that PGC1α stimulates the expression of several muscle gene-products that are potentially secreted, including Fndc5. The Fndc5 gene encodes a type I membrane protein that is processed proteolytically to form a new hormone secreted into blood, termed irisin.

Aaaaahja!! Wir erinnern uns: Irisin ist ein PGC1-alpha abhängiges Myokin!

Und was macht dieses PGC1-alpha sonst noch so?

PGC1α is induced in muscle by exercise and stimulates many of the best known beneficial effects of exercise in muscle: mitochondrial biogenesis, angiogenesis and fiber-type switching². It also provides resistance to muscular dystrophy and denervation-linked muscular atrophy ³. The healthful benefits of elevated muscle expression of PGC1α may go beyond the muscle tissue itself. Transgenic mice with mildly elevated muscle PGC1α are resistance to age-related obesity and diabetes and have a prolonged life-span.

Jetzt wird klar, warum der Onkel, also ich, immer von PGC1-alpha und mitochondrialer Biogenese quatscht. PGC1-alpha ist der Master-Regulator hinsichtlich der Mitochondrien(neu)bildung, genannt mitochondriale Biogenese.

PGC1-alpha macht langlebig, wohl auch aufgrund der Neubildung von Mitochondrien.

Und nun: PGC1-alpha macht auch krebsfreier, in dem es die Bildung von Irisin stimuliert.

Es wäre also generell nicht ganz dumm zu wissen, wie man das alles macht, oder?

Gott sei Dank habe ich das alles zusammengefasst in meinem ersten Artikel auf Aesir Sports:

http://aesirsports.de/2014/09/leistungsfaehigkeit-einem-wort-mitochondrium/

Also wer jetzt nicht handelt, den kann ich absolut nicht verstehen – wirklich nicht!

Referenzen

Boström, Pontus et al. „A PGC1-[agr]-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis.“ Nature 481.7382 (2012): 463-468.

Gannon, Nicholas P et al. „Effects of the exercise‐inducible myokine irisin on malignant and non‐malignant breast epithelial cell behavior in vitro.“ International Journal of Cancer (2014).

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Wir Fragen uns natürlich, was das hier alles soll. Warum sollen wir so leben?

Natürlich dreht sich zunächst alles um den „Langlebigkeits-Effekt“, der durch AMPK vermittelt wird. Aber es geht noch um weitere Effekte …

• weniger benötigtes Insulin, auch bei einer „großen Mahlzeit“
• mehr Klarheit im Kopf, weniger Müdigkeit (vermittelt durch Stress-Hormone)
• die genannten Stress-Hormone sorgen für eine gesteigerte Lipolyse (Fettfreisetzung)
• was zusammen mit wohl erhöhten hGH-Werten dazu führt, dass wir insgesamt einen härteren Körper bekommen

Macht Sinn soweit.

Spannend jedoch wird die Frage nach dem Protein …

Wie viele von euch glauben noch an das Märchen des „Muskelverlierens“?

Zumindest hinsichtlich der täglichen Mahlzeiten-Frequenz?

Das würde vielleicht zutreffen für jemanden, der einen künstlichen Steroid-Körper hat, aber nicht für jemanden, der einen natürlichen, kräftigen Körper haben möchte.

Der Punkt ist: Stress-Hormone, wie Adrenalin, sind in der Tat nicht katabol, sondern protein sparing, das heißt (körper-)proteinsparend.

Vor einigen Jahren bin ich auf eine interessante Idee gestoßen … das Prinzip der Super-Kompensation finden wir auf jeder Ebene des Lebens. Sowohl in der Zelle, als auch in deinem Gehirn, verankert als Persönlichkeitsmerkmal.

Kurz: Bekommt irgendein ein Teil von dir eine längere Zeit nicht genug von irgendetwas, dann wird dieser Teil dafür sorgen, dass er bei der nächsten Gelegenheit bunkert, Ressourcen erhöht und somit geschützt ist vor genau diesem Stressor, der dafür sorgte, dass du eine ganze Zeit lang „nicht genug“ von irgendetwas bekommen hast.

Gilt das auch für das Körperprotein, also Muskulatur?

Es ist nicht unbekanntes Phänomen, dass der Körper während Nahrungsknappheit einen Prozess einleitet, der Autophagie heißt – fehlt das Nahrungsprotein oder fällt die Kalorienzufuhr zu stark ab, dann „recyclet“ der Körper „Schrottproteine“ in der Zelle, um neue Aminosäuren zu gewinnen.

Das ist ein hervorragender Anti-Aging Prozess, denn dadurch können sich fehlerhafte Protein nicht akkumulieren und kaputte Mitochondrien dürfen sich verabschieden.

Doch was passiert sonst während (kurzzeitiger) Nahrungsknappheit?

Bleiben wir bei Hofmeklers Gedanken: Sporteinheiten sind katabole Prozesse, die die Zelle dazu zwingen „Stress“ wahrzunehmen und dementsprechend zu handeln. Die Zelle also wird versuchen, nach der Sporteinheit das Maximale an Nährstoffen, Hormonen etc. aufzunehmen. Sie macht das in dem sie beispielsweise die Insulin-Rezeptor-Dichte erhöht, die IGF-Rezeptor-Dichte erhöht, Glukose-Transporter translokalisiert, mehr Glykogen-Synthase exprimiert etc. Die Zelle ist nach einer Sporteinheit, nach einem katabolen Prozess, in der Lage, deutlich mehr und deutlich effektiver „anabol“ zu werden – sie reagiert besser auf Insulin, hat vermehrt IGF-Rezeptoren, speichert besser Glykogen etc.

Könnte man vereinfacht sagen, je kataboler du (kurzfristig!) wirst, umso anaboler wird die Zelle danach? Womöglich!

Nach diesem Konzept also wäre es eine völlig dumme Idee, vor einer Sporteinheit „anti-katabole“ Substanzen zu schlucken, denn die würden den Wachstumsprozess wohl verhindern. Kennen wir ja mittlerweile von Antioxidantien.

Biochemiker wissen, dass Kurzzeitfasten im Prinzip genau so wirkt wie eine Sporteinheit. Damit wir uns verstehen: Wir reden hier nicht von tagelanger Nahrungsabstinenz, sondern von einer kurzzeitigen Stimulation des Körpers – kein Disstress, sondern Eustress.

Ori Hofmekler also beschreibt undereating im Wesentlichen als „großen Prozess“, der biochemisch eine Sporteinheit mimt, also nachahmt.

Was also würde passieren, wenn du – in physiologischen Rahmen – kurzfristig deutlich weniger Kalorien, womöglich auch deutlich weniger Protein zu dir nimmst?

Deine Zellen werden danach maximal anabol, das heißt aufnahme- und synthesefähig. 

Wenn du also den „Zyklus“ vollendest und am Ende deines Tages eine große Mahlzeit isst (oder dafür ein Essensfenster verwendest), dann werden die Nährstoffe maximal und effektiv in die Zelle kommen, Hormone optimal wirken können.

Denn: Häufig kommt es nicht auf Hormon-Konzentration im Blut an, sondern um die Wirkung im Zielorgan via Rezeptoren. Stimmen die nicht, bringt auch der beste Hormonwert nichts.

Ich habe mal freihand ein Bild gezeichnet, das die Gedanken zusammenfassen sollen:

Die dunkle Wellen-Linie stellt das undereating plus große Mahlzeit dar, die wir am Abend finden. Der mediane Wert ist in rot dargestellt.

Die X-Achse also stellt die Uhrzeit dar. Die Y-Achse meinetwegen das ausgeschüttete Insulin.

Die hellen Wellen-Linie stellt das typische Essverhalten dar – hier gezeigt anhand drei großen Mahlzeiten (ohne Snacks). Der mediane Wert ist in blau dargestellt.

Insgesamt soll klar werden: Die Insulin-Kurven verlaufen tagsüber deutlich niedriger während eines undereatings als während eines typischen Essverhaltens.

Gleichzeitig zeigt die Grafik auch, wann wir AMPK erwarten und wann wir mTOR erwarten, stellvertretend für „katabole“ und „anabole“ Prozesse – natürlich sehr vereinfacht dargestellt.

Abschließend

Um auf meine Eingangsfrage („Die Frage nach dem Protein“) zurückzukommen …

Angenommen, diese klassische Superkompensation wirkt auch hinsichtlich Protein-Zufuhr und Protein-Synthese – was würde passieren, wenn man dem Körper ein paar Tage einfach das Protein entzieht? Würden wir danach eine muskuläre Superkompensation erleben?

:-)

The post Periodic undereating – Teil II first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.