Leucin ist die anabole Aminosäure schlechthin. Das funktioniert durch eine Aktivierung von mTOR, genauer gesagt des mTORc1-Komplexes.

Nicht über den bekannten PI3K and Akt/-Pfad wie bei Insulin sondern via hVps34 ¹ wodurch interessanterweise der gestiegene intrazelluläre Calciumspiegel mTORC1 triggert ². Das ist übrigens dasselbe, was auch bei muskulärer Betätigung passiert.

Zumindest in vitro, im Labor, klappt der Anabolismus via Leucin, aber dummerweise gerade nicht in vivo bei Kachexie oder beim altersbedingten Muskelverlust. Also ausgerechnet dann, wenn es um die Wurst geht und nicht um den breitesten Latissimus.

We conclude that leucine, as a standalone nutritional intervention, is not effective in the prevention of muscle wasting ³

„These observations support the view that attempting to stimulate protein synthesis by increasing leucine availability alone constitutes an ineffective strategy to counteract anabolic resistance in muscle wasting conditions.“

So kann man auch den hier beschriebenen Versuch mit den älteren Herrschaften, bei denen eine Glycingabe beinahe einer Testosteronkur gleichkam, auch besser verstehen.

In dem Versuch von Ham et al. wurden Leucin und Glycin übrigens in einer 1:2 Ratio gegeben. Praktisch gesehen heißt das für uns 1 Teil BCAA (mit 50% Leucin) auf 1 Teil Glycin im Shake.

Die kleinste Aminosäure, das „langweilige“ Glycin, überrascht halt immer wieder.

Referenzen

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Immer deutlicher wird, dass Pflanzen wahre „Schatzkisten“ sind, die sich öffnen, sobald sie in deinen Körper gelangen.

Eine Sache sollte uns klar sein: Wer mit Evolution argumentiert, der darf nicht nur die letzten 50.000 bis 100.000 Jahre berücksichtigen, sondern muss den Menschen als Hybrid-Primat erkennen. Eine Spezies, die ganz spezielle Anforderungen hat, gleichzeitig auch ganz spezielle Charakteristika zeigt. Vereinfacht ausgedrückt: Ein Herbivore, der Attribute eines Carnivoren entwickelte. Übrigens: Der Hund entwickelte sich genau in die andere Richtung. Weg von nahezu reiner Carnivorie hin zu einer Spezies, die auch vermehrt pflanzliche Kost zuführte, natürlich im Zuge der Co-Evolution mit dem Menschen. Der Hund kann, im Gegensatz zum Wolf, Stärke verdauen.

Wer das so erkennt, dem wird zwangsläufig auffallen, dass es enorm schwer ist, die Ernährung für den Menschen zu definieren. Noch schwerer wird es, wenn wir auch epigenetische Einflüsse berücksichtigen, wobei schon eine Stammeslinie unterschiedliche Anpassungen zeigen könnte, die sich z. B. in gewissen Anfälligkeiten gegenüber Krankheiten äußert. Du siehst: Es ist nicht einfach.

Sicher kann der Mensch recht gut mit pflanzlicher Kost umgehen. Denn nahezu 40 Millionen Jahre Pflanzenkost hinterlässt auch bei uns ihre Spuren.

Vielleicht ist es auch ein Säugetier-Ding … Oder ein Eukaryoten-Ding. Denn selbst primitive eukaryotische Organismen wie Hefen haben gleiche oder sehr ähnliche zelluläre Signalwege. Die Stoffe, die man testet, wirken oft sehr ähnlich, zumindest auf die Zellen.

Nun gut. Auf meinem Schreibtisch steht die Grüntee-Tasse und vor mir liegt die passende Arbeit dazu. Die zeigt:

EGCG, das Polyphenol im Grüntee, wirkt stark anti-katabol auf Muskelzellen.

Die Forscher fanden heraus, dass EGCG auf den Muskel wirkt wie Insulin und IGF, die beiden anabolsten Hormone. Sowohl Insulin, als auch IGF, aktivieren den sogenannten anabolen Signalweg in der Muskelzelle. Das kurbelt nicht nur die Protein-Synthese an, sondern hemmt – ganz wichtig – den Proteinabbau im Muskel, der durch ein Protein namens FOXO mediiert wird.

FOXO baut Muskelprotein ab. Insulin und IGF hemmen das.

Wie bereits besprochen, konnte gezeigt werden, dass EGCG auf FOXO wie Insulin und IGF wirken kann. Das ist nicht nur beeindruckend, das ist … sensationell. Man muss nur mal eben an die vielen Kranken denken, die im Bett liegen und ihre Muskelmasse verlieren. Oder an den Bodybuilder … ui, ui, ui.

Der Punkt ist natürlich auch die Frage: Wie macht EGCG das? EGCG könnte auf FOXO direkt wirken oder … zum Beispiel den anabolen Signalweg anschalten, der auch durch IGF und Insulin angeschaltet wird. Wäre das der Fall, wäre EGCG nicht nur anti-katabol, sondern auch anabol wirkend.

Tatsächlich scheint Grüntee-EGCG auch über den anabolen Signalweg wirken zu können. Neben dieser Tatsache spielt auch das ROS-Signaling eine Rolle und eine direkte Wirkung auf FOXO durch Grüntee – im folgenden schematisch dargestellt.

Grüntee wirkt auf den Muskel

Das war und ist freilich nicht die einzige Arbeit, die aufzeigt, dass Grüntee sehr positiv auf den Muskel wirkt. Da gibt es noch viele weitere. Mich jedoch fasziniert, dass EGCG einen, ja, Hormon-ähnlichen Effekt auf den Muskel hat.

Wichtig ist: In der Arbeit finden wir den Hinweis, dass die Menge, die dafür gebraucht wird, auch die Menge ist, die wir nach EGCG-Konsum in Tier- und Humanstudien finden. Das ist gut. Weniger gut ist, dass die Autoren auch aufzeigen, dass es ein Zuviel gibt. EGCG hat dann katastrophale Auswirkungen auf den Muskel. Das wollen wir natürlich vermeiden.

Ich denke, der Sweet-Spot liegt bei 5 Tassen Grüntee am Tag. Das ist allerdings reine Spekulation.

Quelle:

Wimmer, Robert J.; Russell, Sarah J.; Schneider, Martin F. (2015): „Green tea component EGCG, insulin and IGF-1 promote nuclear efflux of atrophy-associated transcription factor Foxo1 in skeletal muscle fibers“. In: The Journal of Nutritional Biochemistry. 26 (12), S. 1559-1567, DOI: 10.1016/j.jnutbio.2015.07.023.

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Nur gesund durch Mitochondrien?

Wir können uns die zelluläre Genexpression in etwa so vorstellen: Auf der einen Seite des Spektrums finden wir AMPK/PGC-1alpha und auf der anderen Seite finden wir Akt/mTOR. Wir können durch alltägliche Umwelteinflüsse (z. B. Sport, Ernährung und Co.) diese Schalter anspringen lassen und so den kompletten Zellstoffwechsel beeinflussen.

Welche Resultate das mit sich bringt, haben wir hier im Blog, im Buch und andernorts (z. B. in den Guides) sehr ausführlich besprochen. Folgende Grafik fasst das Besprochene noch einmal zusammen.

Unser Augenmerk lag dabei überwiegend auf dem AMPK/PGC-1alpha-Signalweg. Das liegt daran, dass die Literatur konstant von diesem Signalweg, ja, schwärmt. Alles erdenklich Gute (Langlebigkeit etc.) kommt von dort.

Ich glaube, das ist nur die halbe Wahrheit. Die andere Wahrheit konnte sich nie zeigen, da es schlicht niemanden interessierte. So ist das in der Wissenschaft.

Hypermuskulös, wenig Körperfett und gesund durch Anabolismus?

Schon im Handbuch bespreche ich Arbeiten, die zeigen: Aktivieren wir diesen anabolen Signalweg konstant, dann werden die Tiere wider Erwarten nicht krank. Ganz im Gegenteil. Bei denen wächst der Muskel unerhört. Doch: Was passiert als Folge?

Ein gutes Beispiel dafür sind transgene Mäuse⁶ Bei denen aktivieren Wissenschaftlicher schlicht künstlich dieses, eben (und im Buch) besprochene, Akt. Akt, ein Protein, wiederum aktiviert mTOR – der zentrale Schalter für Anabolismus. In der Sprache der Zelle: Protein-Synthese. Doch wie sehen die globalen, sprich systemischen Effekte aus?

Um das herauszufinden, mästeten die Forscher diese Mäuschen und aktivierten zeitgleich dieses Akt-Gen. (Logischerweise gab es auch eine normalgefütterte Kontrollgruppe und eine normalgefütterte Akt-Gruppe.) Die Resultate waren beeindruckend:

• Nach einigen Wochen erreicht die Akt-induzierte Muskel-Hypertrophie ein Plateau (Stichwort Myostatin)
• Bis dahin hatten die Mäuschen schon einen 100 % größeren Muskelquerschnitt und 50 % mehr Kraft
• Akt vergrößerte ausschließlich die großen Typ-II-Fasern
• Die Mäuschen hatten gegenüber der Mast-Kontrollgruppe fast 50 % weniger Körperfett, keine Blutzuckererhöhung, normale Insulin-Werte, niedrige Leptin-Werte und erhöhte Glukagon-Werte
• Während die Mast-Mäuschen schon typische Erscheinungen wie Fettleibigkeit, Fettleber und Insulinresistenz zeigten, wiesen die Akt-Mäuschen eine völlig normale Glukose-Toleranz auf und überhaupt keine Fettleber
• Der Muskel fischte bis zu doppelt so viel Traubenzucker (Glukose) aus dem Blut
• Trotz der Tatsache, dass die Muskel-Mäuschen sich 40 % weniger bewegten, hatten sie einen höheren Energieumsatz
• All die eben genannten Effekte konnten geblockt werden durch einen mTOR-Inhibitor

Klingt beeindruckend? Ist beeindruckend.

Trotz viel weniger muskulärer Fettverbrennung, sehr viel weniger Körperfett?

Insgesamt wurden 3500 Gene im Muskel entweder an- oder abgeschaltet.

Jetzt kommt der Punkt: Akt-Transgene-Muskeln schalteten Gene ab, die am Fettstoffwechsel beteiligt sind – wie: PGC-1alpha (75 % weniger) und Co. Gleichzeitig wurden Gene hochreguliert, die am Glukose-Stoffwechsel partizipieren. Der Muskel switchte weg von der Fettverbrennung, hin zum Glukose-Stoffwechsel. Interessant dabei ist, dass in der Leber genau das Gegenteil passierte. Dort fanden die Wissenschaftler aktive Gene, die für gesteigerte Fettsäureoxidation sorgen.

Hier also wird ein Dogma auf den Kopf gestellt. Der Muskel muss kein Fett verbrennen können und kann trotzdem systemisch dafür sorgen, dass die Tierchen völlig gesund bleiben und hypermuskulös.

Was hättest du gerne? Völlig egal, solange du Sport treibst!

Ganz offensichtlich müssen wir langsam aber sicher anerkennen, dass es völlig wurschd ist, in welche Richtung (Ausdauer vs. Kraftsport) wir unseren Muskel entwickeln – solange wir ihn entwickeln, wird er uns vor den vielen bösen Gefahren in unserer heutigen Welt schützen.

Interessant ist, dass es zur einen Seite des Extrems wohl das passende Pendant auf der anderen Seite gibt. So wissen wir neuerdings, dass das Fettgewebe nicht nur metabolisch aktiv wird durch Myokine, die vom AMPK/PGC-1alpha-Signalweg ausgehen (Irisin), sondern auch durch Myokine, die vom Akt/mTOR-Signalweg ausgehen (FGF21).

Mir gefällt ein großer, kräftiger Muskel, der mir konstant Glukose aus dem Blut fischt und sehr anabol ist. Das könnte Stoff für ein neues Handbuch werden :-) Mal sehen!

Was mich nun wirklich interessiert: Wie sehen die Langzeiteffekte aus, wenn man das Leben dieser hypermuskulösen Tierchen studiert? Werden die auch alt? Und wenn ja: wie? Spannend, spannend!

Literatur

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Ich empfehle neben Magnesium auch Zink. Es gibt eben ein paar Mikronährstoffe, die jeder in seinem Blut haben sollte.

Magnesium und Zink sind auch die beiden, die starke Schwankungen zeigen:

Schnupfen? Zink weg.

Stress? Magnesium weg.

Wenn gleich Zink – aus mir unerklärlichen Gründen – deutlich schneller aus dem Blut verschwindet, als Magnesium.

Das Blut ist ja tatsächlich nur ein Marker, ein Hinweis, wie das mit dem Zink in deinem Körper aussieht. Die Wahrheit ist wohl, dass du Zink-Speicher hast, die den Zink-Wert im Blut kompensieren – sonst wären wir alle längst tot.

Ich hatte das bereits einmal erklärt anhand des Gesamteiweißes: Wenn das Schwimmbecken voll ist, dann macht’s auch nichts, wenn mal 5L flöten gehen. Die merkt man dann nicht.

Aber… wer von euch Athleten (Blutwerte bekomme ich ja regelmäßig) hat denn überhaupt mal Zink genommen und den Körper damit abgefüllt?

Egal: Was kann Zink für dich eigentlich so tun? 

Ich hatte mal gesagt, irgendwo hier auf dem Blog, dass Zink unbedingt notwendig ist für die Protein-Synthese (übrigens genau wie Magnesium). Dann hatte ich gesagt, dass Zink unbedingt notwendig ist, wenn man keinen Krebs möchte. Und heute sage ich, dass

Zink die Funktion des Insulins mimt (nachahmt)

Das ist gut, denn dann wird deine Zelle anabol (PI3K/Akt-Signalweg), ohne, dass du Insulin (wovor du Angst hast) im Blut hast.

Ist das nicht eine gute Nachricht? Zink ist der ver-mineralte Anabolismus.

Na also… wenn das keine gute Nachricht ist. Dann gibt es ja vielleicht einen Ausweg bzgl. deiner hohen Blutzucker-Werte? Oder der Tatsache, dass kein Bizeps bei dir wachsen will.

Referenzen

Vardatsikos, George, Nihar R Pandey, and Ashok K Srivastava. „Insulino-mimetic and anti-diabetic effects of zinc.“ Journal of inorganic biochemistry 120 (2013): 8-17.

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Das hat natürlich einen physiologischen Hintergrund. Die Milch ist der „natürliche Proteinshake“, wenn es um das Wachstum geht – normalerweise natürlich gedacht für Kälber, aber was gut ist für das Tier, kann nicht schlecht sein für den Mensch – so oder so ähnlich könnte der Slogan heißen.

Milch ist nicht nur ein Getränk, das aus Laktose und Protein besteht, weiß gefärbt, sondern…

This review will discuss pituitary, hypothalamic, pancreatic, thyroid, parathyroid, adrenal, gonadal, and gut hormones as well as growth factors, prostaglandins, and neuropeptides found in milk (see Table 1). Other biologically important proteins and peptides in milk such as the immunoglobulins, allergins, opiates, enzymes, casomorphins, and cyclic nucleotides will not be addressed. The reader is referred to excellent recently published reviews regarding hormones and other bioactive substances present in milk (2–4).

Of the hormones and growth factors present in milk many exist in concentrations that exceed those found in maternal plasma (see Table 2). Some are rapidly transported into milk from the maternal circulation unchanged in structure and activity; others appear to be modified by glycosylation, phosphorylation, and proteolysis within the mammary gland and/ or milk. Several hormones [thyroid hormones, relaxin, PTHreleasing peptide (PTHrP), estrogen, GnRH. PRL], growth factors [insulin-like growth factor (IGF), epidermal growth factor (EGF)], and nonhormonal bioactive substances (lactoferrin, transferrin, casomorphins) appear to be synthesized within the mammary gland as well as transported from the maternal circulation.

Wir finden dort also

• Hormone aus der Hypophyse, aus dem Hypothalamus, aus der Bauchspeicheldrüse, aus der Schilddrüse, aus der Nebenschilddrüse, aus der Nebenniere, aus den Geschlechtsorganen und aus dem Verdauungsapparat, darunter auch Schilddrüsenhormone, Östrogene, Gonadoliberin etc.,
• diverse Immunoglobuline,Opiate, Enzyme,
• und Wachstumsfaktoren wie IGF, EGF,
• und andere bioaktive Substanzen wie Lactoferrin, Transferrin und Kasomorphine.

Natürlich muss man das jetzt im richtigen Kontext sehen: Milchtrinker werden nicht „ertappt“ bei der nächsten Doping-Kontrolle, weil sie i.d.R. keinerlei Einfluss auf unseren eigenen Hormonhaushalt haben. Aber auf diesen Punkt möchte ich an dieser Stelle nicht weiter eingehen, weil ich schon 10 Kommentare unter dem Post sehe mit Studien, die das Gegenteil beweisen.

Der Punkt ist: In der Milch sind etliche Faktoren enthalten, die gerade dem Menschen helfen können, der schnell regenerieren muss.

• Mineralstoffabsorption
• Immunomodulatoren
• ACE Inhibitoren (Senkung des Blutdruckes)
• Antimikrobisch
• Antithrombotisch
• Probiotisch
• Organ-Modulatoren (IGF1 etc.)

(Schanbacher et al., 1998; Meisel et al., 1998)

Ich möchte an dieser Stelle erinnern an meinen Post, „Nie wieder dick“, wo der Konsum von Milchprodukten signifikant und biochemisch bewiesen, die Fettspeicherung bzw. Fettaufnahme hemmt, bei gleichzeitig erhöhter Oxidation von Lipiden, was einen Netto-Effekt von bis 40% mehr Gewichtsverlust haben kann, wenn jemand hypokalorisch lebt.

Weiter denken wir alle an eines der Langlebigkeits-Gene, Sirt1, und den Einfluss von Milch auf genau dieses Gen:

Treatment with high dairy group conditioned media resulted in 40% increased SIRT1 gene expression in both tissues (p < 0.01) and 13% increased enzyme activity in adipose tissue compared to baseline. This was associated with increased gene expression of peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator 1 alpha (PGC-1α), nuclear respiratory factor 1 (NRF1), cytochrome oxidase c subunit 7 (Cox 7), NADH dehydrogenase and uncoupling protein 2 (UCP2) in adipocytes as well as uncoupling protein 3 (UCP3), NRF1 and Cox 7 in muscle cells (p < 0.05).

(Bruckbauer et al., 2011)

Dort wird bestätigt, was man in vivo beobachten, aber bisher nie erklären konnte: Milch erhöht die Kapazität zur Fettsäureoxidation sowohl in der Muskel – als auch in der Fettzelle, einhergehend mit einer erhöhten Sirt1-Expression (40%) und somit auch einer höheren mitochondrialen Dichte via PGC1-alpha. Alles bekannte Begriffe, deren profunde Wirkungen (von Vielen) noch nicht verstanden wird.

Warum schreibe ich eigentlich über GOMAD?

Weil ich euch ein Getränk nahe legen möchte, das meine persönliche (muskuläre) Regeneration nach sportlichen Belastungen derart verbessert hat, wie ich das in zwei Jahrzehnten nicht erlebt habe.

Dazu trinkt man einen Liter Milch und mischt 10g Kreatin dazu. 

Man kann dies zusätzlich mit Kakao-Polyphenolen anreichern, in dem man Kakaopulver (nicht Kaba) kauft und dazu mischt.

(a) (-)-Epicatechin decreases myostatin and β-galactosidase and increases levels of markers of muscle growth. In humans, myostatin and β-galactosidase increase with aging while follistatin, MyoD and myogenin decrease. Treatment for 7 days with (-)-epicatechin increases hand grip strength and the ratio of plasma follistatin/myostatin. In conclusion, aging has deleterious effects on modulators of muscle growth/differentiation, and the consumption of modest amounts of the flavanol (-)-epicatechin can partially reverse these changes. (Ciaraldi et al., 2014)

(b) These results suggest that flavan-3-ols enhances lipolysis and promotes mitochondrial biogenesis. We conclude that improvement of metabolic syndrome risk factors following ingestion of chocolate may be induced, in part, by the mitochondrial biogenesis-promoting effect of flavan-3-ols. (Watanabe et al., 2014)

Kakao hat darüberhinaus eine antioxidative Kapazität, gemessen anhand des ORAC, von ca. 55 000 – 80 000/100g, Im Vergleich: Es gibt nur sehr wenige Nahrungsmittel, die die Wert-Grenze von ca. 100 000 überschreiten. Daraus folgt, dass Kakao ein sehr starkes Antioxidanz ist und somit durch freie Radikale hervorgerufene (Muskel-)Membranschäden vorbeugen kann.

Man muss nicht nicht 3,8 Liter trinken.

The post GOMAD – oder wie die Amerikaner Muskeln aufbauen first appeared on Biochemie für dein genetisches Maximum.