Wie ich zufällig gesehen habe, wurde die Arbeit, die hier referenziert ist, zurückgenommen. In der Begründung steht: Es stellte sich heraus, dass der Erstautor absichtlich Daten und Analysen fabriziert und/oder gefälscht hatte, die in den Abbildungen 2A, 3D, 4A, 4F, 5B, 5E, 6B, 6C und in der Ergänzungsabbildung 2a sowie in dem Western-Blot-Bild in der Ergänzungsabbildung 2B dargestellt sind.

Sowas kommt leider vor. Die Inhalte des Artikels also bitte mit einem „grain of salt“ verstehen ;-) 

Die Frage des Jahrhunderts ist wohl: Wie viel Genaktivität haben wir durch Lifestyle-Modifikationen tatsächlich selbst in der Hand?

Denn klar ist: Es gibt genetische Dispositionen. Ungünstige Gene und Gen-Kombinationen, die Risiken für bestimmte – uns hoffentlich nie widerfahrende – Ereignisse erhöht. Zumindest, wenn man mal im Themengebiet „Gesundheit vs. Krankheit“ bleiben will.

Es gibt sicher auch Gen-Kombinationen, die sich auf das Sportler-Leben auswirken. In anderen Worten: Wenn Papa und Mama Profisportler sind, hat das Kind vermutlich eher die Möglichkeit, selbst Profisportler zu werden … zumindest im Vergleich zu zwei Menschen, die am anderen Ende der Normalverteilung sitzen.

Dann wissen wir alle, dass wir – wenn wir den Körper ordentlich nähren – alle eine bestimmte Körpergröße, eine bestimmte Gesichtsform … und so weiter erben. Hier scheint wenig machbar zu sein, zumindest für uns. Mit anderen Worten: Der Baum – das kann man ungefähr abschätzen – wird halt 10 Meter hoch, wenn man ihn ordentlich gießt.

Wenn man den Organismus als Gesamt-Produkt seiner Genaktivität versteht, die er (zwar) durchaus selbst modulieren kann, dann könnte man auch davon ausgehen, dass Aspekte wie Zielsetzung, Wille, bestimmte Affinitäten auch – zumindest teilweise – genetischen Ursprungs sind. Und wenn nicht genetisch, dann … vielleicht epigenetisch?

Neuerdings wissen wir alle, dass selbst die Parental-Generation direkten (epigenetischen) Einfluss auf die F1-, also Folge-Generation hat. Logisch scheint mir, dass es sich diesbezüglich vor allem um wichtige Schalter geht. Zum Beispiel den Organismus beeinträchtigende Umwelteinflüsse – das kann alles, zum Beispiel eine große Angst, ein großer Schockzustand sein.

Und: Was ist am Ende wirklich „genetisch“, was „epigenetisch“, wo sind wir „frei“, wo „determiniert“? Nun gut.

Forscher versuchen dem natürlich schon lange auf die Schliche zu kommen. Deshalb haben Genetiker u. a. Begriffe wie Vererbung definiert. Zum Beispiel: Vererbung im engeren Sinne vs. Vererbung im weiteren Sinne. Hierbei wird u. a. versucht, herauszufinden, welche Komponente tatsächlich eher deterministischer Natur ist. Das braucht man z. B. in der Tierzucht.

Übrigens: Extrem spannend in diesem Zusammenhang ist, dass heute ja kaum mehr von reinem Darwinismus (also: Mutationen als Ursache für Evolution), sondern von Darwinismus in Verbindung mit Lamarckismus (also: Mutationen sind wichtig, aber sie sind nicht die einzige Ursache) gesprochen wird. ¹

Epigenetik studieren anhand des Energiestoffwechsels

Beim Energiestoffwechsel ist die Sache – zumindest für mich – klarer. Auch hier dürfte es genetische Dispositionen geben, die einfach eine – aus unserer modernen Sicht – bessere Startposition gewährleisten. Dazu hatte ich in einem Carnitin-Artikel einmal geschrieben, dass es „High-capacity-Mäuse“ gibt, die einfach immer viel Carnitin bauen und immer einen gewissen Vorteil haben, gegenüber diesen „Low-capacity-Mäusen“, die halt schneller metabolisch krank werden.

Der Energiestoffwechsel ist hochinteressant. Denn dort kann man rasch sehen, was Leben-in-die-eigene-Hand-nehmen eigentlich bedeutet. Wer das Handbuch gelesen hat, braucht darüber keine Sekunde mehr nachzudenken. PGC-1alpha durch irgendeinen Umwelteinfluss anschalten und … die ganze Welt ändert sich für dieses Tier.

Wir müssen lernen, auch das hatte ich einmal versucht klarzumachen, dass es gewisse Umweltereignisse gibt, die in unserem Körper als Anknipser fungieren, gewisse Schalter drücken. Ganz bekannt hierfür sind Omega-3-Fettsäuren, die bestimmte PPAR-Rezeptoren aktivieren. PPARalpha ist ein Subtyp, der dann entsprechend die Fettverbrennung in der Leber anheizt.

Wer es noch nicht gemerkt hat: Die edubily-Leser praktizieren alle dieses „gene expression modifying“. Jeder, der aus Grund XY damit beginnt, Taurin-Kapseln zu schlucken, tut das. Jeder, der ins Kraftstudio geht, tut das.

Der Gedanke an sich ist also nicht neu, ganz und gar nicht. Wir wollen das Thema nur präsenter und greifbarer machen, um gezielter und – für uns wissenschaftlicher – vorzugehen.

Vitamin A als „Gen-Schalter“ in der Leber?

Ganz neu ist eine Arbeit, die den Vitamin-A-Stoffwechsel in der Leber untersuchte. Die Autoren wollten herausfinden, was Vitamin A (Retinol) mit dem Energiestoffwechsel der Leber zu tun hat. Dazu schreiben die Autoren:

Obwohl Retinsäure (Anm: Hormon, das aus Vitamin A gebildet wird) die Mitochondrien-Funktion im Muskel von Nagetieren verbessert, ist wenig bekannt über ebendiese Wirkung von Retinsäure auf die Leber, außerdem gibt es wenige Daten mit Blick auf die menschliche Leber.

Logisch erscheint, dass man hier ansetzt und mal forscht. Ergebnis:

Diese Studien (Anm: Es wurden mehrere Experimente durchgeführt.) zeigen, dass Retinsäure die Mitochondrien-Funktion und den Fettstoffwechsel reguliert. Außerdem zeigen diese Studien, dass eine steigende Retinsäure-Konzentration möglicherweise die mitochondriale Biogenese und die Fettsäure-Oxidation steigert, so, dass sich möglicherweise auch therapeutische Nutzen, mit Blick auf mitochondriale Dysfunktionen, daraus ergeben.

(Vgl. ²)

Vitamin A könnte also ein solcher Schalter sein. Ergibt auch Sinn, denn daraus wird immer noch ein Hormon gebildet. So, wie bei Vitamin D auch, wo wir die Wichtigkeit gerade entdeckt haben, wo sich ein riesen Hype aufgebaut hat. Für mich sind alle fettlöslichen Vitamine in gewisser Hinsicht wichtige Schalter. Doch dazu gibt es heute keine Infos mehr.

Nun könnte ich mir vorstellen, dass der Deutsche mit seiner Sahne und Butter durchaus die 3000-IE-Marke für Vitamin A knackt. Alle, die das – aus welchen Gründen auch immer – nicht tun, könnten also Probleme bekommen. Vermutlich kaum spürbar, aber … na ja.

Für die anderen gilt: 1-2 x pro Woche Leber oder alle drei Tage eine 10.000er-Kapsel einwerfen. Ich jedenfalls bin nach wie vor kein Freund von Butter und Sahne, zumindest mit Blick auf die Vitamin-A-Zufuhr – die Gründe haben wir hier schon oft besprochen. By the way: Wer einen Vorzeigestoffwechsel hat und „alles richtig macht“, der muss sich sicher nicht „die Butter vom Brot“ (entsprechend: 10-30 g) nehmen lassen. :-)

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Stimmt. Um genau zu sein: extrem komplex.

Wie eine Leserin richtigerweise andeutet, spielen auch die Schilddrüse und die Nebenschilddrüse eine Rolle bei der Regulation – zu nennen sind hierbei beispielsweise Calcitonin und PTH. Auch T3 wirkt auf den Knochen und entsprechend auf den Calcitriol/Calcium-Haushalt.

Noch komplexer wird es, wenn wir, so eine Leser-Ergänzung, UV-Licht und diverse Lichtfrequenzen in die Gleichung mit einfließen lassen. Gibt es da etwa Unterschiede?

Um es dann noch etwas komplexer zu machen, möchte ich kurz auf weitere Wechselwirkungen eingehen – freilich nur auf Mikronährstoff-Ebene.

Beginnen wir mit dem geliebten Magnesium.

Magnesium

Schon vor einem halben Jahrhundert veröffentlichten Wissenschaftler in der Lancet eine Studie, die eine Vitamin-D-resistente Rachitis beschreibt. Diese Rachitis wurden die Kinder los … durch eine Magnesium-Gabe. Zufälligerweise hatte man nämlich entdeckt, dass die Magnesium-Werte niedrig waren. Magnesium scheint Enzyme zu regulieren, die Vitamin D scharfmachen und entsprechend in Calcidiol bzw. Calcitriol umsetzen. Hieße dann: Du kannst so viel Vitamin D schlucken, wie du willst. Fehlt dieser Enzym-Kofaktor, hast du, gelinde gesagt, Pech gehabt.

Zeitgleich kann Magnesium selbst Einfluss auf den Calcium-Haushalt nehmen und den Calcium- und Magnesium-Spiegel zum Steigen bringen, wenn ein niedriger Vitamin-D- bzw. Calcitriol-Wert gegeben ist.

Wie sieht das aus, wenn bereits ein hoher Vitamin-D-Wert gegeben ist? Dazu gibt es keine Studien – leider.

Bor

Bor ist Menschen, die an Arthritis leiden, sicher bekannt. Wie fundamental Bor auf Knochen wirkt, wurde bis heute oft gezeigt. Sei es auf anekdotischer oder auf wissenschaftlicher Basis. Eine Arbeit fasst die Punkte zusammen, die aus Bor einen essentiellen Stoff für Knochen und Gelenke machen:

• Analysen zeigen, dass Arthritis-Patienten niedrigere Bor-Konzentrationen aufweisen als gesunde Individuen
• Beobachtungen legen nahe, dass Knochen von Patienten, die Bor-Ergänzungsmittel nehmen, schwerer zu durchschneiden sind (sic!)
• In Gegenden, wo 1 mg oder weniger Bor zugeführt wird, liegt die Arthritis-Erkrankungswahrscheinlichkeit bei 20-70 %, während sie in Regionen mit hohem Bor-Konsum (3 bis 10 mg) lediglich bei 0-10 % liegt
• Experimente zeigen, dass Arthritis-erkrankte Tiere von einer Bor-Gabe profitieren
• In einer doppeltblinden, placebokontrollierten Studie, konnten 50 % der Patienten nach Bor-Gabe (6 mg) profitieren, während es in der Placebo-Gruppe lediglich 10 % waren

Wie macht Bor das?

Neben des direkten Bor-Einflusses, könnte auch die Wechselwirkung mit Vitamin D eine Rolle spielen. Denn Bor, so legen es Studien-Ergebnisse nahe, erhöhen den Calcidiol-Wert – ohne dabei etwas an der tatsächlichen Zufuhr geändert zu haben.

Bor, so eine Theorie, könnte Abbau-Enzyme hemmen, die Steroid-Hormone (u. a. Testosteron, Estradiol etc.) degradieren. Darüber scheint Bor den Calcium-Abfall, verursacht durch einen Vitamin-D-Mangel, zum Teil kompensieren zu können.

Wenn der Vitamin-D-Rezeptor nicht funktioniert

Das, worüber sonst auch nie gequatscht wird, ist die Funktion des Vitamin-D-Rezeptors. Denn ein Großteil der Vitamin-D-Effekte wird durch Calcitriol mediiert, das an sich ein Steroidhormon ist und entsprechend wirkt – nämlich via Rezeptor. So bindet Calcitriol an den intrazellulären Vitamin-D-Rezeptor. Dieser Hormon-Rezeptor-Komplex wandert zur DNA und induziert dort, hoffentlich, die Expression der gewünschten Proteine.

Doch was passiert, wenn der Rezeptor nicht so funktioniert, wie wir uns das vorstellen?

Zink darf mitreden

Das passiert beispielsweise bei einem Zink-Mangel: Zink nämlich reguliert bekanntlich die Protein-Synthese, entsprechend auch die Synthese des Vitamin-D-Rezeptors, der auch nur aus Aminosäuren besteht, entsprechend ein Protein ist.

Zusätzlich, so schreiben Autoren einer anderen Studie, kann ein Zink-Mangel dazu führen, dass nicht die maximal mögliche Calcitriol-Konzentration erreicht werden kann – beispielsweise, wenn ein hoher Calcitriol-Wert aufgrund einer Calcium-armen Ernährung nötig ist. Zink moduliert anscheinend die Calcitriol-Bildung, kann entsprechend die lokale Calcitriol-Bildung forcieren.

Es geht noch weiter: Der Vitamin-D-Rezeptor selbst kann Zink binden und die Zink-Zellkonzentration moduliert (!) entscheidend die Rezeptor-Gen-Interaktion. In anderen Worten: Die richtige Zink-Konzentration muss gegeben sein, dass das Calcitriol überhaupt die Genexpression verändern kann.

… und Vitamin A (Retinol) auch

Der Vollständigkeit halber muss erwähnt werden, dass der Vitamin-D-Rezeptor, Calcitriol-gebunden, mit dem RXR-, dem Vitamin-A-Rezeptor wechselwirkt und einen sogenannten Heterodimer bildet. Ein Vitamin-D-Rezeptor verknüpft sich dabei mit einem RXR-Rezeptor. Dieser ist in der Regel allerdings nicht besetzt, heißt keine Retinsäure (Hormon, das aus Vitamin A gebildet wird) gebunden ist.

Dachte man jedenfalls.

Bis man herausgefunden hat, dass Rachitis-resistente Tierchen, deren Vitamin-D-Rezeptor nicht richtig funktioniert, wieder auf Vitamin D ansprechen, sobald Retinsäure (9-cis) gegeben wird und an den RXR-Rezeptor bindet. Soll heißen: Vitamin A stellt die Calcitriol-Wirkung wieder her.

Bevor jetzt allerdings einige wieder auf die Idee kommen, Vitamin-A-Präparate zu kaufen: So einfach ist das leider nicht, denn Vitamin A kann die Vitamin-D-Wirkung ganz potent antagonisieren. Männer die Calcitriol (nicht verwechseln mit Vitamin D, an dieser Stelle) zusammen mit „Leber“ (äquivalente Vitamin-A-Menge) verzehren, erfahren einen deutlich niedrigeren Calcium-Anstieg, da Vitamin A schlicht die Calcitriol-Wirkung aufhebt.

Das ist nicht alles: Retinsäure (9-cis) verändert die calcifiziernde Wirkung des Calcitriol. Es blockiert die Calcitriol-induzierte Genexpression, so, dass keine Arterien-Verkalkung auftritt und, dass du jetzt komplett durcheinander kommst: Calcitriol selbst steigert die Vitamin-K1-Konversion, die MK4 entstehen lässt, cis-9-Retinsäure macht  im Grunde das Gegenteil und verringert die Vitamin-K-Konzentration. Einmal durchatmen bitte, es war nur eine weniger repräsentative Tierstudie … :-)

Vitamin A und Vitamin D? Die Balance muss stimmen.

Marshall darf auch mitreden

Und, weil noch nicht komplex genug: Es gibt das Marshall-Protokoll, das völlig andere Sichtweisen vorschlägt. Nämlich: Den blockierten Vitamin-D-Rezeptoren „scharf“ zu machen durch Vitamin-D-Restriktion. Das ist freilich auch nicht aus der Luft gegriffen, verstehst du?

Ganz im Gegenteil. Mittlerweile wurde mehrfach zu ebendiesem Phänomen publiziert. Autoimmunerkrankungen, so besagt die Hypothese, seien das Resultat einer Vitamin-D-Rezeptor-Dysfunktion, wobei die Vitamin-D-Gabe an sich das Problem nicht bessert, sondern verschlechtert – im Gegenteil: Vitamin D müsse gemieden und ein Vitamin-D-Rezeptor-Agonist (der die Vitamin-D-Bindung verhindert) könne die VDR-Dysfunktion umkehren.

Hätten diese Forscher auch nur ein bisschen recht mit dem, was sie da sagen, dann müssten wir die Periodisierung neu evaluieren. Vielleicht wäre es aus dieser Perspektive gar nicht so ungeschickt, im Winter sehr niedrige Vitamin-D-Werte zu erreichen, um den Rezeptor sozusagen wieder freizulegen für das Vitamin-D-Sommer-Hoch – wer weiß das? Nur … Dann hätten wir sie wieder, die natürlichen Rhythmen, die im Kontrast stehen zu unserem starren, „maschinistischen“ Weltbild.

Aha. Schlau ist also der, der nicht nur weiß, wie man kauft und konsumiert, sondern viel mehr weiß, wie die jeweilige Substanz zu einem gegebenen Zeitpunkt, bei einem bestimmten Zustand wirkt – und als Folge entsprechend moduliert.

Das hatten wir schon beim Eisen, du erinnerst dich?

Fazit? Was lernen wir nun daraus?

Viele Leser wollen lernen, am besten Anweisungen erfahren – so und so musst du das machen! Was lehrt uns dieser Artikel? Dass du dich am besten von dieser Vorstellung verabschiedest und aufhörst, die Wunderheilungsgeschichten von anderen zu glauben und replizieren zu wollen. Aufhören, Wert XY anzupeilen. Aufhören, zu glauben, du seist in irgendeiner Weise vergleichbar mit deinem Nachbar, mit diesem Vitamin-D-Buchautor oder mit mir. So ein Quatsch!

Die Take-Home-Message dieses Artikels ist: Du spielst an einem riesig komplexen System herum, bist aber felsenfest davon überzeugt, dass man nur diesen einen Wunderstoff hoch genug dosieren muss und alle deine Probleme verabschieden sich.

Eine Gegenfrage sei mir erlaubt: Was ist so schwer daran, wie von Anfang an (Handbuch, du erinnerst dich?) klar artikuliert, das System breit genug aufzustellen und gewisse Grenzen, Limitationen zu akzeptieren und Perfektionismus (oder Wahn?) zu vergessen?

Das, was am Ende nämlich über deinen Erfolg entscheidet, ist nicht dieser eine Stoff, den du einwirfst, sondern das, was dein Körper, dein ganz eigenes System damit macht – und dafür braucht es eben von allem ein bisschen. Wer das also nicht seinen Körper machen lassen will (Autoregulation, Homöostase), der sollte sehr, sehr genau Bescheid wissen über die vielen Zusammenhänge.

Das Ernüchternde: 99,5 % der Leser dieses Artikels tun das nicht. Sind aber felsenfest davon überzeugt, sie täten es.

Das Ziel des Handbuches, dieses Blogs war und ist es, Leser von ebendieser Materie zu begeistern, Aspekte zu erklären, Hintergründe zu erläutern, ein System-Verständnis zu generieren (!!), ein Stück weit zu bilden und ja, auch zum Ausprobieren zu ermutigen. Das, was ich derzeit allerdings beobachte ist verstandloses Einwerfen von Pillen und Pulver – bisweilen praktiziert von Menschen, die über ihre eigene Biologie überhaupt nichts wissen, generelle biologische Konzepte nicht kennen oder nicht kennen wollen, das (Nach-)Denken ablehnen (ist anstrengend) und sich leiten lassen von Populismus. Wir sind sicher Populismus-geprimet.

Woher nehmen so viele Menschen eigentlich das Selbstbewusstsein? Ich meine … Das erste, was man lernt, wenn man sich mit Biologie befasst: Demut. Groß, viel, komplex – ich: klein, unwissend. Manche verhalten sich wie ein Elefant im Porzellanladen, wissen nix über Chemie, erklären aber anderen, warum Vitamin K2 so unendlich viel besser und anders ist als K1, haben noch nie selbst eine wissenschaftliche Arbeit geschrieben (ja, ja, mit Quellen und so …), rechnen einem aber vor, wie viel Vitamin-D-Einheiten benötigt werden. Oh man!

Literatur

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Bettoun, David J et al. „Retinoid X receptor is a nonsilent major contributor to vitamin D receptor-mediated transcriptional activation.“ Molecular Endocrinology 17.11 (2003): 2320-2328.

Fu, Xueyan et al. „9-Cis retinoic acid reduces 1α, 25-dihydroxycholecalciferol-Induced renal calcification by altering vitamin K-dependent γ-carboxylation of matrix γ-carboxyglutamic acid protein in A/J male mice.“ The Journal of nutrition 138.12 (2008): 2337-2341.

Hegsted, Maren et al. „Effect of boron on vitamin D deficient rats.“ Biological trace element research 28.3 (1991): 243-255.

Jacobs, Elizabeth T, Mark R Haussler, and María Elena Martínez. „Vitamin D activity and colorectal neoplasia: a pathway approach to epidemiologic studies.“ Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention 14.9 (2005): 2061-2063.

Johansson, Sara, and Håkan Melhus. „Vitamin A antagonizes calcium response to vitamin D in man.“ Journal of Bone and Mineral research 16.10 (2001): 1899-1905.

Kimmel, Paul L et al. „Zinc modulates mononuclear cellular calcitriol metabolism in peritoneal dialysis patients.“ Kidney international 49.5 (1996): 1407-1412.

Miljkovic, Dusan, Natasha Miljkovic, and Mark F McCarty. „Up-regulatory impact of boron on vitamin D function–does it reflect inhibition of 24-hydroxylase?.“ Medical hypotheses 63.6 (2004): 1054-1056.

Newnham, Rex E. „Essentiality of boron for healthy bones and joints.“ Environmental health perspectives 102.Suppl 7 (1994): 83.

Rohde, Cynthia M et al. „Vitamin A antagonizes the action of vitamin D in rats.“ The Journal of nutrition 129.12 (1999): 2246-2250.

RUDE, ROBERT K et al. „Low serum concentrations of 1, 25-dihydroxyvitamin D in human magnesium deficiency.“ The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 61.5 (1985): 933-940.

Sánchez‐Martínez, Ruth et al. „The retinoid X receptor ligand restores defective signalling by the vitamin D receptor.“ EMBO reports 7.10 (2006): 1030-1034.

Waterhouse, Joyce C, Thomas H Perez, and Paul J Albert. „Reversing Bacteria‐induced Vitamin D Receptor Dysfunction Is Key to Autoimmune Disease.“ Annals of the New York Academy of Sciences 1173.1 (2009): 757-765.

Yu, XD et al. „[Effect of zinc deficiency on the protein expression of vitamin D receptor and calcium binding protein in growth-stage rats duodenal mucosa].“ Zhonghua er ke za zhi. Chinese journal of pediatrics 44.1 (2006): 11-14.

Zittermann, Armin. „Magnesium deficit-overlooked cause of low vitamin D status?.“ BMC medicine 11.1 (2013): 229.

Vitamin-A-D-Interaktion, andernorts beleuchtet.

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So erreichen mich oft E-Mails von ganz verschiedenen Leuten, die alle ihre Gedanken, Ideen, Gefühle und Vorstellungen in das Projekt einfließen lassen.

Ich möchte mich nicht festlegen. Ich zeige 80 % auf, die gelten für die Allgemeinheit und als Grundsatz, die anderen 20 % sind hoch individuell.

Daher zeige ich lieber Grundprinzipien des Trainings auf, als mich auf ein Schema festzulegen und dieses an die Menge zu tragen. Ich würde lügen, denn ich weiß genau, dass das sowieso nie funktionieren wird.

Das gilt auch für Ernährung. Daher wirst du von mir auch nie hören, dass ich „High-Carb“ empfehle – genauso wenig, wie ich mich auf eine ketogene Diät festnageln würde.

Eckpfeiler. Die Eckpfeiler kann man setzen. Das Haus, die Inneneinrichtung et cetera musst du selbst gestalten.

—

Mich erreichen oft super Mails. Dieses Mal von einem Niederländer, der mir ein Video hat zukommen lassen.

Ich habe oft über Ernährung nachgedacht und glaube seit jeher an eine Offshore Diet, daran, dass Homo sapiens seit seiner Entstehung die Küsten bewohnte und sich an ebendieser sehr reichen Flora und Fauna bediente.

Dort nämlich finden sich ganz wichtige Schlüssel-Nährstoffe, die extrem bedeutsam waren bezüglich der Menschwerdung, zum Beispiel:

• DHA
• Zink
• Eisen
• Jod
• Vitamin A und D (Lebertran!)
• Selen

Noch heute essen die dort lebenden Afrikaner Fisch und Schalentiere – den ganzen Tag. Für die ist das so normal, dass sie es schlicht „Gemüse“ nennen.

Es lohnt sich sehr, sich dieses Video anzuschauen. Denn Remko Kuipers ist ein Fuchs und räumt direkt mit den gängigsten „Paleo“-Mythen auf. 

Für diejenigen, die kein Englisch verstehen und/oder keine Zeit haben, sich das ganze Video anzusehen, hier die Bottom-Line(s) zum Mitnehmen:

• Die Evolution meint es auch gut mit Älteren, nicht nur mit Jüngeren
• Homo sapiens ist oft eher Sammler als Jäger, wenn auch grundsätzlich die Tendenz zum Jagen besteht und diese auch in unserer Physiologie verwurzelt ist
• Homo sapiens ist bzw. war ein Fischer, ein Schalentier-Sammler und ein Meeresfrüchte-Esser
• Man findet kaum noch „richtige“ Jäger-und-Sammler-Kulturen. Diejenigen, die noch original leben, werden meist von Wissenschaftlern betreut (oder von Besuchern [mit Alkohol] gefüttert) und die übrig gebliebenen JuS sind auch nicht super-repräsentativ für „richtige“ Paleos (prähistorische JuS)
• Der Omega-3-Index ist ein stärkerer Risikofaktor als klassische Risikofaktoren bzw. Marker
• Nativ lebende Menschen haben einen hohen Vitamin-D-Wert (100-120 nmol/l, entsprechend 40-60 ng/ml),
• deutlich mehr DHA, aber deutlich weniger Linolsäure (und Arachidonsäure) im Blut
• Daraus schlussfolgert der Wissenschaftler Remko Kuipers auch, dass der Omega-3-Index und der Vitamin-D-Wert größere Rollen im klinischen Alltag spielen sollten

Nun: Das nenne ich Eckpfeiler. Damit kann man etwas anfangen. Ohne dabei zu übertreiben und sich direkt auf spezielle Ernährung, auf die Ernährungsform, festzunageln.

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Wenn wir von Vitamin A sprechen, dann meine ich meistens nicht Vitamin A selbst, sondern das Hormon, das daraus gebildet wird. Dieses Hormon heißt Retinsäure.

Auffällig ist, dass zwar Calcitriol (die Substanz, die im Körper aus Vitamin D entsteht) überall als Hormon (an-)erkannt wird, bei Retinsäure wird das wohl noch ein paar Jahre dauern.

Du bist frühzeitig informiert und sorgst dafür, dass deine Hormone, inklusive Retinsäure, im Blut stimmen.

Glücklicherweise hast du dies selbst in der Hand, indem du die Vorstufe dieses Hormons via Nahrung oder Ergänzungsmittelkapseln zu dir nimmst. Doch dazu gleich mehr.

Mitochondrien(funktion) = Leben & Gesundheit

Wenn wir von Gesundheit sprechen, sprechen wir eigentlich von mitochondrialer Gesundheit. Sind die Mitochondrien in unseren Zellen fröhlich und vital, dann sind wir es mit hoher Wahrscheinlichkeit auch. Umgekehrt können kaputte und ineffiziente Mitochondrien das Zelltodprogramm unserer Zellen einleiten, was indirekt auch verdeutlicht, dass Zellen unbedingt auf fitte Mitochondrien angewiesen sind.

Falls du dich mit diesem Thema noch nicht so gut auskennst, dann empfehle ich dir mein Buch, das ich dir als Grundlagenbuch geschrieben habe.

Mitochondrien im Skelettmuskel sind ebenso förderlich wie Mitochondrien im Gehirn, in der Leber und im Herzmuskel.

Beispiele …

• Im Skelettmuskel erhöhen sie den Energie-Umsatz, unter anderem auch dadurch, dass sie ein Uncoupling („Entkoppeln“) der Atmungskette ermöglichen. Klingt kompliziert? Das bedeutet einfach nur, dass der Muskel verschwenderisch wird, Glukose und Fettsäuren als Wärme einfach verpuffen. Das Uncoupling reguliert darüberhinaus die Produktion von freien Radikalen (Toime, 2010). Diabetiker weisen hier eine typische mitochondriale Dysfunktion auf – das Anti-Diabetes-Medikament Rosiglitazon verbessert die Aufnahme von Zucker in den Muskel (Insulin-Sensitivität), was von einer Normalisierung der UCP3-Bildung (UCP3 = Uncoupling Protein 3) begleitet wird (Liu, 2013).
• Das große Geheimnis der ketogenen Diät äußert sich durch eine verbesserte Funktion des Gehirns bzw. der Neuronen. Dies liegt daran, dass eine ketogene Diät die Mitochondrien im Köpflein vermehrt und Ketonkörper (anstelle von Glukose) die „besseren“ Substrate sind bezogen auf Energieausbeute pro Sauerstoffeinheit (ATP/O2). (Anmerkung: Du musst natürlich nicht ketogen leben, um das Beschriebene zu erreichen.) Seit einigen Jahren postulieren diverse Wissenschaftler, dass die Mitochondrienfunktion in direktem Zusammenhang steht mit der (klinischen) Manifestation neurologischer Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson (De Castro, 2010). Bemerkenswert ist, dass in der genannten Arbeit von PGC1-alpha und möglicher Therapieansätze gesprochen wird. Wir edubily-Leser wissen Bescheid!
• Nicht nur der Muskel und das Gehirn verbrauchen eine große Menge Energie, sondern auch die Leber. Der Grund für diese Stoffwechselaktivität ist, dass die Leber der „Stoffwechselort“ schlechthin ist, müssen doch etliche Substanzen auf-, ab- und umgebaut werden, damit du leben kannst. Die Funktion der Leber wird bei uns Zivilisierten am ehesten durch eine Substratüberfrachtung gestört. Zu viel Hüftspeck, zu viele Kalorien, zu viel Fett gepaart mit zu großen Mengen Kohlenhydraten etc. Dies resultiert in einem biochemischen Chaos und nennt sich Non-Alcoholic Fatty Liver Disease (= Fettleber). Zu Beginn merkt man nichts, später vernarbt die Leber und am Ende bildet sich eine lebensbedrohliche Zirrhose. Dies passiert, weil dieses genannte biochemische Chaos zu einer fehlgeleiteten Genexpression führt: Die Fähigkeit zur ß-Oxidation (= Fettverbrennung) stimmt nicht mehr und die Mitochondrien gehen kaputt, da sich zu viele freie Radikale (ROS, reactive oxygen species) bilden. Wie wir gelernt haben, können wir diesen krankhaften Prozess aufhalten und umkehren mit Hilfe von Methyl-Donatoren. Dann stimmt die mitochondriale Leistungsfähigkeit rasch wieder. Auch fällt der Begriff PGC1-alpha. (Vgl. Nassir, 2014)
• Alles, was hier bereits besprochen wurde, gilt auch für das Herz: PGC1-alpha und mitochondriale Funktion sind direkt verantwortlich für eine normale Herzleistung und eingeschränkt bei Menschen mit Herzinsuffizienz. Auch hier suchen Wissenschaftler nach neuen Therapieansätzen (Bayeva, 2013).

Mitochondrien sind also wichtig. Nicht nur um Krankheiten zu verhindern und zu heilen, sondern auch um Lebensfreude zu … ja, generieren.

Doch was hat dies alles mit Vitamin A oder Retinsäure zu tun?

Ausdauer „machen“ mit PPARdelta

Wie im Handbuch beschrieben konnten Wissenschaftler vor einigen Jahren die Ausdauerleistungsfähigkeit im Labor herstellen, also selbst machen.

Wie wir alle (mittlerweile) wissen, muss das was mit den Mitochondrien oder mit den dazugehörigen Enzymen im Muskel zu tun gehabt haben.

Das Protein in der Zelle, das hier eine zentrale Rolle einnimmt heißt PPARdelta.

Also haben die Wissenschaftler Nagetiere genetisch so verändert, dass sie mehr PPARdelta im Muskel hatten.

Und dann geschah etwas Erstaunliches: Der Muskel wurde – völlig ohne Training – absolut leistungsfähig, die Tiere konnten nahezu doppel so weit rennen und waren völlig resistent gegen jegliche Art der bewusst herbeigeführten Verfettung (= metabolische Entgleisung).

Die Anpassungen, die dafür verantwortlichen waren, kann man auch nennen …

• 100 % mehr PGC1-alpha im Muskel
• 300 % mehr CPT-1, dem Fetttransporter, im Muskel
• 200 % mehr vom oben beschriebenen UCP3 im Muskel

… und die doppelte Menge an Mitochondrien. (Vgl. Wang, 2004)

Zusammengefasst: Wissenschaftler aktivieren künstlich einen „Schalter“ namens PPARdelta im Muskel, daraufhin entstehen diverse am Fettstoffwechsel beteiligte Enzyme und die Mitochondrien vermehren sich. Daraus resultiert, wie zu erwarten, eine gesteigerte Ausdauerleistungsfähigkeit. Als nette Begleiterscheinungen sind die Tiere resistent gegen die Entstehung von Fettleibigkeit.

Die Forscher definierten das so: „Moreover, these genetically generated fibers confer resistance to obesity with improved metabolic profiles, even in the absence of exercise.“ 

Deutsch: „Außerdem schützen diese Muskelfasern vor Fettleibigkeit, zusammen mit verbesserten Stoffwechselparametern, sogar ohne Sport.“

Das ist dein Stoffwechsel. Nichts weiter. Das schreibe ich deshalb, weil das Wort „Stoffwechsel“ (im Sinne des Energiestoffwechsels) noch nie sauber definiert wurde im Internet.

„Stoffwechselbeschleuniger“ Retinsäure aktiviert PPARdelta

Jetzt kommt das Eigentliche: Ich habe mich damals gefragt, wie man diesen Effekt herbeiführt. Genetisch verändern kann ich mich bzw. meinen Muskel nicht.

Ich wurde rasch fündig, die All-Trans-Retinsäure kann das. 

Die entsteht im menschlichen Organismus aus Vitamin A. Nebenbei entstehen noch weitere Retinsäure-Vertreter wie 13-cis- und 9-cis-Retinsäure. 

Also: All-Trans-Retinsäure (ATRA) kann man sich mit Vitamin A erzeugen und dann wird PPARdelta im Muskel aktiv, zumindest hypothetisch.

Beim Tier gibt  man nicht Vitamin A, sondern direkt ATRA. Und passiert das oben Beschriebene … und zwar dosisabhängig. Heißt: Je mehr ATRA, umso mehr (Fett-)Stoffwechsel im Bein. (Vgl. Amengual, 2008)

Wie viel Vitamin A brauche ich?

Die Frage nach dem Bedarf an Vitamin A ist schwierig zu klären. Fragen wir uns doch lieber, wie viel Vitamin A ich brauche, damit nennenswerte Mengen des oben aufgeführten Hormons, Retinsäure, entstehen.

Dazu gibt es eine nette Human-Studie (randomisiert, Placebo-kontrolliert). Die Frage, die sich die Wissenschaftler stellten, lautete, „Wie viel Vitamin A müssen wir schlucken, damit Retinsäure im Körper entsteht, die gemeinhin als chemopräventiv (Krebs-verhindernd) gilt?“.

41 Teilnehmer durften 16 Monate lang entweder 25.000 IE, 50.000 IE oder 75.000 IE Vitamin A, gegeben als Retinylpalmitat, schlucken. 

Abgesehen davon, dass die – in „unserer Welt“ – „exorbitanten“ Vitamin-A-Gaben keinerlei Toxizität erzeugten, sprechen die Ergebnisse für sich, möchte ich meinen:

Was wir sehen? Jede Retinsäure-Form, auch die vorhin erwähnte ATRA, steigt stark an. (Vgl. Sedjo, 2004)

Hier haben wir also den eindeutigen Beweis, dass du mit der Zufuhr eines Vitamins, eine dramatische Steigerung eines Hormons herbeiführst. Wenn alles so klappt, wie wir uns das wünschen, dann hätten wir hiermit eine sehr potente Waffe gegen … zum Beispiel Fettleibigkeit in der Hand.

Mit einer Vitamin-A-Zufuhr könnten wir somit den zellulären Schalter PPARdelta aktiv machen und hätten schon viel für unsere metabolische Gesundheit getan.

Es gibt noch viele weitere Retinsäure-Effekte in Bezug zum menschlichen Körper (z. B. Krebsschutz), allerdings sparen wir uns das für einen weiteren Artikel.

Was du jetzt aus der Information machst … das sei dir überlassen.

(Ganz wichtig ist, dass die Vitamin-A-Gaben keine Veränderung im Triglycerid-Stoffwechsel herbeigeführt haben, was normalerweise passiert bei hohen (fast toxischen) Vitamin-A-Mengen.)

Referenzen (automatisch erstellt)

Amengual J, et al. 2004. ‚Retinoic Acid Treatment Increases Lipid Oxidation Capacity In Skeletal Muscle Of Mice. – Pubmed – NCBI ‚.Ncbi.Nlm.Nih.Gov. Accessed April 8 2015. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18239600.

Bayeva M, et al. 2013. ‚Mitochondria As A Therapeutic Target In Heart Failure. – Pubmed – NCBI ‚. Ncbi.Nlm.Nih.Gov. Accessed April 8 2015. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23219298.

De Castro, Inês Pimenta, L. Miguel Martins, and Roberta Tufi. 2010. ‚Mitochondrial Quality Control And Neurological Disease: An Emerging Connection‘. Expert Reviews In Molecular Medicine 12. Cambridge University Press (CUP). doi:10.1017/s1462399410001456.

Liu, Jing, Ji Li, Wen-Jian Li, and Chun-Ming Wang. 2013. ‚The Role Of Uncoupling Proteins In Diabetes Mellitus‘. Journal Of Diabetes Research 2013: 1-7. Hindawi Publishing Corporation. doi:10.1155/2013/585897.

MD, Toime. 2010. ‚Uncoupling Protein-3 Lowers Reactive Oxygen Species Production In Isolated Mitochondria. – Pubmed – NCBI ‚.Ncbi.Nlm.Nih.Gov. Accessed April 8 2015. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20493945.

Nassir, Fatiha, and Jamal Ibdah. 2014. ‚Role Of Mitochondria In Nonalcoholic Fatty Liver Disease‘. IJMS 15 (5): 8713-8742. MDPI AG. doi:10.3390/ijms15058713.

Sedjo, Rebecca, James Ranger-Moore, Janet Foote, Neal Craft, David Alberts, Min-Jian Xu, and Anna Giuliano. 2004. ‚Circulating Endogenous Retinoic Acid Concentrations Among Participants Enrolled In A Randomized Placebo-Controlled Clinical Trial Of Retinyl Palmitate‘. Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention 13 (11): 1687-1692. http://cebp.aacrjournals.org/content/13/11/1687.long#T2.

Wang, Yong-Xu, Chun-Li Zhang, Ruth T. Yu, Helen K. Cho, Michael C. Nelson, Corinne R. Bayuga-Ocampo, Jungyeob Ham, Heonjoong Kang, and Ronald M. Evans. 2004. ‚Regulation Of Muscle Fiber Type And Running Endurance By Pparδ‘. Plos Biol 2 (10): e294. Public Library of Science (PLoS). doi:10.1371/journal.pbio.0020294.

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Retinsäure und die Fettsäuren

Aus Retinol wird Retinsäure. Retinsäure bindet an zelluläre Rezeptoren, diese diffundieren in den Zellkern. Dort angekommen induziert dieser Retinsäure-Rezeptor-Komplex die Expression verschiedener Gene.

Und was ist da so wichtig?

Abnehmen leicht gemacht: Der Muskel sollte, wenn möglich, der Abnehmer für die im Überfluss vorhandenen Fettsäuren sein. Jetzt muss also die Kapazität zur Fettsäure-Oxidation (der biochemische Ausdruck für das Verbrennen bzw. Nutzen von Fettsäuren als Energiequelle) stimmen und/oder die Fähigkeit der Fettzellen, Fettsäuren in den Blutkreislauf abzugeben (genannt Lipolyse) erhöht werden.

Daraus folgt: Fettzellen leeren sich, Muskulatur oxidiert, wir haben weniger Heißhunger auf Kohlenhydrate, weil der Muskel ja jetzt Fett verbrennen kann.

Kleines Schmankerl: Die Kapazität bezogen auf die Fettsäure-Oxidation im Muskel ist direkt verantwortlich für unseren sportlichen Erfolg. Zumindest, wenn es um die Ausdauer geht.

Aber weiter …

Daniel Berry und Noa Noy von der Universität in Cleveland, Ohio, verfütterten ihren Tieren viel Fett und viel Zucker. Eine Gruppe war dabei glücklich und erhielt zusätzlich Retinsäure.

Wollen wir doch mal kurz die Ergebnisse anschauen und kommentieren:

Abb. 1: Körpergewicht der mit Retinsäure gefütterten Mäuse nach 5 Wochen

Nach 5 Wochen sehen wir, dass eine Gruppe dick ist (im Bild oben, rechts) und eine relativ weniger wiegt (+RA, links). Das ist erst einmal noch nicht soo beeindruckend.

Abb. 2: Nahrungsaufnahme in g pro kg Körpergewicht pro Tag

Jetzt sehen wir das Erstaunliche: Die Retinsäure-Mäuse aßen fast ein Drittel mehr!

Abb. 3: Veränderung verschiedener Körpergewebe nach 5 Wochen RA-Behandlung

Klar ersichtlich wird auch: Die dicken Kontrollmäuse haben fast 150 % mehr Fettgewebe. Heißt auf den Menschen übertragen: 30 % anstatt 15 % Körperfett. Schafft so mancher Mensch kaum mit Diät!

Wichtig und take-home: Beim metabolischen Syndrom ist ein wichtiger “Schalter” innerhalb der Zelle wenig aktiv, der auch verantwortlich ist für die oben benannten Erfolge. Gemeint ist PPARdelta.

PPARdelta wird durch Retinsäure aktiviert!

Also dachte ich: Vielleicht aktiviert Retinsäure PPARdelta nicht nur in der Fett- sondern auch in der Muskelzelle …

Und siehe da:

 ATRA treatment triggered a dose-dependent increase in the muscle mRNA expression levels of selected enzymes, transporters and transcription factors involved in fatty-acid oxidation, respiration, and thermogenesis namely: muscle-type carnitine palmitoyltransferase 1, acyl CoA oxidase 1, subunit II of cytochrome oxidase, uncoupling protein 3,peroxisome proliferator–activated receptor-γ co-activator −1α and peroxisome proliferator–activated receptor-δ (PPARδ). The treatment also resulted in the upregulation of the mRNA levels of acetyl-CoA carboxylase 2 (ACC2), a key regulatory enzyme for mitochondrial fatty-acid oxidation in muscle. Skeletal muscle protein levels of PPARδ and retinoid X receptor γ, a partner for many nuclear receptors involved in lipid metabolism, were increased after ATRA treatment. Muscle lipid content was decreased.

Wem das alles zu viel und zu viel Englisch war, dem übersetze ich das mal: Retinsäure verursacht einen dosisabhängigen Anstieg an sämtlichen, ja eigentlich allen wichtigen Enzymen, Proteinen und Strukturen, die an der Energiegewinnung aus Fettsäuren beteiligt sind. Und dann rutscht mal soeben raus, dass Retinsäure neben dem Carnitin-Transporter, auch noch UCP3 (uncoupling protein) und – jetzt kommt’s – PGC-1alpha hochreguliert. Da klingelt’s natürlich bei mir und hoffentlich bei jedem, der sich um seine Mitochondrien kümmern will. PGC-1alpha macht nämlich Mitochondrien …

Jetzt denke ich natürlich wieder PPARdelta und der “regulation of running endurance“ und weiß: Ausdauer ist essbar.

Und welche Real-Life-Relevanz hat das? 

Schwierig zu sagen. Immer schwierig, wenn man in solche Gebiete vorstoßt.

Ich weiß eine Sache: Es gibt All-Trans-Retinsäure, aber auch andere Retinsäuren, als Medikament. Diese erhöhen die Retinsäure-Spiegel ganz dramatisch. Oft auch mit fatalen Nebenwirkungen.  Das wollen wir freilich nicht. Aber: Wir können uns deutlich mehr Retinsäure selbst machen. Vielleicht nicht therapeutisch. Doch selbst wenn wir das Ganze nur ein bisschen in die richtige Richtung drücken würden: Kleinvieh … macht auch Mist.

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