Verlangsamen BCAAs den Alterungsprozess?

Die drei verzweigtkettigen Aminosäuren (branched-chain amino acids) Valin, Isoleucin und Leucin sind nicht nur die Bausteine unseres Körperproteins, sondern spielen auch eine wichtige Rolle im Stoffwechsel der Muskelzelle. Andere Aminosäuren werden in der Leber verstoffwechselt und kommen erst verzögert in der Muskulatur an. Die BCAAs hingegen gelangen direkt in das Muskelgewebe und dienen dem Muskel als Energielieferant. Bei verringerter Energieaufnahme schützen sie die Muskeln, indem sie den Abbau von körpereigenem Protein in der Gluconeogenese verhindern.

BCAAs sind jedoch nicht nur für Sportler interessant. Studien zeigen, dass Leucin, Isoleucin und Valin mit einem niedrigeren Risiko für Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Übergewicht/Adipositas oder ischämischem Schlaganfall in Verbindung stehen. Auch bei Lebererkrankungen wird der Einsatz von BCAAs empfohlen. In vitro hemmen die verzweigtkettigen Aminosäuren beispielsweise die Proliferation von Leberkrebszellen. Bei einer chronischen Lebererkrankung sind die BCAA-Werte erniedrigt. Studien zeigen, dass solche Patienten von einer BCAA-Einnahme profitieren. Die verzweigtkettigen Aminosäuren werden aber nicht nur mit Gesundheit verknüpft. Einigen Experten zufolge sollen sie sogar den Alterungsprozess verlangsamen.

Warum altern wir?

Das Altern ist ein biologischer Prozess, der auf verschiedenen komplexen Ursachen beruht. Was genau den Alterungsprozess in Gang setzt und wie die einzelnen Faktoren miteinander verbunden sind, ist bislang ein Rätsel. Die Frage „Warum altern wir?“ kann die Wissenschaft also derzeit (noch) nicht beantworten.

Ein Ansatz, um das Altern zu erklären, ist die Theorie der freien Radikale. Demnach basiert der Alterungsprozess auf oxidativen Schädigungen. Im Laufe des Lebens sammeln wir hiervon jede Menge an. Verantwortlich dafür sind freie Radikale wie reaktive Sauerstoffspezies (ROS). Diese reaktionsfreudigen Atome und Moleküle können unsere Zellen sowie DNA schädigen und Krankheiten wie Arteriosklerose, Krebs oder Alzheimer hervorrufen. Freie Radikale gelangen von außen in unseren Körper (z. B. durch Tabakrauch, UV-Strahlung), entstehen aber auch bei körpereigenen Stoffwechselprozessen (beispielsweise in der mitochondrialen Atmungskette).

Doch unser Körper ist den freien Radikalen nicht schutzlos ausgeliefert, sondern verfügt über effiziente Abwehr- und Reparaturmechanismen. Antioxidantien wie das Enzym Glutathionperoxidase oder die Vitamine C sowie E wirken als Radikalfänger und bekämpfen oxidativen Stress. DNA-Reparatursysteme sorgen hingegen dafür, dass vorhandene Schäden eliminiert werden. Jedoch macht auch das effizienteste System hin und wieder Fehler. Diese sammeln sich im Laufe der Jahre an und sollen so den Alterungsprozess vorantreiben.

Häufig diskutiert werden in diesem Zusammenhang auch mitochondriale Veränderungen. Mitochondrien gelten als die Kraftwerke der Zellen. In ihnen findet die Energiegewinnung in Form von ATP statt (oxidative Phosphorylierung). Zellen, die viel Energie benötigen (z. B. Muskel- oder Nervenzellen), besitzen daher eine besonders hohe Anzahl an Mitochondrien. Mit zunehmendem Alter verringert sich die Menge an Mitochondrien aufgrund von oxidativen Schädigungen in den Zellen. Dies geht einher mit Funktionsstörungen (z. B. im Nervengewebe) sowie einem Verlust an Muskelmasse.

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Verlängern BCAAs das Leben?

Studien zeigen, dass eine geringe Kalorienaufnahme zu einem längeren Leben führt. Eine gute körperliche Fitness soll ebenfalls jung halten. Einige der Mechanismen, die dahinter stecken sind bereits entlarvt. So erhöhen sowohl eine Kalorienrestriktion als auch eine mäßige sportliche Betätigung die Expression des Rezeptors PGC-1α sowie des Enzyms Sirtuin 1 (SIRT1). Letzteres wird immer wieder mit Langlebigkeit in Verbindung gebracht. Hohe Konzentrationen an Sirtuin werden z. B. auch durch Resveratrol, dem gesundheitsfördernden Inhaltsstoff in Rotwein, hervorgerufen. PGC-1α gilt hingegen als Hauptregulator der mitochondrialen Biogenese und spielt eine zentrale Rolle im zellulären Energiestoffwechsel. Auch die Stickstoffmonoxid-Produktion in den Gefäßwänden ist bei einer Kalorienrestriktion erhöht. Stickstoffmonoxid (NO) dient als wichtiges Signalmolekül und ist auch an der mitochondrialen Biogenese beteiligt.

Bereits 2009 stellen Alves et al. fest, dass BCAAs die Lebensdauer von Hefe verlängern. Zudem zeigen Forscher, dass eine BCAA-Gabe bei Mäusen deren durchschnittliche Lebenserwartung erhöht. Mäuse, die eine BCAA-Mischung bekamen, lebten 12 % länger als die Kontrollgruppe. Bei den Tieren wurden u. a. eine erhöhte Mitochondrien-Biogenese, PGC-1α - sowie SIRT1-Expression in der Herz- und Skelettmuskulatur beobachtet. Darüber hinaus wurde eine Aktivierung von muskulären ROS-Abwehrmechanismen festgestellt, was zu einer verminderten oxidativen Schädigung führte. Die mitochondriale Freisetzung von Wasserstoffperoxid (H₂O₂), einer reaktiven Sauerstoffspezies, war in der Skelettmuskulatur bei den BCAA-Mäusen ebenfalls niedriger.

Auch bei Ausdauer- sowie Koordinationstests schnitten die BCAA-Mäuse besser ab als die Kontrollgruppe. Weitere Ergebnisse der Untersuchung zeigten zudem, dass BCAAs mit dem Stickstoffmonoxid-(NO) Stoffwechsel interagieren. Hemmte man bei Mäusen das Enzym eNOS, blieb die positive Wirkung der BCAAs aus. eNOS bildet NO aus der Aminosäure Arginin.

Arginin

Quellen