Prof. Dr. rer. nat. Stefan Lorkowski: „Viele Inhaltsstoffe der Nahrung wirken entzündlichen Prozessen entgegen“

Perspektive

Unterschwellige chronische Entzündungen stehen im Verdacht, wesentlich zum Alterungsprozess und zu alterstypischen Erkrankungen beizutragen; dies wird als Inflamm-Aging bezeichnet. Was antiinflammatorische Naturstoffe auszeichnet und ob sich durch eine entsprechende Ernährung der Alterungsprozess verhindern lässt, wollten wir vom Inflamm-Aging-Spezialisten Prof. Dr. rer. nat. Stefan Lorkowski wissen.

Der Begriff Inflamm-Aging begegnet einem schon in älteren Publikationen. Was ist der aktuelle Wissensstand zum Inflamm-Aging-Konzept?

Der italienische Immunologe Claudio Franceschi hat im Jahr 2000 den Begriff Inflamm-Aging eingeführt.1 So beschreibt er die Beobachtung, dass das Immunsystem im Verlauf des normalen Alterungsprozesses immer mehr entzündungsfördernde Botenstoffe freisetzt, ohne eigentlichen Auslöser dafür. Die resultierende geringgradige chronisch-systemische Entzündung steht im Zusammenhang mit Erkrankungen wie Arteriosklerose, Demenz, Diabetes Typ 2, Krebs, Osteoporose etc. Allerdings sind die Zusammenhänge sehr viel komplexer als man vor 20 Jahren annahm. Nach heutigem Kenntnisstand sind Alterungsprozesse multifaktoriell und individuell. Neben dem Immunsystem spielen Umwelt- und Lebensstilfaktoren, der Stoffwechsel und neuerdings auch das intestinale Mikrobiom eine Rolle.

Der wichtigste Unterschied zwischen einer akuten Entzündungsreaktion, wie sie nach einer Verletzung oder bei einer Infektion auftritt, und dem Inflamm-Aging ist wohl die Tatsache, dass erstere zeitlich limitiert ist, während beim Inflamm-Aging das physiologische Abschalten der Entzündungsreaktion offenbar nicht erfolgt.

Was sind pro- und was antiinflammatorische Naturstoffe? Was zeichnet diese jeweils aus?

Von pro- und antiinflammatorischen Stoffen zu sprechen, ist eine starke Vereinfachung angesichts der Komplexität der Mechanismen. Viele Naturstoffe und Inhaltsstoffe der Nahrung wirken entzündlichen Prozessen entgegen. Dies tun sie aber auf sehr unterschiedliche Weise.
Wir wissen, dass es in unserem Körper Moleküle gibt, die für das koordinierte Abschalten der Entzündungsreaktion verantwortlich sind. Wir sprechen hier von der „Resolution“ der Inflammation. Dazu gehören z. B. Omega-3-Fettsäuren, die über die gleichen Enzyme verstoffwechselt werden wie die Omega-6-Fettsäuren. Aus Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA) wird so eine Vielzahl von Lipidmediatoren, u. a. sogenannte Resolvine, gebildet. Bei Entzündungen nimmt die Resolvin-Produktion zu, sodass die Entzündungsreaktion in der Folge aufgelöst wird. Ohne Entzündung entstehen jedoch keine Resolvine. Viele der bisher bekannten Naturstoffe haben eine resolutionsfördernde Wirkung. Mit Jenaer Kollegen und einem internationalen Team haben wir aktuell zeigen können, dass die antiinflammatorische Wirkung von oral zugeführtem Vitamin E nicht auf dem Vitamin selbst, sondern auf der des Stoffwechselprodukts 13‘-Carboxychromanol beruht, welches sehr potent die 5-Lipoxygenase hemmt, ein Schlüsselenzym von Entzündungsprozessen.2

In welchem Zusammenhang steht das Entzündungspotenzial der Ernährung mit dem Altern?

Wichtig ist eine ausreichende Versorgung mit den essentiellen mehrfach ungesättigten Omega-3- und Omega-6- Fettsäuren. Würden Sie sich ausschließlich Omega-6-Fettsäuren zuführen, hätte die inflammatorische Komponente die Oberhand und die Resolution wäre zu schwach ausgeprägt. Im „Minnesota Coronary Experiment“, einer randomisierten Doppelblindstudie, hat man bei über 9.000 Heimbewohnern zeigen wollen, dass der Ersatz gesättigter tierischer Fette durch mehrfach ungesättigte Pflanzenfette mit einer Senkung des kardiovaskulären Risikos einhergeht.3 Dafür wurde jedoch nur Maiskeimöl bzw. mit Maiskeimöl angereicherte Margarine verwandt, die bekanntlich reich an Omega-6-, aber sehr arm an Omega-3-Fettsäuren ist. Tatsächlich konnte der Cholesterinspiegel signifikant gesenkt werden, jedoch nahm die Mortalität geschlechts- und altersabhängig zu.4 Dass eine geringgradige Inflammation nach Supplementierung mit Omega-3-Fettsäuren zurückgeht, haben wir bei Probanden mit Hypercholesterinämie zeigen können.5 Deren Spiegel an hochsensitivem CRP sanken nach DHA/EPA-Supplementierung. CRP (C-reaktives Protein) dient dabei als Maß für die Entzündungsreaktion.

Ließe sich durch eine entsprechende antiinflammatorische Ernährung der Alterungsprozess verzögern?

Es gibt sicherlich viele gesunde Lebensmittel, z. B. Beeren, die wenig Zucker enthalten und reich sind an Antioxidanzien, Polyphenolen, Ballaststoffen etc. Diese haben vielfältige positive Wirkungen, aber wir können nicht den Einfluss auf den Alterungsprozess auf einzelne Stoffe oder Stoffgruppen herunterbrechen. Erst recht wissen wir nicht, welche Stoffe Sie zuführen müssten, um den Alterungsprozess zu verlangsamen. Wichtig ist die Vielfalt in der Ernährung und die ausreichende Zufuhr der essenziellen Makro- und Mikronährstoffe. Ein Zuviel kann jedoch schaden. So weiß man, dass ein Überschuss an Energie zu metabolischem Stress und einer metabolischen Entzündungsreaktion führt.6 Dieser Zusammenhang wird unter dem Begriff „Metaflammation“ zusammengefasst. Umgekehrt konnte in Tierstudien gezeigt werden, dass durch eine Kalorienrestriktion die Lebenszeit verlängert werden kann.7

Welche Fragestellungen beschäftigen Sie zurzeit am meisten im Zusammenhang mit Inflamm-Aging?

In unserem Inflamm-Aging-Projekt geht es darum, den Wirkmechanismus von Naturstoffen mit antiinflammatorischem bzw. entzündungsauflösendem Potenzial zu identifizieren. Da viele dieser Stoffe schlecht resorbierbar sind, haben wir das Modell einer chronisch entzündeten Wunde etabliert und testen in verschiedenen Assays unsere Substanzen, die wir in ein Trägermaterial aus biotechnologisch produzierter Nanocellulose einbinden. Wir planen ein Portfolio von einigen Dutzend Naturstoffen zu untersuchen und jeweils deren antiinflammatorische bzw. entzündungsauflösenden Mechanismen zu entschlüsseln. Auf diese Weise wollen wir Stoffe identifizieren, die den Entzündungsprozess hemmen oder auflösen und so die Heilung fördern. Vielversprechende Kandidaten sind bspw. die Vitamin-E-Metabolite. Aber der Weg bis zu einer marktreifen Wundauflage mit eingebundenen Naturstoffen ist noch weit.

Herr Professor Lorkowski, haben Sie vielen Dank für das Gespräch!

Prof. Dr. rer. nat. Stefan Lorkowski hält den Lehrstuhl für Biochemie und Physiologie der Ernährung an der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Im Rahmen der interdisziplinären Forschungsgruppe "InflammAging" erforscht Professor Lorkowski anti-inflammatorische Naturstoffe wie Vitamin E und Weihrauchextrakte und wie diese u.a. als dermale Applikationsform zur Behandlung chronisch-entzündeter Wunden etabliert werden können.

Quellen
[1] Franceschi C, Bonafè M, Valensin S, et al. Inflamm-aging. An evolutionary perspective on immunosenescence. Ann N Y Acad Sci 2000;908:244–54.
[2] Pein H, Ville A, Pace S, et al. Endogenous metabolites of vitamin E limit inflammation by targeting 5-lipoxygenase. Nat Commun 2018;9(1):3834.
[3] Frantz ID, Dawson EA, Ashman PL, et al. Test of effect of lipid lowering by diet on cardiovascular risk. The Minnesota Coronary Survey. Arteriosclerosis 1989;9(1):129–35.
[4] Ramsden CE, Zamora D, Majchrzak-Hong S, et al. Re-evaluation of the traditional diet-heart hypothesis: analysis of recovered data from Minnesota Coronary Experiment (1968-73). BMJ 2016;353:i1246.
[5] Dawczynski C, Schneider AC, Hartmann J, Lorkowski S. Einfluss einer Ernährungsumstellung auf kardiovaskuläre Risikofaktoren – Ernährungsstudie MoKaRi. Proceedings of the German Nutrition Society 2017; 23:29.
[6] Hotamisligil GS. Inflammation, metaflammation and immunometabolic disorders. Nature 2017;542(7640):177–85.
[7] Colman RJ, Anderson RM, Johnson SC, et al. Caloric restriction delays disease onset and mortality in rhesus monkeys. Science 2009;325(5937):201–4.

Bild: © FSU-Guenther

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