Einführung
Das Altern ist ein komplexer Prozess, der verschiedene Aspekte unserer Gesundheit beeinflusst und uns anfälliger für bestimmte Krankheiten und Zustände macht. Forscher haben die Rolle von Antioxidantien und anderen Verbindungen bei der Bekämpfung der negativen Auswirkungen des Alterns untersucht. Eine solche Verbindung, Ergothionein (ERG), hat kürzlich aufgrund ihrer potenziellen Vorteile bei altersbedingten Krankheiten wie Gebrechlichkeit und Demenz Aufmerksamkeit erregt. In diesem Artikel werden wir die Rolle von ERG bei altersbedingten Krankheiten und seine möglichen therapeutischen Anwendungen diskutieren.

Was ist Ergothionein (ERG)?
Ergothionein (ERG) ist eine schwefelhaltige Verbindung, die aus einer spezifischen Aminosäure namens Histidin abgeleitet wird. Sie wird von bestimmten Bakterien und Pilzen synthetisiert und kommt in verschiedenen Nahrungsquellen vor, darunter Pilze, Kidneybohnen und Fleisch. ERG wirkt als Antioxidans, indem es freie Radikale einfängt und Übergangsmetalle chelatiert (bindet), die zu oxidativem Stress beitragen, der bekanntermaßen eine Rolle beim Altern und bei altersbedingten Krankheiten spielt.

Metabolomik von Vollblut, Urin und Speichel
Metabolomik ist die Untersuchung von kleinen Molekülen (Metaboliten) in biologischen Proben wie Blut, Urin und Speichel, um physiologische und pathologische Zustände zu verstehen. Forscher verwenden Metabolomik, um die Rolle von ERG und anderen Verbindungen bei altersbedingten Krankheiten zu untersuchen.

Im menschlichen Blut findet sich ERG hauptsächlich in roten Blutkörperchen (RBCs) und ist in Urin und Speichel viel weniger vorhanden. Andere Bioflüssigkeiten, wie Urin und Speichel, können ebenfalls nützliche Informationen über die Gesundheit liefern, da sie leicht nicht-invasiv gesammelt werden können und sich für die tägliche Beobachtung eignen.

Hungersnot, ERG und Altern
Studien haben gezeigt, dass Kalorienrestriktion (CR) oder intermittierendes Fasten (IF) die Lebensdauer verlängern und den oxidativen Stress in verschiedenen Organismen reduzieren können. Diese Vorteile werden teilweise der Aktivierung spezifischer Transkriptionsfaktoren zugeschrieben, die antioxidative Gene hochregulieren. Die Spalthefe S. pombe dient als hervorragendes Modellorganismus zur Untersuchung der Auswirkungen von Hunger auf den Stoffwechsel, da sie viele Ähnlichkeiten mit menschlichen Zellen aufweist.

Forscher beobachteten, dass sowohl Glukose- als auch Stickstoffmangel zu signifikanten Erhöhungen von ERG in S. pombe führten. In ähnlicher Weise stellten Forscher in einer kleinen Studie mit vier jungen, nicht fettleibigen menschlichen Freiwilligen, die 58 Stunden fasteten, fest, dass die Werte von ERG und anderen Antioxidantien in ihrem Blut anstiegen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Anstieg der ERG-Werte eine adaptive Reaktion auf Fastenstress sowohl bei Hefe als auch beim Menschen sein könnte und möglicherweise eine schützende Rolle in alterungsbedingten Prozessen spielt.

ERG bei Gebrechlichkeit, Demenz und Sarkopenie
Gebrechlichkeit, Demenz und Sarkopenie sind häufige altersbedingte Krankheiten, die klinische Merkmale wie eine erhöhte Abhängigkeit von lebenserhaltenden Maßnahmen teilen. Forscher verwendeten Metabolomik des Vollbluts, um diese Krankheiten zu untersuchen, und entdeckten, dass die ERG-Spiegel bei Gebrechlichkeit und Demenz signifikant abnahmen, jedoch nicht bei Sarkopenie (ein Zustand, der durch Verlust von Muskelmasse und -funktion gekennzeichnet ist). Darüber hinaus nahmen von den ERG-bezogenen Verbindungen auch S-Methyl-ERG und Hercynin bei Gebrechlichkeit und Demenz ab. Diese Erkenntnis deutet darauf hin, dass die Aufnahme oder der Stoffwechsel von ERG bei diesen Zuständen beeinträchtigt sein könnte. Der Rückgang von ERG, einem starken Antioxidans, könnte zur Progression von Gebrechlichkeit, Demenz und anderen altersbedingten Ereignissen beitragen, da bekannt ist, dass oxidative Schäden diese Störungen beschleunigen.

Forscher analysierten auch Urin- und Speichelmetabolomik, um ein umfassenderes Verständnis von altersbedingten Krankheiten zu erlangen. Sie stellten fest, dass die ERG-Werte in diesen Bioflüssigkeiten keine signifikanten altersbedingten Unterschiede aufwiesen, was darauf hinweist, dass weitere Forschung erforderlich ist, um die Rolle von ERG in diesen Bedingungen zu verstehen.

ERG-Behandlung: Ein potenzieller therapeutischer Ansatz
Frühere Studien haben gezeigt, dass ERG antioxidative und entzündungshemmende Wirkungen besitzt, die bei der Behandlung mehrerer menschlicher Krankheiten, wie rheumatoider Arthritis, von Vorteil sein könnten. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass eine ERG-Supplementierung kognitive Beeinträchtigungen und Gewebeschäden durch Oxidation in experimentellen Tiermodellen lindert. Folglich könnte eine ERG-Behandlung ein vielversprechender therapeutischer Ansatz für Gebrechlichkeit und Demenz sein.

Abschließend lässt sich sagen, dass ERG ein essentielles Antioxidans ist, das eine wichtige Rolle für die menschliche Gesundheit und altersbedingte Krankheiten spielt. Diese Forschung wirft ein Licht auf die potenzielle Bedeutung von ERG bei Gebrechlichkeit, Demenz und anderen altersbedingten Störungen. Es wurde festgestellt, dass die ERG-Werte bei Patienten mit Gebrechlichkeit und Demenz verringert sind, was darauf hindeutet, dass ein Rückgang dieses Antioxidans zur Fortschreitung dieser Erkrankungen beitragen könnte.

Weitere Studien sind erforderlich, um die spezifischen Mechanismen besser zu verstehen, durch die ERG altersbedingte Krankheiten beeinflusst, und um die potenziellen Vorteile einer ERG-Supplementierung als therapeutischer Ansatz zu bestimmen. Durch die Untersuchung der Rolle von ERG in verschiedenen Bioflüssigkeiten und die Verwendung von Modellorganismen wie Spalthefe können Forscher wertvolle Einblicke in die komplexen Stoffwechselprozesse gewinnen, die an Alterung und Krankheit beteiligt sind.

In Zukunft wird es entscheidend sein, zusätzliche Forschungen durchzuführen, einschließlich größerer und vielfältigerer Studienpopulationen, um diese Ergebnisse zu validieren und das Potenzial von ERG als Behandlung für Gebrechlichkeit, Demenz und andere altersbedingte Erkrankungen zu erforschen. Durch das Verständnis der Rolle von ERG in der menschlichen Gesundheit und Krankheit könnten Wissenschaftler neue therapeutische Strategien entwickeln, die dazu beitragen können, die Lebensqualität älterer Menschen und derjenigen, die an altersbedingten Krankheiten leiden, zu verbessern.

Referenzen:

1. Kondoh, H., Teruya, T., Kameda, M. und Yanagida, M. (2022), Rückgang von Ergothionein bei Gebrechlichkeit und kognitiver Beeinträchtigung. FEBS Lett, 596: 1270-1278. https://doi.org/10.1002/1873-3468.14299