Aminosäuremangel: Auswirkungen auf das Gehirn und den Körper

Aminosäuren sind die grundlegenden Bausteine des Lebens, die eine entscheidende Rolle für zahlreiche Körperfunktionen spielen, insbesondere für das Gehirn. Ein Mangel an diesen essenziellen Verbindungen kann weitreichende Auswirkungen auf die Gesundheit haben. Dieser Artikel beleuchtet die vielfältigen Funktionen der Aminosäuren, die Ursachen und Symptome eines Mangels sowie die Möglichkeiten, diesen auszugleichen.

Was sind Aminosäuren?

Bei Aminosäuren handelt es sich um organische Verbindungen, die sowohl eine Aminogruppe (mit Stickstoff) als auch eine Carbonsäuregruppe (mit Sauerstoff und Kohlenstoff) enthalten. Sie werden präziser als Aminocarbonsäuren bezeichnet. Aminosäuren sind in allen Lebewesen auf der Erde vorhanden und bilden die Grundlage für Proteine. Proteine sind an fast allen Prozessen im Körper beteiligt und werden daher als "Bausteine des Lebens" betrachtet. Zellen, Muskeln und Gewebe bestehen hauptsächlich aus Aminosäuren.

Es sind über 250 Aminosäuren bekannt, von denen jedoch nur 20 oder 21 als proteinogen gelten, d.h. sie werden für den Aufbau von Proteinen verwendet. Die übrigen Aminosäuren, die als nicht-proteinogen bezeichnet werden, haben andere wichtige Funktionen im Körper.

Arten von Aminosäuren

Aminosäuren werden hauptsächlich in drei Kategorien eingeteilt:

• Essentielle Aminosäuren: Diese Aminosäuren kann der Körper nicht selbst herstellen und müssen über die Nahrung aufgenommen werden. Dazu gehören Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin.
• Nicht-essentielle Aminosäuren: Diese Aminosäuren kann der Körper selbst produzieren, entweder direkt oder durch Umwandlung anderer Aminosäuren. Dazu gehören Alanin, Asparagin, Asparaginsäure (oder Aspartat), Glutaminsäure (oder Glutamat), Glutamin, Glycin, Prolin und Serin.
• Semi-essentielle Aminosäuren: Diese Aminosäuren kann der Körper zwar selbst herstellen, aber in bestimmten Situationen, wie z.B. während des Wachstums, einer Schwangerschaft oder bei bestimmten Erkrankungen, reicht die produzierte Menge nicht aus, um den Bedarf zu decken. Daher müssen sie zusätzlich über die Nahrung aufgenommen werden. Zu den semi-essentiellen Aminosäuren gehören Arginin und Histidin. Cystein und Tyrosin sind semi-essenzielle Aminosäuren: Der Körper kann sie zwar selbst herstellen, womit sie nicht-essenziell sind. Für die Herstellung braucht der Körper aber essenzielle Aminosäuren.

Funktionen der Aminosäuren im Körper

Aminosäuren spielen eine Vielzahl von wichtigen Rollen im Körper:

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• Aufbau von Proteinen: Aminosäuren sind die Bausteine für Proteine, die Bestandteile aller Zellen sind und für den Aufbau von Muskeln, Haaren und anderen Geweben benötigt werden.
• Enzymatische Funktionen: Proteine fungieren als Enzyme, die biochemische Reaktionen im Körper beschleunigen oder hemmen.
• Transport von Stoffen: Proteine transportieren bestimmte Stoffe im Körper, wie z.B. Hämoglobin, das Sauerstoff transportiert.
• Immunabwehr: Proteine wirken als Antikörper und schützen den Körper vor Krankheitserregern.
• Hormonproduktion: Aminosäuren sind an der Bildung bestimmter Hormone beteiligt.
• Blutgerinnung: Proteine tragen zur Blutgerinnung bei.
• Energieversorgung: Bei einer Mangelversorgung mit Fett oder Kohlenhydraten kann der Körper aus Proteinen auch Energie gewinnen.
• Bildung anderer Stoffe: Aminosäuren sind für die Bildung vieler anderer Stoffe unabdingbar, so entstehen im Aminosäurestoffwechsel beispielsweise die Hormone Adrenalin und Dopamin, der Hautpigmentstoff Melanin sowie der Botenstoff Histamin.

Besondere Funktionen einzelner essentieller Aminosäuren:

• Isoleucin, Valin und Leucin: Diese Aminosäuren sind besonders relevant für den Muskelaufbau und hemmen den Abbau von Muskeln. Sie sind auch als BCAAs (Branched-Chain Amino Acids) bekannt.
• Methionin: Kann der Entstehung von Blaseninfektionen vorbeugen, da es den Urin ansäuert.
• Tryptophan: Wird zur Bildung des Botenstoffes Serotonin und des Schlafhormons Melatonin benötigt.
• Lysin: Ist Bestandteil des Kollagens und wichtig für den Knochenstoffwechsel. Zudem wirkt es hemmend auf die Entstehung von Herpesbläschen.
• Phenylalanin: Wird zur Bildung der Aminosäure Tyrosin benötigt, welche wiederum zur Herstellung zahlreicher Hormone beiträgt.
• Threonin: Wird wiederum zur Bildung von Glycin benötigt.

Ursachen für einen Aminosäuremangel

Ein Aminosäuremangel kann verschiedene Ursachen haben:

• Unausgewogene Ernährung: Eine Ernährung, die nicht genügend proteinreiche Lebensmittel enthält, kann zu einem Mangel an essentiellen Aminosäuren führen. Besonders bei veganer Ernährung ist eine bewusste Kombination verschiedener pflanzlicher Lebensmittel wichtig, um alle essentiellen Aminosäuren in ausreichender Menge aufzunehmen.
• Erhöhter Bedarf: In bestimmten Lebensphasen, wie z.B. während des Wachstums, einer Schwangerschaft, Stillzeit oder bei intensivem Sport, ist der Bedarf an Aminosäuren erhöht.
• Chronische Erkrankungen: Chronische Erkrankungen können die Aufnahme, Verwertung oder Ausscheidung von Aminosäuren beeinträchtigen.
• Stress: Bei Stress schüttet der Körper Stresshormone aus, die auf Aminosäuren basieren. Ein erhöhter Stresslevel kann daher zu einem erhöhten Bedarf an bestimmten Aminosäuren führen.
• Medikamente: Einige Medikamente (z. B.) können die Aufnahme oder Verwertung von Aminosäuren beeinträchtigen.
• Mangelernährung: Oft sind vor allem ältere Menschen von einer einseitigen und eher schlechten Ernährung und somit von Aminosäuren Mangel betroffen.

Symptome eines Aminosäuremangels

Die Symptome eines Aminosäuremangels können vielfältig sein und hängen davon ab, welche Aminosäuren in welchem Ausmaß fehlen. Häufige Symptome sind:

• Leistungsabfall
• Müdigkeit
• Regenerationsprobleme
• Muskelschwäche
• Muskelabbau
• Zellreparaturstörung
• Erhöhte Anfälligkeit für Infekte und chronische Erkrankungen
• Verminderte Stoffwechselaktivität
• Haarausfall
• Schlafstörungen
• Langsamere Wundheilung
• Appetitmangel
• Gewichtsverlust
• Defizite beim Muskelaufbau
• Beeinträchtigungen bei Aufnahme, Transport und Speicherung von Nährstoffen
• Neurologische Symptome durch verringerte Bildung von Nervenbotenstoffen (Neurotransmittern)
• Emotionale Störungen wie Launenhaftigkeit, schwere Depressionen und Angstzustände
• Reizbarkeit
• Blutarmut (Anämie) und reduzierter Sauerstofftransport
• Hormonelle Ungleichgewichte
• Wachstumsverzögerung bei jungen Menschen
• Beeinträchtigte Entwicklung (einschließlich kognitive Entwicklung) bei jungen Menschen
• Reduzierter Gesamtenergieverbrauch des Körpers und erhöhte Ansammlung von weißem Fettgewebe

Aminosäuren und das Gehirn

Aminosäuren spielen eine besonders wichtige Rolle für das Gehirn. Sie dienen als Vorläufer für Neurotransmitter, die für die Kommunikation zwischen den Nervenzellen unerlässlich sind. Ein Mangel an bestimmten Aminosäuren kann daher die Funktion des Gehirns beeinträchtigen und zu verschiedenen neurologischen und psychischen Problemen führen.

Einige Beispiele für die Rolle von Aminosäuren im Gehirn:

• Tryptophan: Wird zur Bildung von Serotonin benötigt, einem Neurotransmitter, der die Stimmung, den Schlaf und den Appetit reguliert. Ein Mangel an Tryptophan kann zu Depressionen, Schlafstörungen und Angstzuständen führen.
• Tyrosin: Ist Vorstufe der Neurotransmitter Dopamin, Noradrenalin und Adrenalin sowie der Schilddrüsenhormone Trijodthyronin (T3) und Thyroxin (T4). Phenylalanin-/ Tyrosin-Supplemente können bei Depressionen hilfreich sein und sie können die Stresstoleranz und die kognitiven Funktionen verbessern. Eine weitere Indikation ist das prämenstruelle Syndrom. Auch bei Kindern mit Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom (ADS) kann eine Nahrungsergänzung mit Tyrosin Besserung bringen.
• Glutaminsäure: Ist der dominierende erregende Neurotransmitter im ZNS. Glutaminerge Neuronen sind besonders häufig in der Großhirnrinde. Glutaminsäure ist als Neurotransmitter an der schnellen synaptischen Übertragung beteiligt, es reguliert die Sekretion der Hypophysenhormone und ist der wichtigste Botenstoff für die Motorik. Glutaminsäure kann therapeutisch zur Verbesserung der Hirnleistung und des Konzentrationsvermögens eingesetzt werden, außerdem bessert es Lernschwierigkeiten bei Schulkindern.
• GABA: Ist der wichtigste inhibitorische Neurotransmitter im ZNS. Es wird von ca. 30 % aller Synapsen gebildet. Glutaminsäure und Glutamin sind die Ausgangssubstanz für die GABA-Synthese. Da Glutamin wesentlich leichter durch die Blut-Hirn-Schranke kommt, empfiehlt sich eine Supplementierung von Glutamin zur Erhöhung der GABA-Synthese.

Diagnose eines Aminosäuremangels

Ein Aminosäuremangel kann durch eine Blutuntersuchung festgestellt werden, bei der die Konzentrationen der verschiedenen Aminosäuren im Blutplasma gemessen werden. Es ist wichtig, einen Arzt oder ein spezialisiertes Labor zu konsultieren, um die Ergebnisse richtig zu interpretieren und eine geeignete Behandlung einzuleiten.

Behandlung eines Aminosäuremangels

Die Behandlung eines Aminosäuremangels hängt von der Ursache und dem Ausmaß des Mangels ab. In den meisten Fällen kann ein Mangel durch eine Ernährungsumstellung behoben werden, die reich an proteinreichen Lebensmitteln ist. Dazu gehören Fleisch, Fisch, Eier, Milchprodukte, Hülsenfrüchte und Vollkornprodukte.

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In einigen Fällen kann es notwendig sein, Aminosäuren in Form von Nahrungsergänzungsmitteln einzunehmen. Dies ist besonders wichtig für Menschen, die einen erhöhten Bedarf an Aminosäuren haben oder die aufgrund von Erkrankungen oder Medikamenten Schwierigkeiten haben, Aminosäuren aus der Nahrung aufzunehmen.

Es ist wichtig, die Einnahme von Aminosäure-Ergänzungsmitteln mit einem Arzt oder Ernährungsberater zu besprechen, um die richtige Dosierung und die geeigneten Produkte auszuwählen.

Vorbeugung eines Aminosäuremangels

Einem Aminosäuremangel kann durch eine ausgewogene und abwechslungsreiche Ernährung vorgebeugt werden, die ausreichend proteinreiche Lebensmittel enthält. Es ist auch wichtig, auf eine ausreichende Zufuhr von Vitaminen und Mineralstoffen zu achten, da diese für die Verwertung von Aminosäuren im Körper benötigt werden.

Orthomolekulare Medizin und Aminosäuren

Die orthomolekulare Medizin setzt auf die gezielte Zufuhr von Mikronährstoffen, darunter auch Aminosäuren, um die Gesundheit zu erhalten und Krankheiten vorzubeugen. Im Bereich der Demenz-Prävention wird die orthomolekulare Medizin eingesetzt, um die Gehirnfunktion zu unterstützen und das Risiko für neurodegenerative Erkrankungen zu senken.

Einige der wichtigsten Aminosäuren im Zusammenhang mit der orthomolekularen Medizin und der Demenz-Prävention sind:

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• Arginin: Ist die Ausgangssubstanz für die Synthese von Stickoxid (NO), das eine zentrale Bedeutung für die Regulierung des Gefäßtonus hat. Arginin hat ausgeprägte antiatherogene Eigenschaften und wirkt präventiv gegen die Cerebralsklerose.
• Cystein: Ist eine schwefelhaltige Aminosäure mit einer freien SH-Gruppe. Cystein sollte bevorzugt in Form von N-Acetyl-Cystein (NAC) supplementiert werden, da diese Form eine höhere chemische Stabilität besitzt. Cystein ist der wichtigste funktionelle Teil des Glutathionmoleküls. Reduziertes Glutathion (GSH) ist neben Vitamin C das bedeutendste Antioxidans im ZNS.
• Methionin: Ist eine essentielle schwefelhaltige Aminosäure, aus der im Stoffwechsel Cystein und Taurin gebildet werden können. Die stoffwechselaktive Form von Methionin ist S-Adenosyl-Methionin (SAM), das als Methylgruppen-Überträger eine große Stoffwechselbedeutung hat. SAM ist essentiell für die Synthese von Acetylcholin, Phospholipiden, Melatonin, Adrenalin und wird für die Myelinsynthese benötigt.
• Taurin: Ist ein schwefelhaltiges Aminosäurenderivat; es ist keine proteinogene Aminosäure. Es befindet sich in hohen Konzentrationen im ZNS, in der Retina und in den Thrombozyten. Es wirkt stabilisierend auf die Membranen der Nervenzellen durch eine Interaktion mit Calcium-/ Magnesiumionen. Taurin verlangsamt den Einstrom von Calciumionen in die Neuronen und schützt so vor der Excitotoxizität der Glutaminsäure.

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