N-Acetyl-L-Cystein (NAC) ist eine spezielle Verbindung der Aminosäure L-Cystein mit antioxidativen, schleimlösenden sowie entzündungshemmenden Effekten. Es ist eine acetylierte Form von L-Cystein und dank guter Löslichkeit und Stabilität sehr gut als Cysteinquelle bioverfügbar. NAC ist besonders bekannt für seine schleimlösenden und antioxidativen Wirkungen, verfügt aber auch über entzündungshemmende, Immunsystem-regulierende und Entgiftungs-fördernde Eigenschaften.
Was ist NAC?
Bei der komplizierten Bezeichnung N-Acetyl-L-Cystein (NAC) handelt es sich um eine spezielle Verbindung der Aminosäure L-Cystein mit antioxidativen, schleimlösenden sowie entzündungshemmenden Effekten. NAC ist eine spezielle, stabilisierte Verbindung der wichtigen Aminosäure L-Cystein mit überaus wertvollen Eigenschaften. Da L-Cystein äußerst instabil ist, gilt NAC als ideale L-Cystein-Quelle und wird daher für die gezielte Zufuhr der Aminosäure verwendet. Das Besondere an NAC bzw. L-Cystein ist, dass diese ein Schwefelatom enthalten. Nur zwei der insgesamt 21 (proteinaufbauenden) Aminosäuren enthalten Schwefel: L-Cystein und L-Methionin. NAC ist nicht rezeptpflichtig und kann problemlos als Nahrungsergänzungsmittel erworben werden.
Die Bedeutung von L-Cystein
Die Aminosäure L-Cystein ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt in der Glutathionsynthese. Glutathion gilt als eines der stärksten Antioxidantien im menschlichen Körper und schützt diesen vor Zellschädigungen durch freie Radikale. L-Cystein ist eine der wenigen Aminosäuren, die Schwefel enthalten. Sie ist neben L-Glycin und L-Glutaminsäure ein Bestandteil des Tripeptids L-Glutathion. L-Cystein kann von unserem Körper aus der Aminosäure L-Methionin gebildet werden kann, die ebenfalls Schwefel enthält. Das setzt allerdings voraus, dass genug L-Methionin über die Nahrung aufgenommen wird. Deshalb gilt L-Cystein als semi-essentielle Aminosäure. L-Cystein ist vor allem in tierischen Produkten wie Fleisch, Milch und Eier, aber auch in Zwiebeln, Knoblauch, Mais und Hafer enthalten. L-Cystein ist wichtiger Bestandteil einer Gruppe von Proteinen, die unter dem Sammelbegriff Keratin zusammengefasst werden. Verantwortlich für diese Festigkeit sind sog. Disulfidbrücken - eine Quervernetzung zwischen den Schwefel-Atomen zweier L-Cystein-Moleküle. Ein Mangel an der Aminosäure L-Cystein kann deshalb sprödes, brüchiges Haar begünstigen. Aus diesem Grund wird L-Cystein als natürliches Mittel gegen Haarausfall untersucht. Auch bei Dauerwellen macht man sich die besonderen, strukturgebenden Eigenschaften von L-Cystein zunutze.
Wirkungsweise von NAC
Antioxidative Wirkung
Das NAC-Molekül selbst verfügt über eine oxidationsempfindliche reaktive Sulfhydrylgruppe (-SH), wodurch eine Verbindung aus zwei benachbarten NAC-Molekülen durch Ausbildung einer Disulfidbrücke entstehen kann. Bei diesem Vorgang werden gleichzeitig hochreaktive Sauerstoffradikale (ROS) reduziert und dadurch unschädlich gemacht. NAC selbst gilt dabei nur als schwaches Antioxidans, das lediglich gegen bestimmte Stoffe wie Stickstoffoxid wirksam ist. Bei Stickstoffoxid handelt es sich um ein giftiges Gas, das z.B. von Kraftfahrzeugen ausgestoßen wird und Hauptbestandteil der Luftverschmutzung ist. Das Gas kann Schäden im Lungengewebe verursachen. Die antioxidative Kraft des NAC liegt jedoch vielmehr darin begründet, dass es die körpereigene Bildung von stark antioxidativ wirkenden Substanzen im Körper erhöht. Zu den wichtigsten Funktionen von NAC bzw. L-Cystein zählt die Steigerung der Glutathion-Bildung - dem Masterantioxidans der Zellen mit zahlreichen Funktionen. Denn Glutathion besteht aus drei Aminosäuren: Glycin, Glutaminsäure und L-Cystein. Es ist also maßgeblich daran beteiligt, die Zellen vor Schädigungen durch oxidativen Stress bzw. freie Radikale zu schützen. Daneben ist NAC bzw. L-Cystein auch eine Vorstufe bei der Bildung von Taurin - einer ebenfalls schwefelhaltigen Verbindung im Körper mit antioxidativen Effekten. Auch für die Bildung von Coenzym A wird L-Cystein benötigt.
Schleimlösende Wirkung
Eine der bekanntesten Wirkungen von NAC sind seine schleimlösenden und auswurffördernden Effekte. So kann NAC das Abhusten von Schleim bei Infektionen unterstützen. Bei der Verwendung von NAC als Schleimlöser sollte auf eine ausreichende Trinkmenge geachtet werden.
Lesen Sie auch: L-Dopa: Wirkung und Nebenwirkungen
Entgiftung
NAC spielt insbesondere als Glutathion-Baustein eine wichtige Rolle bei der Entgiftung (genauer: Biotransformation Phase 2) schädlicher Stoffe wie Arzneimittel oder Schwermetalle. Diese Entgiftungsreaktionen finden überwiegend in der Leber statt. Der medizinische Einsatz von NAC bei Vergiftungen mit dem bekannten Schmerzmittel Paracetamol demonstriert bereits dessen Relevanz für die Entgiftungsfunktion. Bei einer langfristigen bzw. dauerhaften Einnahme dieses Arzneistoffs oder bei akuten Vergiftungen kann es zu einem Mangel an schwefelhaltigen Aminosäuren (wie L-Cystein), zu einer gedrosselten Glutathion-Bildung und in der Folge zu Leberschädigungen kommen. Einige Studien deuten zudem darauf hin, dass NAC giftige Schwermetalle wie Cadmium, Quecksilber oder Blei binden und so deren Ausscheidung unterstützen kann. Die Erhöhung der Glutathion-Werte könnte hierbei ebenfalls positive Effekte zeigen oder sogar der Hauptmechanismus für die positive Wirkung sein.
Immunmodulierende Wirkung
Auch das Immunsystem kann von der NAC-Einnahme profitieren - sowohl hinsichtlich infektiöser Krankheiten als auch bei manchen Autoimmunerkrankungen. Denn NAC kann durch antibakterielle, antivirale und Immunsystem-regulierende Effekte bei der Abwehr von Krankheitserregern unterstützen. Durch die Reduzierung von oxidativem Stress und unkontrollierten Entzündungsreaktionen sowie die Erhöhung der Glutathion-Werte könnte NAC auch bei Autoimmunerkrankungen Besserung zeigen.
Einfluss auf das Gehirn und die Psyche
Sogar das Gehirn und damit die Psyche können von NAC profitieren. So gehen psychische Störungen und Problematiken häufig mit oxidativem Stress im Hirn und einer Fehlregulation bestimmter Nerven-Botenstoffe (Neurotransmitter) einher. NAC kann dabei nicht nur die antioxidativen Schutzsysteme verbessern, sondern auch die beiden Nerven-Botenstoffe Glutamat und Dopamin beeinflussen.
NAC und Dopamin: Eine wichtige Verbindung
NAC unterstützt die Freisetzung der Neurotransmitter Dopamin und Glutamin. Wissenschaftler haben weitere Mechanismen entdeckt, die die Anwendung bei Störungen im zentralen Nervensystem und bei psychiatrischen Fragestellungen aussichtsreich machen. Dazu gehört die Aktivierung von bestimmten Glutamat-Rezeptoren, die die Freisetzung von Dopamin fördern. Glutamat und Dopamin sind sogenannte Neurotransmitter, also Botenstoffe, die Erregung von einer Nervenzelle auf eine Zielzelle übertragen. Eine erhöhte Dopamin-Freisetzung steht im Zusammenhang mit Lernvorgängen sowie verschiedenen psychischen und neurologischen Erkrankungen, bei denen eine Imbalance in der Dopamin-Konzentration auftritt.
Dopamin: Mehr als nur ein "Glückshormon"
Dopamin ist ein vielseitiger und wichtiger Neurotransmitter im menschlichen Körper. Obwohl es in erster Linie als Belohnungsneurotransmitter angesehen wird, hat es verschiedene Funktionen innerhalb seiner vier Hauptsignalsysteme. Dopamin-Systeme sind neuronale Verbindungen, in denen Dopamin, einer der wichtigsten Neurotransmitter für Motivation und Abhängigkeit, in verschiedenen Bereichen des Gehirns wirkt, um wichtige Informationen wie exekutives Denken, Wiedererkennung, Belohnungs- und Lustgefühle sowie willkürliche motorische Bewegungen zu vermitteln. Es ist bekannt, dass es bei Aktivitäten ausgeschüttet wird, die glücklich machen, wie z. B. Bewegung und Sport, Hobbys, Musik, soziale Interaktion, sexuelle Aktivität, Nahrungsaufnahme etc. Darüber hinaus setzt eine Rückkopplung ein, die dazu motiviert, genau die Dinge zu wiederholen, die durch die Dopaminausschüttung glücklich gemacht haben. So wird die Motivation gesteigert und die Aufmerksamkeit auf Ziele gelenkt, die mit einem guten Gefühl verbunden sind. Obwohl Dopamin, wie in den vorigen Abschnitten beschrieben, vor allem als „Belohnungs“-Neurotransmitter bekannt ist, hat es an unterschiedlichen Stellen innerhalb seiner vier hauptsächlichen Wirkorte verschiedene, teils gänzlich andere Funktionen. Das mesokortikale System ist dem Bereich der aktiven Gehirnleistungen zugeordnet, wie Kurzzeitgedächtnis und Entscheidungsfindung.
Lesen Sie auch: "Dopamine" und mehr: Purple Disco Machines Karriere
Die vier Dopaminsysteme
- Mesolimbisches System: Dieser Weg ist stark an dem bekanntesten Funktionsprinzip von Dopamin beteiligt: Vergnügen und Belohnung. Dieses System beginnt im ventralen tegmentalen Bereich (VTA). Hier im NAc vermittelt Dopamin in erster Linie Gefühle der Freude und Belohnung. Die Stimulation des NAc ist wichtig für die Aufrechterhaltung unserer täglichen Aktivität. Eine Überstimulation kann jedoch zu einem intensiven Verlangen, auch „Craving“, nach dem Zustand führen, das den NAc stimuliert.
- Mesokortikales System: Wie im mesolimbischen System stammen dopaminerge Projektionen innerhalb des mesokortikalen Systems aus dem VTA. Vom VTA aus wandern Aktionspotentiale in Gebiete des präfrontalen Kortex (PFC). Der PFC ist stark an der Wahrnehmung, dem Arbeitsgedächtnis und der Entscheidungsfindung beteiligt.
- Nigrostriatales System: Dieser Pfad ist an der motorischen Planung beteiligt. Wie der Name schon sagt, beginnen die Dopaminprojektionen in der Substantia nigra und gehen zum Caudate und Putamen, Teilen der Basalganglien. Dopaminerge Neuronen im Nigrostriatalsystem stimulieren eine gezielte Bewegung. Eine verringerte Anzahl von Dopamin-Neuronen in diesem System ist ein Hauptaspekt der Beeinträchtigung der Motorik.
- Tuberoinfundibuläres System: Die Dopamin-Neuronen in diesem System haben ihren Ursprung in den bogenförmigen und periventrikulären Kernen des Hypothalamus und projizieren in die infundibuläre Region des Hypothalamus, insbesondere in die mittlere Eminenz. In diesem System wird Dopamin in den Portalkreislauf freigesetzt, der diese Region mit der Hypophyse verbindet. Prolaktin ist ein von der Hypophyse ausgeschiedenes Protein, das die Milchproduktion ermöglicht und wichtige Funktionen im Stoffwechsel, in der sexuellen Befriedigung und im Immunsystem hat.
NAC bei Parkinson: Positive Studienergebnisse
Wissenschaftler aus den USA untersuchten in einer Studie den Einfluss von NAC auf die Dopamintransporter-Bindung und die klinische Symptomatik bei Patienten mit Morbus Parkinson. 42 Patienten mit Morbus Parkinson erhielten entweder eine wöchentliche Infusion von NAC (50 mg/kg) plus 2 mal 500 mg NAC oral täglich oder eine Standardbehandlung über einen Zeitraum von drei Monaten. In der NAC-Gruppe zeigte sich im Vergleich zu den Kontrollpersonen eine signifikante Zunahme der Dopamintransporter-Bindung im Nucleus caudatus und im Putamen. Außerdem kam es durch NAC zu einer signifikanten Verbesserung der Parkinson-Symptome. Das Ergebnis der Studie lässt den Schluss zu, dass NAC das dopaminerge System bei Patienten mit Morbus Parkinson positiv beeinflussen kann.
Weitere Anwendungsgebiete von NAC
Schutz der Atemwege
Am bekanntesten ist die Verwendung von NAC als Husten- und Schleimlöser. Für die Lunge resultieren jedoch zusätzliche schützende Effekte durch die antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften. Die Lunge ist über die Atemluft ständig Schadstoffen aus der Umwelt, Keimen und Feinstaub ausgesetzt, die oxidativen Stress und Entzündungsreaktionen auslösen können. Das aus NAC gebildete Glutathion kann zum Schutz der Lungenfunktion beitragen. Wegen dieser Fähigkeiten wird NAC als ergänzende Therapie bei chronisch obstruktiver Lungenkrankheit (COPD), chronischer Bronchitis und bei Infektionen mit dem Corona Virus (SARS-CoV-2) diskutiert.
Unterstützung der Leberfunktion
Die Leber als Hauptort für die Entgiftung weist den höchste Glutathion-Gehalt auf. Hier werden über verschiedene enzymatische Reaktionen unter Glutathion-Beteiligung Stoffe, die zunächst nicht über den Urin ausgeschieden werden können, in nierengängige Metaboliten umgewandelt. In der Leber werden Schwermetalle, Gifte und Medikamente, entgiftet. Bei einer Paracetamol Vergiftung wird NAC zur Inaktivierung leberschädlicher Abbauprodukte eingesetzt. Bei starker Belastung der Leber mit Schadstoffen und Keimen werden die Glutathion Speicher rasch aufgebraucht. Darüber hinaus können sich die antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften von NAC auch bei akuten oder chronischen Leberschädigungen durch andere Substanzen - bspw. bei einer Vergiftung mit Pilzgiften oder Herbiziden - als nützlich erweisen.
Stärkung von Haaren und Nägeln
NAC kann als Quelle für die Aminosäure L-Cystein auch zur Stärkung der Gesundheit von Haaren und Nägeln beitragen. Denn L-Cystein ist wichtiger Bestandteil einer Gruppe von Proteinen, die unter dem Sammelbegriff Keratin zusammengefasst werden. Ein Mangel an der Aminosäure L-Cystein kann deshalb sprödes, brüchiges Haar begünstigen. Aus diesem Grund wird L-Cystein als natürliches Mittel gegen Haarausfall untersucht.
NAC in der Sportwelt
NAC Pulver hat als Nahrungsergänzungsmittel in der Sportwelt Einzug gehalten. Grund sind Berichte über Verbesserungen der Leistungsfähigkeit, verstärktes Muskelwachstum und eine verzögerte Muskelermüdung im Leistungssport. Solche Effekte stehen im Zusammenhang mit den entzündungshemmenden und antioxidativen Effekten der Substanz. Bei diesen Arbeiten wurden überwiegend Verbesserungen der körperlichen Leistungsfähigkeit, der antioxidativen Kapazität und der Glutathion-Homöostase nachgewiesen. Auswirkungen auf Blutparameter, Entzündungsmarker oder Muskelverhalten waren nicht eindeutig feststellbar. Unerwünschte Ereignisse wurden ebenfalls nicht beschrieben.
Lesen Sie auch: Parkinson und Dopaminmangel
Dosierung und Einnahme von NAC
In den meisten Fällen werden Dosierungen zwischen 600 mg und 1.800 mg eingesetzt. Für die allgemein bessere Versorgung mit der wichtigen Aminosäure L-Cystein - z.B. zur Unterstützung der körpereigenen Glutathion-Bildung - können bereits 600 mg ausreichen. Für zeitlich begrenzte, therapeutische Zwecke können auch höhere Mengen notwendig sein. Jedoch sollte die Einnahme dann auf mehrere Portionen über den Tag verteilt werden. Zur Behandlung von akuten Vergiftungen mit z.B. dem erwähnten Schmerzmittel Paracetamol wird NAC von einem Arzt in hohen Dosierungen intravenös (direkt in die Blutbahn) verabreicht.
Empfohlen werden für die Einnahme Dosen zwischen 600 und 1500 Milligramm pro Tag, für Kinder 400 Milligramm in zwei Dosen über den Tag verteilt. Eine geeignete Form der Anwendung ist N-Acetyl-L-Cystein Pulver. Für die Behandlung von Lungenerkrankungen kommen in der überwiegenden Zahl der Studien 600 bis 1200 Milligramm N-Acetyl-L-Cystein zum Einsatz. Patienten mit COPD nahmen bis zu 3600 Milligramm NAC oral ein. Zur unterstützenden Therapie bei Herz-Kreislauferkrankungen wurden Dosen bis zu 15 Gramm pro Tag oder 50 bis 150 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht intravenös verabreicht.
NAC sollte zwischen den Mahlzeiten eingenommen werden. Von einer dauerhaften Einnahme sollte abgesehen werden, da es keine Studien gibt welche über Jahre durchgeführt wurden. Besser ist es die Einnahme periodisch zu gestalten. Hohe Dosierungen sollten immer nach Rücksprache mit einem Arzt erfolgen! Die Einnahme empfiehlt sich auf 2 Einnahmen aufzuteilen. Bei Nebenwirkungen ist die Einnahme abzubrechen.
Sicherheit und Nebenwirkungen
Die Einnahme von NAC in üblichen Dosierungen von etwa 600 mg bis hin zum niedrigen Grammbereich (1-2 g/Tag) gilt als äußerst sicher und ist in der Regel gut verträglich. NAC ist in normalen Dosierungen bis zu etwa 2 g gut verträglich und gilt als sicher. Bei höheren Einnahmemengen können Nebenwirkungen wie Magen-Darm-Beschwerden auftreten. Bei der Einnahme von dem meist empfohlenen 600 mg/Tag besteht hierfür jedoch kein Risiko.
Darüber hinaus kann NAC in solchen hohen Dosen die Blutgerinnung und Insulinwirkung beeinflussen. Daher sollten Diabetiker oder Personen, die Blutgerinnungshemmer (Antikoagulantien) einnehmen, vor einer hochdosierten Einnahme Rücksprache mit ihrem behandelnden Arzt halten. In sehr seltenen Fällen können zudem allergische Symptome auf die NAC-Einnahme auftreten. NAC sollte nicht zeitgleich mit Antibiotika eingenommen werden - ein Abstand von min. 2 Stunden ist einzuhalten.
Bei oraler Einnahme wurden in einzelnen Fällen Magen-Darm-Beschwerden mit Übelkeit, Durchfall und Erbrechen, beschrieben. Hautausschlag, Hitzewallungen oder Enge in der Brust traten vereinzelt bei intravenöser Gabe und hohen Dosen auf. Ob eine Nebenwirkung auftritt ist von verschiedenen Faktoren abhängig, darunter auch die Dosierung. Normale oder kleine Dosierungen bis etwa 1 Gramm werden in der Regel sehr von gesunden Erwachsenen sehr gut vertragen.
Worauf Sie beim Kauf achten sollten
Beim Kauf eines geeigneten NAC-Präparates ist v.a. auf eine ausreichende Dosierung zu achten sowie auf höchste Reinheit, den Verzicht auf Zusatzstoffe und das Vorliegen von Analysen auf potenzielle Schadstoffe. Dabei sind Kapseln besonders gut für die zielgenaue Dosierung geeignet. Auch die Aminosäure L-Cystein selbst ist im Handel erhältlich. Darüber hinaus kann NAC auch in Kombipräparaten enthalten sein.