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Alpha-Liponsäure

Wie Alpha-Liponsäure gegen Übersäuerung hilft

Egal ob im Sport oder im Alltag, Übersäuerung ist ein Thema, das viele Menschen betrifft, aber häufig unbemerkt bleibt. Ein niedriger pH-Wert führt zu einer Mehrbelastung des Körpers und kann Krankheitssymptome wie beispielsweise Müdigkeit und Infektanfälligkeit auslösen, aber auch Krebs begünstigen.

Um deinen Körper vor einer zu hohen Säurebelastung zu schützen, solltest du dir den Nährstoff Alpha-Liponsäure einmal genauer ansehen. Deshalb stellen wir dir in diesem Artikel auf die Wirkungsweise der Alpha-Liponsäure vor und zeigen dir anschließend, wie sie die körpereigene Abwehr in Zeiten von Covid-19 stärken und Krankheiten durch Übersäuerung entgegenwirken kann.

Alpha-Liponsäure

Die schwefelhaltige Fettsäure Alpha-Liponsäure könnte durch ihre essenzielle Bedeutung für den menschlichen Körper glatt als Vitamin durchgehen. Da sie aber vom Menschen selbst gebildet werden kann, wird sie zu den vitaminähnlichen Substanzen gezählt [1]. Alpha-Liponsäure kommt sowohl in tierischen (Leber, rotem Fleisch), als auch pflanzlichen Lebensmitteln (Brokkoli, Tomaten) vor [2]. Vor allem ihre Wirkung auf den Säure-Basenhaushalt und die Energiegewinnung machen sie unverzichtbar.

Energiegewinnung in den Mitochondrien

Alpha-Liponsäure ist vor allem wichtig für die Energiegewinnung in den Mitochondrien. Diese werden auch als die Kraftwerke der Zellen bezeichnet, da sie Energie bereitstellen. Für die Energiebereitstellung laufen in den Mitochondrien verschiedene Reaktionen ab. Dabei wird unter anderem das aus dem Kohlenhydratabbau (Glukose) gewonnene energiereiche Molekül Pyruvat in den Citratzyklus eingespeist.

Das ist ein Stoffwechselweg, über den viel Energie auf einmal gewonnen werden kann. Um das Pyruvat aber für die Energiegewinnung nutzen zu können, werden vier Enzyme benötigt. Diese können ihre Funktion nur ausüben, wenn Alpha-Liponsäure als Co-Faktor an sie bindet. Also bindet Alpha-Liponsäure an vier Enzyme, die für die Energiegewinnung in den Mitochondrien von Bedeutung sind. Auf diese Weise ermöglicht sie die Reaktionen (oxidative Decarboxylierungen). [3]

Unter einer oxidativen Decarboxylierung versteht man eine chemische Reaktion, bei der unter Sauerstoffeinfluss eine Carboxy-Gruppe (COOH) abgespaltet wird, welche dann in Form von Kohlenstoffdioxid (CO2) abgeatmet werden kann. Diese Reaktion ist extrem wichtig, weil darüber Pyruvat abgebaut wird und die entstehenden Produkte in den Citratzyklus eingeschleust werden können, wo sie dann der Energiegewinnung dienen. 

Weil mehrere mitochondriale Enzyme Alpha-Liponsäure-abhängig sind, ist eine optimale Versorgung des Körpers mit der schwefelhaltigen Fettsäure wichtig. Alpha-Liponsäure wirkt sich auf die Enzyme auch regulatorisch aus. Das heißt, wenn nicht genug davon vorhanden ist, finden manche Reaktionen in einem geringeren Maß statt und es muss auf alternative Stoffwechselwege zurückgegriffen werden. Ist die Alpha-Liponsäure-Konzentration viel zu niedrig, können bestimmte Reaktionen gar nicht mehr stattfinden, wodurch die Energiegewinnung über die Mitochondrien erschwert wird.  [4]

Übersäuerung

Grundbegriffe

Stoffe, die wir aufnehmen können basisch, neutral oder sauer sein. Was sie davon sind, gibt der pH-Wert an. Dieser ist eine Maßeinheit, die beschreibt wie viele Wasserstoff-Ionen (H+) in einer Lösung sind und damit wie sauer oder basisch diese ist. Somit gibt ein pH-Wert von unter sieben sauer an, einer von sieben neutral und über sieben basisch.  

Der pH-Wert von Lebensmitteln, aber auch von Körperflüssigkeiten ist von enormer Bedeutung. Nur, wenn er stimmt, kann der reibungslose Ablauf aller wichtigen Funktionen sichergestellt werden. Zum Beispiel besitzen die meisten Enzyme im Körper ein pH-Optimum – also einen pH-Wert, bei dem sie am besten wirken können. Deswegen gibt es im Körper Mechanismen, die dafür sorgen, dass der pH-Wert konstant bleibt. Beispielsweise ist wird der Blut-pH-Wert so reguliert, dass er sich stets zwischen 7,35 und 7,45 befindet.

Sinkt der pH-Wert unter 7,35, liegt ein Säure-Überschuss vor, den man als sogenannte “Azidose” bezeichnet. Bei einem Anstieg auf über 7,45 spricht man hingegen von einer “Alkalose” oder Basen-Überschuss.

Ursachen und Folgen

Wenn zu viel Säure in den Körperflüssigkeiten vorkommt, also deren pH-Wert zu niedrig ist, und eine Azidose (Übersäuerung) vorliegt, dann versucht der Körper dem entgegenzuwirken. Denn unser Körper ist stets bemüht, eine Übersäuerung zu vermeiden. Normalerweise sorgen die Nieren und die Lunge dafür, dass ein Säure-Basengleichgewicht im Körper besteht und der pH-Werts stabilisiert wird. Dadurch sinkt der pH-Wert unter normalen Umständen nicht unter 7,35. Wird dieses Gleichgewicht jedoch gestört, kann es zu einer Übersäuerung kommen. 

Durch die dadurch ausgelöste dauerhafte Mehrbelastung werden dann überschüssige Säuren vor allem im Bindegewebe, Muskeln und Gelenken abgelagert. Diese führen auf die Weise zu typischen Krankheitssymptomen wie Muskelkrämpfen, Müdigkeit, Sodbrennen oder Infektanfälligkeit.

Für eine Übersäuerung kann verantwortlich sein, dass sich zu viel Kohlendioxid im Körper befindet (respiratorische Azidose). Also wenn der Körper nicht in der Lage ist genug davon abzuatmen. Ein weiterer Grund kann aber auch eine erhöhte Säureproduktion im Körper sein (metabolische Azidose). Diese kann unter anderem durch eine erhöhte Laktatbildung ausgelöst werden. 

Aber nicht nur über den Körper, sondern auch über die Lebensmittelauswahl kann eine Übersäuerung begünstigt oder ihr entgegengewirkt werden. Gemüse und Früchte sind Basen bildend und können einen Überschuss so puffern. Tierische Produkte sind hingegen reich an Cystein und Methionin und bilden dadurch zusätzliche Säuren.

Entgegen vieler Meinungen scheint aber nicht die falsche Ernährung der generelle Grund für eine Übersäuerung des Körpers zu sein, sondern ein gestörter Stoffwechsel der Mitochondrien – eine mitochondriale Dysfunktion. Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zellen; in denen Zucker in Energie umgewandelt wird. Dieser Prozess kann durch eine Reihe von Faktoren gestört werden, die so zu einer Dysfunktion der Mitochondrien führen. Dazu zählen Schwermetalle, ein hoher Zuckerkonsum und Pestizide. [5]

Eine Säurebelastung des Körpers kann ebenfalls durch Medikamente ausgelöst werden. 

Laktat

Warum kann Laktat eine Übersäuerung auslösen?

Laktat („Milchsäure“) entsteht hauptsächlich in Muskel- und roten Blutzellen, wenn der Körper aus Kohlenhydraten Energie gewinnt, ihm aber nur wenig Sauerstoff zur Verfügung steht. Gründe dafür können Krebs, hohe Alkoholmengen, ein niedriger Blutzuckerspiegel (z.B. durch Diabetes mellitus) oder ein Training über einen langen Zeitraum sein. Aber auch, wenn in den Mitochondrien zu wenig alpha-Liponsäure vorhanden ist, kann es zur Laktatbildung kommen. Dann wird das Pyruvat durch die Pyruvatdehydrogenase in Laktat umgewandelt. Die Folge ist ein Überschuss an Säuren. Eine ausreichende Menge an alpha-Liponsäure ist daher für den Säurehaushalt unseres Körpers gleich mehrfach wichtig!

Eine krankhafte Azidose entsteht aber hauptsächlich, wenn die Kompensationsmaßnahmen nicht mehr ausreichen oder ausgeführt werden können, wie z.B. bei Nieren- oder Lungenversagen. 

Der pH-Wert kann sich durch erhöhte Laktat-Werte, sowohl im Blut als auch in den Zellen ändern. Dadurch kann die Funktion der Enzyme gestört werden, die ein pH-Optimum besitzen. Das heißt, dass sie nicht mehr optimal wirken können und somit wichtige Reaktionen nicht mehr effektiv ausgeführt werden. Ist die durch Laktat ausgelöste Übersäuerung zu stark, kann sie sogar den Tod von Zellen verursachen. Weitere mögliche Folgen sind eine Verringerung der Insulinsensitivität und dass sich der Stoffwechsel von Zellen verändern kann.  [5]

In einer Studie wurden Mäusen 0,5 und 1 Prozent alpha-Liponsäure verabreicht und anschließend der Säuregehalt im Muskel gemessen. Nach Gabe der 1-prozentigen alpha-Liponsäure stieg der pH-Wert am stärksten an, wobei der Effekt 24 Stunden anhielt. Eine Gabe von alpha-Liponsäure konnte hier also der Übersäuerung des Muskels entgegenwirken.

Laktat-Spiegel – Sport

Proteine sind essenziell für Zellen. Strukturproteine geben ihnen ihre Form, Enzymproteine sorgen dafür, dass biochemische Reaktionen ablaufen können (z.B. die Energiegewinnung). Dazu kommen noch Transportproteine (z.B. Hämoglobin), aber auch Immunproteine und Hormonproteine, die ebenfalls entscheidend für das Überleben von Zellen und ihre Kommunikation sind.

Damit Zellen gut funktionieren können, müssen die in ihnen vorhandenen Proteine korrekt gefaltet werden.  Das heißt, dass sie über den Vorgang der Proteinfaltung in die für sie optimale dreidimensionale Raumstruktur gebracht werden. Dafür sind bestimmte Proteine verantwortlich, die sogenannten Hitzeschockproteine (HSP). Werden Zellen Stress ausgesetzt (z.B. über freie Radikale) dann kann es passieren, dass sie beschädigte Proteine binden und dadurch Schaden nehmen. Davor bewahren sie die Hitzeschockproteine. Sie können ebenfalls Proteine stabilisieren und helfen damit Zellen Stresssituationen zu überstehen. 

Durch ein Ausdauertraining kann je nach Intensität eine HSP-Antwort bewirkt werden. Die Auswirkung einer Supplementation mit alpha-Liponsäure wurde in einer Studie an Pferden untersucht. Dabei ergab sich nach einer fünfwöchigen Supplementation eine deutliche Steigerung der Hitzeschockproteinantwort in der Skelettmuskulatur. Das heißt, dass die Muskelzellen besser stabilisiert werden können. [6]

Außerdem reduzierte die Supplementierung von alpha-Liponsäure die Blutlaktatkonzentration, wodurch auf einen positiven Einfluss in Bezug auf Übersäuerung geschlossen werden kann. [6]

Alpha-Liponsäure bei Krebs

Krebszellen besitzen einen besonderen Stoffwechsel. Selbst, wenn genug Sauerstoff vorhanden ist, wandeln sie Glucose in Laktat für die Energiegewinnung um (anaerobe Glykolyse). Das wird auch als Warburg-Effekt bezeichnet.

Die Umwandlung von Zucker in Energie in unseren Zellen wird als Glykolyse bezeichnet.  Bei der anaeroben Glykolyse handelt es sich um einen Stoffwechselweg, der ohne Sauerstoff abläuft, während die aerobe Glykolyse Sauerstoff benötigt. Die anaerobe Glykolyse ist ineffektiv, weil viel Glucose benötigt wird, um wenig Energie zu erzeugen, ist aber vorteilhaft für die Zellteilung. Vor allem deshalb, weil auf diese Weise schnell und sicher Energie gewonnen werden kann. Über die aerobe Glykolyse kann viel mehr Energie gewonnen werden, aber in einer wesentlich längeren Zeit und auf eine komplizierte Weise.

Die Daten aus Studien deuten darauf hin, dass Alpha-Liponsäure einen hemmenden Einfluss auf teilungsfähige Tumorzellen besitzt. Im Mausmodell hat eine tägliche Behandlung mit Alpha-Liponsäure das Tumorwachstum verlangsamt.  

Weiterhin ging aus den Daten hervor, dass Alpha-Liponsäure die Produktion von Laktat verringert und die Apoptose, also den programmierten Zelltod, erhöhen kann. So können mehr Krebszellen eliminiert werden und die Übrigen damit weniger Milchsäure generieren. Dies soll dadurch bewirkt werden, dass Alpha-Liponsäure die Pyruvat-Dehydrogenase-Reaktion fördert. Das heißt, sie sorgt dafür, dass die Krebszellen von der anaeroben Glykolyse zur aeroben Glykolyse wechseln müssen, wodurch sie ihren Vorteil für die Zellteilung verlieren.  [2, 7]

Alpha-Liponsäure bei Diabetes und Covid-19

a) Diabetes

Alpha-Liponsäure findet bereits bei Diabetikern Anwendung, die an einer diabetischen Neuropathie (Schädigung des Nervensystems) leiden. Den Betroffenen werden hohe Dosen gegeben, um die damit verbundenen Symptome abzumildern. [2]

Ein Problem von Typ 2 Diabetikern ist eine Insulinresistenz; das heißt, dass das Gewebe nicht mehr so empfindlich auf das Hormon Insulin reagiert. Dadurch wird seine Wirkung beeinträchtigt und die Bauchspeicheldrüse produziert immer mehr Insulin, was sie mit der Zeit belastet oder sogar schädigen kann. Aus mehreren Studien geht hervor, dass alpha-Liponsäure die Insulinsensitivität steigert.      

Wie in der Abbildung zu entnehmen ist, führte eine fettreiche Ernährung zu erhöhten Blutzuckerwerten. In der Studie wurden Gaben der Alpha-Liponsäure mit dem Arzneistoff Metformin verglichen. Metformin ist ein orales Diabetes-Medikament, welches bei Diabetes mellitus Typ 2 eingesetzt wird. Es gilt als gut verträglich, kann aber vor allem bei Therapiebeginn Magen-Darm-Beschwerden verursachen.

Obwohl der Arzneistoff Metformin höher dosiert war als die alpha-Liponsäure, konnte dieser nur leicht verbesserte Ergebnisse aufzeigen.

b) Covid-19

Eine weitere Anwendung kann aber auch die antivirale Wirkung von Alpha-Liponsäure sein.

Die schwefelhaltige Fettsäure kann antiviral wirken – unter anderem indem sie Redoxreaktionen abmildert und die NF-kB-Aktivierung hemmt. Bei NF-kB handelt es sich um einen Transkriptionsfaktoren, der an die DNA bindet und so die Transkription bestimmter Gene steigern oder verringern kann.

Während der „Transkription“ werden übrigens Kopien der DNA erstellt. Dafür wird ein DNA-Abschnitt abgelesen und die genetische Information in eine RNA umgeschrieben, die dann transportierfähig ist. So können während des Vorgangs der „Translation“ mithilfe der RNA Proteine hergestellt werden. Dies macht sich beispielsweise die Medizin (mRNA-Impfstoff = Corona-Spikeprotein-Bildung) zu Nutze.

Alpha-Liponsäure kann dafür sorgen, dass sich der intrazelluläre pH-Wert erhöht.

Da Alpha-Liponsäure ATP-abhängige Kaliumkanäle aktivieren kann, kann somit bei einer Zufuhr von Alpha-Liponsäure mehr Kalium in die Zellen aufgenommen werden. Dadurch erhöht sich der intrazelluläre pH-Wert. Weil der pH-Wert in Richtung des Basischen verschoben wird, kann ein Virus schlechter in die Zelle gelangen.

Das Virus benötigt einen niedrigen pH-Wert, weil es sich für den Eintritt in die Zelle an ein Enzym (ACE2 – angiotensin-converting enzyme 2) anlagert. Somit besitzt dann Corona sozusagen den Schlüssel (ACE2) für die Tür (Eintritt in Zelle). Dieses wirkt bei einem niedrigen intrazellulären pH-Wert proteolytisch – also eiweißspaltend und kann so die Tür für das Virus vergrößern. 

Durch die intrazelluläre pH-Wert-Erhöhung kann Alpha-Liponsäure also ebenfalls die menschliche Wirtsabwehr gegen SARS-CoV-2 verstärken.  

Durch ihre hemmende Wirkung auf die Produktion von Laktat kann sie außerdem eine zellschützende Funktion bei Patienten, die bereits an Covid-19 leiden, ausüben [8]. 

Alpha-Liponsäure aktiviert die Pyruvat-Dehydrogenase (essenziell für die Energiegewinnung) und hemmt so die Produktion von Laktat. Die Schutzfunktion für Zellen wird durch die Wirkung als Antioxidationsmittel, welches oxidativen Stress in der Zelle reduziert, verstärkt. [9]

Bioverfügbarkeit und Einnahme von alpha-Liponsäure

Die Menge an Alpha-Liponsäure, die der Körper selbst produziert, reicht nicht aus, um den Bedarf zu decken. Wird die schwefelhaltige Fettsäure mit der Nahrung zugeführt, wird ein wesentlich geringerer Prozentsatz von ihr absorbiert, als wenn sie nüchtern eingenommen wird. Das wird vor allem durch Wechselwirkungen mit Metallen verursacht. Außerdem wird die Bioverfügbarkeit ebenfalls durch den vorherrschenden sauren pH-Wert im Magen begünstigt. Deswegen sollte sie am besten Morgens, eine Stunde vor dem Frühstück, eingenommen werden.

Es gibt Indizien dafür, dass die Bioverfügbarkeit und Plasmakonzentration von Alpha-Liponsäure wesentlich höher bei flüssigen als bei festen Darreichungsformen (z.B. Tabletten) ist. Sie soll in dieser Form auch stabiler sein und schneller absorbiert werden können. Außerdem gibt es zwei Isomere der Alpha-Liponsäure: ein S- und ein R-Isomer. Aus einer Studie ergab sich, dass bei oralen Verabreichungen die Bioverfügbarkeit des R-Isomers, die des S-Isomers übersteigt. [2]

Fazit: Mit Alpha-Liponsäure kannst du einer gesundheitsschädlichen Übersäuerung entgegenwirken

Eine Übersäuerung unseres Körpers geht mit zahlreichen negativen Begleiterscheinungen einher. Während ein gesunder Lebensstil diese Probleme etwas mindern kann, benötigen wir zur idealen Unterstützung unserer Regulationsprozesse Alpha-Liponsäure.

Denn durch eine Schädigung der mitochondrialen Funktion oder schlicht die Erschöpfung des Metabolits Alpha-Liponsäure kommt es zu einer Laktatbildung mit der Folge, dass die Glukose in unseren Zellen nicht effizient metabolisiert werden kann.  

Alpha-Liponsäure hilft dabei, den Zucker in die Mitochondrien zu transportieren und verhindert so die Bildung von Säure. Des Weiteren senkt sie den Glukosespiegel und führt zu einer Verbesserung der Insulinresistenz, wie Studien zeigten. 

Metabolite wie die Alpha-Liponsäure sorgen nicht nur für eine gesteigerte Insulinsensitivität, sondern wirken sogar vergleichbar mit dem Arzneistoff Metformin, welcher bei Diabetes Typ 2 verordnet wird! Die Alpha-Liponsäure hat zusätzlich den Vorteil, dass sie sich einfach aufnehmen lässt, denn sie steckt in Fleisch und vielen Gemüsesorten, wie Brokkoli oder Tomaten.

Außerdem kann die schwefelhaltige Fettsäure die menschliche Wirtsabwehr gegen Viren stärken und zellschützend wirken.

Literaturverzeichnis

  • [1] Lester Packer, Eric H. Witt, Hans Jürgen Tritschler, Alpha-lipoic acid as a biological antioxidant, Free Radical Biology and Medicine, Volume 19, Issue 2, 1995, Pages 227-250, ISSN 0891-5849, https://doi.org/10.1016/0891-5849(95)00017-R.
  • [2] Salehi, B., Berkay Yılmaz, Y., Antika, G., Boyunegmez Tumer, T., Fawzi Mahomoodally, M., Lobine, D., Akram, M., Riaz, M., Capanoglu, E., Sharopov, F., Martins, N., Cho, W. C., & Sharifi-Rad, J. (2019). Insights on the Use of α-Lipoic Acid for Therapeutic Purposes. Biomolecules, 9(8), 356. 
  • [3] Mayr JA, Zimmermann FA, Fauth C, Bergheim C, Meierhofer D, Radmayr D, Zschocke J, Koch J, Sperl W. Lipoic acid synthetase deficiency causes neonatal-onset epilepsy, defective mitochondrial energy metabolism, and glycine elevation. Am J Hum Genet. 2011 Dec 9;89(6):792-7. doi: 10.1016/j.ajhg.2011.11.011. PMID: 22152680; PMCID: PMC3234378.
  • [4] Solmonson, Ashley, and Ralph J DeBerardinis. “Lipoic acid metabolism and mitochondrial redox regulation.” The Journal of biological chemistry vol. 293,20 (2018): 7522-7530. doi:10.1074/jbc.TM117.000259
  • [5] Pizzorno, Joseph. “Acidosis: An Old Idea Validated by New Research.” Integrative medicine (Encinitas, Calif.) vol. 14,1 (2015): 8-12. 
  • [6] S. Kinnunen, S. Hyyppä, N. Oksala, D.E. Laaksonen, M.-L. Hannila, C.K. Sen, M. Atalay, α-Lipoic acid supplementation enhances heat shock protein production and decreases post exercise lactic acid concentrations in exercised standardbred trotters, Research in Veterinary Science,Volume 87, Issue 3,2009,Pages 462-467, ISSN 0034-5288, https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2009.04.009.
  • [7] Feuerecker, Benedikt et al. “Lipoic acid inhibits cell proliferation of tumor cells in vitro and in vivo.” Cancer biology & therapy vol. 13,14 (2012): 1425-35. doi:10.4161/cbt.22003
  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3542233/
  • (8] Zhong M, Sun A, Xiao T, Yao G, Sang L, Zheng X, et al. A Randomized, Single-blind, Group sequential, Active-controlled Study to evaluate the clinical efficacy and safety of α-Lipoic acid for critically ill patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19). 2020.
  • [9] Cure, Erkan, and Medine Cumhur Cure. “Alpha-lipoic acid may protect patients with diabetes against COVID-19 infection.” Medical hypotheses vol. 143 (2020): 110185. doi:10.1016/j.mehy.2020.110185

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