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Prävention beginnt früher als gedacht!
Sobald die Temperaturen sinken, häufen sich in Apotheken und Praxen die Fragen nach Erkältungsschutz, meist erst dann, wenn die ersten Symptome bereits da sind.
Prävention fürs Immunsystem
Herbst/Winter – sind Sie vorbereitet?
Der Schlüssel zu einer funktionierenden Immunabwehr beginnt schon vorher, mit einer bedarfsgerechten Versorgung mit Energie, Protein und den passenden Mikronährstoffen.
Ein klarer Mangel kann die Immunfunktion nachweislich beeinträchtigen. Das heißt aber nicht automatisch, dass „mehr” auch „besser” schützt.
Für die Praxis lohnt sich deshalb der Blick auf die tatsächlichen Versorgungslücken bei Patientinnen und Patienten und wie sich diese frühzeitig erkennen und gezielt ausgleichen lassen.
Drei Mikronährstoffe stehen dabei besonders im Fokus: Vitamin C, Zink und Selen. Was die aktuelle Studienlage zu ihrer Rolle im Immunsystem zeigt, haben wir für Sie zusammengefasst.
Warum Prävention bei der Versorgung beginnt:
Wenn Atemwegsinfekte zunehmen, rückt die Immunabwehr häufig erst mit den ersten Beschwerden in den Fokus. Dabei sind die Voraussetzungen für eine regulierte Immunantwort bereits vorher relevant, wie eine ausreichende Energie- und Proteinzufuhr sowie die bedarfsgerechte Versorgung mit Vitaminen und Spurenelementen.
Ein klinisch relevanter Nährstoffmangel kann immunologische Funktionen beeinträchtigen. Daraus folgt jedoch nicht, dass eine zusätzliche Supplementierung bei ausreichender Versorgung automatisch vor Infektionen schützt. Für die präventive Begleitung steht deshalb eine andere Frage im Mittelpunkt: Bestehen individuelle Versorgungsdefizite, die frühzeitig erkannt und gezielt ausgeglichen werden sollten?
Vitamin C stärkt Barrieren, die zählen
Vitamin C, relevant für Barriere und zelluläre Abwehr!
Vitamin C unterstützt die Integrität epithelialer Barrieren sowie die zelluläre Abwehr. Diese physiologischen Zusammenhänge werden von Carr und Maggini 2017 sehr aufschlussreich zusammengefasst: Durch die Funktion von Vitamin C in Bezug auf die Stärkung der epithelialen Barriere, wird der Körper vor äußeren Einflüssen und Krankheitserregern abgeschirmt. In diesem Kontext unterstützt Vitamin C die Bildung und Stabilisierung von Kollagen, schützt Zellen und Gewebe vor reaktiven Sauerstoffspezies (ROS). Durch mittels Vitamin C geförderte Differenzierung von Keratinozyten, der Lipidbildung und der Vermehrung und Migration von Fibroblasten wird die Wundheilung und Wundheilungszeit verkürzt.
In Bezug auf das zelluläre Abwehrsystem agiert Vitamin C als Antioxidans und Elektronendonator. Vitamin C fördert die Funktion von Fresszellen wie Neutrophile und Makrophagen und regt die Chemotaxis an. Mittels Vitamin C werden reaktive Sauerstoffspezies für die mikrobiellen Abwehr gebildet, wodurch die Eliminierung von Krankheitserregern unterstützt wird. Die kontrollierte Apoptose wird durch Vitamin C gefördert sowie der Abbau seneszenter Immunzellen. Ebenso können ungünstige Formen wie Nekrosen oder NETose (eine besondere Form des Zelltodes, welche den Untergang beteiligter Zellen auslöst), vermindert werden. Vitamin C unterstützt die Differenzierung und Vermehrung von B- und T-Lymphozyten. Die Antikörperbildung sowie der Antikörperspiegel werden positiv beeinflusst. Dadurch ist Vitamin C relevant für die humorale sowie zelluläre Immunantwort. Die Regulierung von Entzündungsprozessen is ebenfalls durch Vitamin C geregelt, da es die Produktion verschiedener Zytokine steuert sowie erhöhte Histamin Spiegel senken kann.
Quelle: Vitamin C und Immunfunktion
Zink im Blick, Immunsystem im Gleichgewicht
Zink, der Ausgangsstatus macht einen Unterschied
Zink ist neben Vitamin C von enormer Bedeutung für das Immunsystem, sowohl für das angeboren als auch das erworbene oder adaptive Immunsystem.
Da Zink auf beiden Ebenen des Immunsystems agiert, benötigen die Immunzellen eine ausreichende Versorgung für Entwicklung, Reifung und Funktion. Speziell die T-und B-Lymphozyten, NK-Zellen, neutrophile Granulozyten und Makrophagen. Bei einem Mangel kann u.a. die Abtötung von Erregern sowie die Zytokinproduktion beeinträchtigt werden. (Prasad 2008).
Quelle: Zink in der menschlichen Gesundheit: Wirkung von Zink auf Immunzellen
Interessant ist in diesem Zusammenhang eine kleine randomisierte, doppelblinde Studie mit 31 älteren Pflegeheimbewohnern mit niedrigem Serumzinkspiegel. Die Bewohner erhielten über drei Monate täglich 30 mg Zink, während die Kontrollgruppe 5 mg erhielt. In der Probandengruppe mit höherer Dosierung verbesserte sich der Zinkstatus und bestimmte T-Zell-Parameter. Eine erhöhte Proliferationsantwort war vor allem mit einer höheren T-Zell-Zahl verbunden. Die Studie beleuchtete deutlich eine unzureichende Ausgangsversorgung. Immunologische Parameter oder ein direkter Beleg für Zink als Prävention bei Erkältungskrankheiten wurde jedoch nicht definiert. Auch sollte im Nachgang die hohe Studiendosis nicht als pauschale Empfehlung für eine dauerhafte Supplementierung gewertet werden. (Barnett et al 2016).
Der Einfluss von Zink auf das adaptierte Immunsystem, wie der T-Zell-vermittelten Immunantwort und der T-Zell Differenzierung wurde auch von Hojye 2016 eindrücklich beschrieben. Ein Zinkmangel kann mit einer Thymusatrophie, einer verminderten Zahl von Lymphozyten und Veränderungen verschiedener T-Zell-Populationen einhergehen.
Quelle: Rollen der Zinksignalisierung im Immunsystem
Zink ist relevant für die Regulation des angeborenen Immunsystems für neutrophile Granulozyten und Makrophagen, welche zur Abtötung von Krankheitserregern beitragen. Bei einem Zinkmangel können die Funktionen in Bezug auf Chemotaxis, Phagozytose, oxidativer Burst und intrazelluläre Erregerabtötung beeinträchtigt werden.
Quelle: Zink als Torwächter der Immunfunktion
Inwieweit sich Zink speziell bei viralen Erkältungskrankheiten hervorhebt, zeigte der systematische Review von Hunter et al 2021. Aus 28 inkludierten, randomisierten Studien mit insgesamt 5.446 Teilnehmern fanden sich Hinweise, dass Zinksupplemente die Dauer bestehender Atemwegserkrankungen verkürzen können. Die Studien wiesen auf, dass unter der Gabe bestimmter Präparate die Symptome im Mittel ca. zwei Tage früher als bei Placebo-Gabe abklangen. Jedoch wurde die Evidenz des Effektes bedingt durch große Studienunterschiede als niedrig bis sehr niedrig eingestuft.
Stellt man die multifunktionalen Eigenschaften von Zink kurz vereinfacht zusammen, ist der Einfluss auf das Immunsystem auf mehreren Ebenen relevant. Hierzu zählen ua. die Barrierefunktion, die angeborene sowie adaptive Immunabwehr, die Entzündungsregulation und die antioxidative Schutzfunktion.
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Selen, unterschätzt und unverzichtbar
Selen, sparsam in der Nahrung, relevant in seinen Funktionen
Das essenzielle Spurenelement kommt im Boden und Pflanzen vor. Jedoch ist der Gehalt in Pflanzen bzw. pflanzlicher Nahrung vom Selengehalt des Bodens und dessen Verfügbarkeit abhängig.
Selen ist im Körper Bestandteil zahlreicher Selenoproteine. Hierunter versteht man Proteine, welche Selen in Verbindung der Aminosäure Cystein als Selenocystein in ihrer Proteinstruktur enthalten. Zu den Selenoproteinen zählen bspw. Glutathionperoxidasen, Thioredoxin-Reduktasen, Iodthyronin-Deiodasen, Selenoprotein P, Selenoprotein S, Selenoprotein T sowie zahlreiche weitere. (Labunskyy et al 2014)
Quelle: Selenoproteine: molekulare Wege und physiologische Rollen
Elementar ist Selen für die Funktion oxidativer Enzyme, wie der Glutathionperoxidase (GPx) und der Thioredoxin Reduktase (TrxR). Diese Enzyme beeinflussen oxidativen Stress, die Aktivität verschiedener Immunzellen sowie Entzündungsreaktionen. Für die Abwehr von Krankheitserregern produzieren neutrophile Granulozyten und Makrophagen reaktive Sauerstoffspezies (ROS). Bei einer überschießenden Produktion können jedoch ebenfalls körpereigene Proteine, DNA oder Membrane geschädigt werden. Mittels selenhaltiger Enzyme wie der Glutathionperoxidase und der Thioreduktase können diese oxidativen Prozesse kontrolliert und durch Selen ein Gleichgewicht zwischen ausgeprägter Reaktion und Gewebeschutz erhalten werden. (Avery u. Hoffmann 2018).
Quelle: Selen, Selenoproteine und Immunität
Im Rahmen weiterer Immunsystem relevanter Funktionen beeinflusst Selen neutrophile Granulozyten, Makrophagen, dendritische Zellen sowie natürliche Killerzellen NK-Zellen). Mittels der Regulation des zellulären Redoxstatus können Selenoproteine unter anderem Phagozytose, Zellmigration, ROS-Produktion, Entzündungssignale und den programmierten Zelltod beeinflussen. Gerade bei neutrophilen Granulozyten ist eine präzise Regulation der ROS-Produktion entscheidend für eine effektive, aber kontrollierte Immunantwort.
Therapie mit System
Die Bedeutung von Aminosäuren für die Immunfunktion
Immunzellen haben einen hohen Bedarf an Aminosäuren, da sie diese unter anderem für Proteinsynthese, Zellwachstum, Proliferation und der Bildung von Immunproteinen benötigen. Das betrifft beispielsweise Antikörper, Zytokine, Rezeptoren und Akutphaseproteine. Ein Mangel an Protein bzw. Aminosäuren kann deshalb sowohl die angeborene als auch die adaptive Immunantwort beeinträchtigen (Li et al 2007).
Quelle: Aminosäuren und Immunfunktion
Aminosäuren, Stoffwechselgrundlage, aber kein automatischer Infektionsschutz
Neben Mikronährstoffen benötigen Immunzellen Aminosäuren.
Glutamin dient unter anderem als Stoffwechselsubstrat und liefert Stickstoff für die Nukleotidsynthese – relevant für die Vermehrung aktivierter Immunzellen. Auch die Glutathionsynthese verbindet Aminosäurestoffwechsel und Redoxregulation: Glutathion wird aus Glutamat, Cystein und Glycin gebildet. Diese Mechanismen erklären die biologische Bedeutung einer ausreichenden Protein- und Aminosäureversorgung, beweisen jedoch nicht, dass eine zusätzliche Einnahme einzelner Aminosäuren bei gut ernährten Erwachsenen Erkältungen verhindert. Erkenntnisse aus Zellmodellen oder schwer erkrankten Patientengruppen lassen sich nicht ohne Weiteres auf die saisonale Prävention übertragen. (Gruzat et al 2018).
Quelle: Glutamin: Stoffwechsel und Immunfunktion, Supplementierung und klinische Übersetzung
Die basische Aminosäure Arginin hat eine zentrale regulatorische Bedeutung für das Immunsystem, insbesondere für T-Lymphozyten, Makrophagen, Stickstoffmonoxid (NO)-Bildung sowie auf die Immunantwort bei Stress, Operationen oder schweren Erkrankungen. Die wissenschaftliche Datenlage ist allerdings zwiespältig. Zum einen ist eine ausreichende Arginin Verfügbarkeit für eine normale Immunreaktion wichtig, jedoch bedeutet dies nicht automatisch, dass eine zusätzliche Arginin Supplementierung bei gesunden Menschen das Immunsystem zusätzlich „stärkt“.
Ein jedoch wichtiger Effekt ist die durch Arginn stimulierte Lymphozytenproliferation. Lymphozyten benötigen Arginin für Aktivierung, Zellteilung und Überleben. Sinkt die Arginin Konzentration im Zellmilieu stark ab, wird unter anderem die Expression der CD3ζ–Kette des T-Zell-Rezeptors vermindert. Dadurch reagieren T-Zellen schlechter auf Antigene und ihre Proliferation wird eingeschränkt (Taheri et al2001).
Quelle: L-Arginin reguliert die Expression der T-Zell-Rezeptor-Zeta-Kette (CD3zeta) in Jurkat-Zellen
Eine dreitägige L-Arginin–Gabe (30 g/Tag) steigerte in einer kontrollierten Studie an gesunden Probanden die Zahl zirkulierender CD56⁺-Zellen sowie die Aktivität natürlicher Killerzellen signifikant (Park et al., 1991), und eine Metaanalyse von elf randomisiert-kontrollierten Studien zeigte unter L-Arginin eine stärkere CD4⁺-T-Zell-Proliferation und eine geringere Rate infektiöser Komplikationen (Kang et al., 2014). Bei Patienten mit rezidivierenden Infekten wurde unter der Kombination L-Lysin/L-Arginin zudem eine gesteigerte neutrophile Migration und Chemotaxis beobachtet (Azzara et al., 1995). Diese Ergebnisse stammen jedoch aus kleinen oder klinisch spezifischen Kollektiven und lassen sich nicht unmittelbar auf eine allgemeine saisonale Erkältungsprävention bei gesunden Erwachsenen übertragen.
Quellen:
Stimulation der natürlichen Zytotoxizität der Lymphozyten durch L-Arginin
Wirkung von L-Arginin auf die Immunfunktion: eine Meta-Analyse.
Mithilfe des Enzyms NO-Synthase (NOS) bildet Arginn den Botenstoff Stickstotfmonoxid (NO) sowie die Aminosäure Citrullin. Insbesondere aktivierte myeloische Immunzellen nutzen diesen Stoffwechselweg. Da NO-Bestandteil des angeborenen Immunsystems ist, kommt es durch die Bildung des Stoffes aus Arginin zu antimikrobiellen und immunregulatorischen Effekten. (Rodriguez et al 2017).
Quelle: Argininstoffwechsel in myeloischen Zellen formt angeborene und adaptive Immunität
Der für Lysin hauptsächliche Effekt auf das Immunsystem wird meist in Bezug auf die Vorbeugung oder Akutbehandlung von Herpes simplex labialis diskutiert. Die wissenschaftliche Datenlage zu Lysin bei Herpes-simplex-Infektionen ist biologisch belegt und beruht auf dem Verhältnis von Lysin zu Arginin. Der Virus benötigt Arginin für verschiedene Stufen seiner Replikation. Zellkulturuntersuchungen zeigen, dass eine hohe Arginin Verfügbarkeit die Virusvermehrung begünstigen kann, während Veränderungen des Lysin-/Arginin-Verhältnisses die Herpes-Virus- Replikation beeinflussen. Diese Ergebnisse liefern einen plausiblen Mechanismus, lassen sich jedoch nicht direkt auf die klinische Wirksamkeit beim Menschen übertragen. Dennoch gibt es Hinweise auf einen Nutzen bei der Prophylaxe rezidivierender Herpes simplex labialis Infektionen.
Ältere, kontrollierte Studien zeigen einige positive Ergebnisse. Beispielsweise untersuchten Griffith et al. 1987 bei 52 Patienten den Einfuss von Lysin auf Herpes Simplex Infektionen. Die Probanden wiesen unter einer Gabe von 3 g Lysin pro Tag über einen Zeitraum von sechs Monaten weniger HSV-Rezidive auf. Zusätzlich wurde eine verminderte Symptomschwere sowie kürzere Heilungszeiten beobachtet.
In Bezug auf die Prävention von Herpes-Labiales Infektionen fand ein Cochrane- Review keinen Beweis für eine präventive Wirksamkeit von Lysin. Die Aussagekraft ist jedoch aufgrund der sehr begrenzten und qualitativ sehr niedrig eingestuften Datenlage eingeschränkt.
Quelle: Interventionen zur Prävention von Herpes simplex labialis (kalte Wunden auf den Lippen)
Abschießend hierzu beschreibt ein neuerer Review aus dem Jahre 2017, dass inbesondere Dosierungen unter 1g pro Tag keine überzeigende Beweiskraft bei Simplex Infektionen zeigen, jedoch einzelne Studien mit höheren Dosierungen positive Effekte aufweisen.
Quelle: Lysin für Herpes Simplex Prophylaxe: Eine Überprüfung der Beweise
Neben den obig beschriebenen Effekten von Lysin, zeigte diese in einer randomisierten, doppelblind, placebokontrollierten Studie in Ghana von Ghosh et al 2010 mit 271 Kindern und Erwachsenen eine interessante Datenlage auf. Hier wies ein Teil der untersuchten Bevölkerung aufgrund der Ernährung ein Risiko für eine unzureichende Lysinzufuhr auf. Die Studienintervention bestand folgend in einer Supplementierung von zusätzlich 1 g Lysin pro Tag. Bei den Kindern traten unter Lysin Gabe weniger Durchfallerkrankungen auf, nämlich 19 Episoden gegenüber 35 unter Placebo. Auch die Gesamtzahl der Krankheitstage war geringer. Bei Männern wurden weniger Krankheitstage aufgrund respiratorischer Beschwerden beobachtet; die Zahl der Krankheitstage lag bei 130 gegenüber 266 unter Placebo. Bei Frauen sank außerdem das CRP gegenüber der Entwicklung in der Placebogruppe. Diese interessanten Ergebnisse aus eienr Humanstudie sollten jedoch nicht als Empfehlung für eine allgemeine Immunstimulation durch Lysin gewertet werden, da als Grundlage berits eine unzureichende Lysin Versorgung vorlag. Die Daten können aber folglich interpretiert werden, dass die Korrektur einer unzureichenden Lysin Versorgung gesundheitlich relevant sein kann.
Was bedeutet das für die präventive Begleitung in der Herbst-u. Winterzeit?
Der Zeitraum vor der Erkältungssaison bietet einen sinnvollen Anlass, Ernährung und individuelle Versorgungsrisiken anzusprechen. Bei entsprechenden Hinweisen können eine gezielte Anamnese oder auch eine medizinisch begründete Diagnostik helfen, einen tatsächlichen Mangel von einer lediglich vermuteten Unterversorgung zu unterscheiden.
Die zentrale Botschaft lautet daher: Versorgungsdefizite frühzeitig erkennen und bedarfsgerecht ausgleichen – statt erst bei Symptomen zu supplementieren. Das schafft ernährungsphysiologische Voraussetzungen für normale Immunfunktionen.
Die obige Zusammenstellung einiger relevanter Vitamine, Spurenelemente sowie Aminosäuren beschreibt nur einen Bruchteil der lebensnotwendigen Funktionen und Eigenschaften für das Immunsystem. Es zeigt aber, dass viele einzelne Nährstoffe zu einem ähnlichem Funkionskonzert für die Immunfunktion beitragen. Somit können Einzelkomponenten oder speziell zusammengestellte Nährstoffmischungen einen wertvollen Beitrag im Rahmen der Abwehr und Zellversorgung erfüllen.
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