Der Kurzschluss für ein gesundes und langes Leben

Der Kurzschluss für ein gesundes und langes Leben

In diesem Artikel wirst du lernen warum ein “Kurzschluss” in unseren Zellen der Schlüssel für ein gesundes, leistungsfähiges und langes Leben ist und wie wir die körpereigene Fähigkeit zu diesem “Kurzschluss” trainieren können, wenn wir uns öfter in der Kälte aufhalten.

Diesen Artikel solltest du lesen, wenn :

  • du an einer chronischen Erkrankung leidest
  • du leichter Körperfett verbrennen willst
  • du Krankheit verhindern willst
  • du deine Energieproduktion verbessern willst
  • du etwas über Kälte, Mitochondrien und Thermogenin lernen möchtest

“Was? Kälte? Ne, niemals! Ich bin einfach nicht für Kälte gemacht!”

Jaja das sagt jeder am Anfang. Das erste Mal fühlt sich eine kalte Dusche, ein Eisbad, oder die -85°Celsius Kammer im MOJO Institut an wie die unangenehmste Erfahrung des Lebens. Zwar fühlt man sich stolz, energiegeladen, wach, und klar, wenn man wieder aus der Kälte rauskommt, aber dennoch ist es schrecklich unangenehm und das lassen einen die inneren Stimmen auch wissen, bevor man in die Kälte geht.

“Nein mach das nicht. Du erkältest dich sonst noch.”

“Du frierst dir die Fingerspitzen ab!”

“Warum solltest du dir das antun?”, sagen deine inneren Stimmen. Aber irgendwas in dir sehnt sich nach dieser Herausforderung. Sind es deine Zellen?

Und dann erzählen alle Therapeuten im MOJO Institut immer : „Ach wenn du das einige Wochen regelmässig machst, dann ist das überhaupt nicht mehr schlimm!“

Darf man diesen Menschen glauben schenken, oder wollen sie ihr eigenes Leid schmälern in dem sie versuchen andere mit in ihre Kälteillusion hineinzuziehen?

Kann der Körper sich wirklich an Kälte gewöhnen? Und wie passiert das?

Die Antwort liegt in einem Organ was man erst kürzlich entdeckt hat. Man hatte lange darüber spekuliert und man wusste, dass Neugeborene dieses Organ noch haben, aber heute weiss man, dass es dieses Organ auch beim erwachsenen Menschen noch gibt…wenn wir es nicht komplett verkümmern lassen : Das braune Fettgewebe.

Braunes Fettgewebe ist komplett anders als weisses Fettgewebe was wir als „(Bauch)speck“ kennen. Wir können mehrere Kilogramm weisses Fettgewebe mit uns rumtragen und generell gilt die Faustregel : Je ungesünder wir sind, desto mehr weisses Fettgewebe sammelt sich in und an unserem Körper.

Bei braunem Fettgewebe ist das anders. Wir haben nicht sehr viel braunes Fettgewebe. Als Neugeborene hatten wir noch verhältnismässig viel braunes Fettgewebe, aber mit der Zeit wurde es weniger.

Weisses Fettgewebe wird immer mehr wenn wir ungesund essen und leben. Braunes Fettgewebe wird allerdings immer weniger, wenn wir ungesund essen und leben.

Weisses Fettgewebe ist ungesund. Braunes Fettgewebe ist gesund. 

Weisses Fettgewebe wollen wir loswerden. Braunes Fettgewebe wollen wir behalten!

Braunes Fettgewebe heisst „braun“, weil es unter dem Mikroskop einen braunen Schimmer hat. Das liegt daran, dass diese braunen Fettzellen voll gepackt sind mit Mitochondrien. 

In diesen Mitochondrien wird nicht nur Energie produziert, sondern vor allen Dingen Wärme! Um Energie und Wärme zu produzieren benötigen diese braunen Fettzellen hohe Mengen an Energie in Form von Nahrungskalorien. Ergo : Je mehr braunes Fett wir haben, desto mehr Kalorien verbrennen wir pro Tag.

Dabei wurde sogar kürzlich herausgefunden, dass braune Fettzellen ihre Energie direkt aus den weissen Fettzellen ziehen. Braune Fettzellen erhöhen also die Fettverbrennung (von weissen Fettzellen).

Einen Grossteil dieser Energie setzen die braunen Fettzellen in Wärme um. Hast du dich mal gefragt wie unser Körper es schafft die ganze Zeit warm zu bleiben?

Im Gegensatz zu Reptilien müssen wir uns nicht in der Sonne aufwärmen, sondern wir schaffen es von ganz alleine unsere Körpertemperatur aufrechtzuerhalten.

Unser Körper hat zwei Möglichkeiten Wärme zu generieren : Muskelzittern und elektrische Kurzschlüsse in braunen Fettzellen.

Was? Häh? Elektrische Kurzschlüsse?

Ja genau. Elektrische Kurzschlüsse. Und das passiert in den Mitochondrien (hauptsächlich in braunen Fettzellen).

Mitochondrien funktionieren nämlich so, dass sie Fette verbrennen und dabei eine elektrische Spannung entsteht. Sehr ähnlich zu einem Kraftwerk was Öl verbrennt und die Brennstoffenergie in elektrische Spannung umwandelt. Mit dieser elektrischen Spannung kann jetzt entweder eine Turbine angetrieben werden, die menschliche Energie in Form von ATP produziert (die heisst im Menschen ATP-ase, oder „Komplex V“), oder die elektrische Spannung kann durch einen wirklichen Kurzschluss in Wärme umgewandelt werden. Das nennt sich dann „Entkopplung der Mitochondrien“.

Je nach Anteil von braunem Fettgewebe im Menschen und je nach hormoneller und gesundheitlicher Situation werden etwa 3-20% aller Nahrungskalorien in Wärme umgesetzt. 

Das ist auch ein grosser Teil der Antwort auf die Frage warum es manche Menschen gibt, die scheinbar Essen können was sie wollen und trotzdem (auch ohne Sport) rank und schlank bleiben. 

Für diese Entkopplung ist in den Mitochondrien von braunen Fettzellen ein Protein sehr entscheidend : Das Thermogenin. Der Name leitet sich ab von dem Konzept der „Thermogenese“ (=Wärmegeneration).

Das Thermogenin (in Fachkreisen auch UCP-1) genannt führt zu dem Kurzschluss in den Mitochondrien und damit wird sehr schnell Wärme generiert. 

Menschen mit hohen Leveln an braunem Fettgewebe müssen nicht viel Zittern um Wärme zu kreieren. Die können in die Kryosauna bei -85°Celsius einsteigen und können dort 3-4 Minuten verbringen ohne Zittern zu müssen. Dabei laufen allerdings ihre Mitochondrien in den braunen Fettzellen auf Hochtouren.

Menschen mit hohen Leveln an braunem Fettgewebe und UCP-1 leben länger und sind geschützter vor chronischen Erkrankungen, weil UCP-1 so etwas wie ein Dampfablassventil ist. Die meisten chronischen Erkrankungen entstehen durch chronisches Energieüberangebot und resultierenden oxidativen Stress. Durch die Entkopplung der Mitochondrien mit Hilfe von UCP-1 wird dieser energetische Druck regelmässig abgelassen und es kommt dadurch nicht zur chronischen Vergiftung der Zelle.

Auch wenn es die durchschnittliche Tendenz ist über eine Lebenszeit mit jedem Jahr braunes Fettgewebe und damit Thermogenin (UCP-1) zu verlieren, so ist es doch möglich Thermogenin zu behalten. Denn der Grund warum wir Thermogenin und damit die Mitochondrien in den braunen Fettzellen verlieren ist sehr einfach : Wir zeigen unserem Körper, dass er es nicht mehr braucht.

Wenn wir einen wohltemperierten Lebensstil leben von 18-22° für 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche, 52 Wochen im Jahr, dann baut unser Körper natürlich braunes Fettgewebe, Mitochondrien und Thermogenin ab.

So sorgst du dafür, dass dein Körper Thermogenin verliert : 

  • beim kleinsten frösteln die Heizung hochdrehen
  • Immer dick einpacken mit Pullover, Jacke, Mütze
  • Nur warm duschen und baden
  • Immer Socken und Schuhe tragen, wenn man mal kurz in den Garten muss

Durch diesen wohltemperierten Lebensstil verlieren wir nicht nur Thermogenin in den Zellen und damit einen sehr wichtigen Gesundheitsfaktor, sondern auch unsere Schilddrüse verliert über die Jahrzehnte an Funktion, weil die Schilddrüse eines der wichtigsten wärmeregulierenden Organe ist.

Also : Ab in die Kälte!!

 

Quellenangaben:

  1. van der Lans, Anouk A. J. J., Joris Hoeks, Boudewijn Brans, Guy H. E. J. Vijgen, Mariëlle G. W. Visser, Maarten J. Vosselman, Jan Hansen, Johanna A. Jörgensen, Jun Wu, Felix M. Mottaghy, Patrick Schrauwen, and Wouter D. van Marken Lichtenbelt. 2013. “Cold Acclimation Recruits Human Brown Fat and Increases Nonshivering Thermogenesis.” The Journal of Clinical Investigation 123(8):3395–3403.
  2. van Marken Lichtenbelt, Wouter D., Joost W. Vanhommerig, Nanda M. Smulders, Jamie M. A. F. L. Drossaerts, Gerrit J. Kemerink, Nicole D. Bouvy, Patrick Schrauwen, and G. J. Jaap Teule. 2009. “Cold-Activated Brown Adipose Tissue in Healthy Men.” New England Journal of Medicine 360(15):1500–1508.
  3. Walden, Tomas B., Ida R. Hansen, James A. Timmons, Barbara Cannon, and Jan Nedergaard. 2012. “Recruited vs. Nonrecruited Molecular Signatures of Brown, ‘Brite,’ and White Adipose Tissues.” American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism 302(1):E19-31.
  4. Wu, Jun, Pontus Bostrom, Lauren M. Sparks, Li Ye, Jang Hyun Choi, An-Hoa Giang, Melin Khandekar, Kirsi A. Virtanen, Pirjo Nuutila, Gert Schaart, Kexin Huang, Hua Tu, Wouter D. van Marken Lichtenbelt, Joris Hoeks, Sven Enerback, Patrick Schrauwen, and Bruce M. Spiegelman. 2012. “Beige Adipocytes Are a Distinct Type of Thermogenic Fat Cell in Mouse and Human.” Cell 150(2):366–76.
  5. Li, Guolin, Cen Xie, Siyu Lu, Robert G. Nichols, Yuan Tian, Licen Li, Daxeshkumar Patel, Yinyan Ma, Chad N. Brocker, Tingting Yan, Kristopher W. Krausz, Rong Xiang, Oksana Gavrilova, Andrew D. Patterson, and Frank J. Gonzalez. 2017. “Intermittent Fasting Promotes White Adipose Browning and Decreases Obesity by Shaping the Gut Microbiota.” Cell Metabolism 26(4):672-685.e4.
  6. Ding, Hanying, Shasha Zheng, Daniel Garcia-Ruiz, Dongxia Hou, Zhe Wei, Zhicong Liao, Limin Li, Yujing Zhang, Xiao Han, Ke Zen, Chen-Yu Zhang, Jing Li, and Xiaohong Jiang. 2016. “Fasting Induces a Subcutaneous-to-Visceral Fat Switch Mediated by MicroRNA-149-3p and Suppression of PRDM16.” Nature Communications 7:11533.
  7. Cohen, Paul, Julia D. Levy, Yingying Zhang, Andrea Frontini, Dmitriy P. Kolodin, Katrin J. Svensson, James C. Lo, Xing Zeng, Li Ye, Melin J. Khandekar, Jun Wu, Subhadra C. Gunawardana, Alexander S. Banks, João Paulo G. Camporez, Michael J. Jurczak, Shingo Kajimura, David W. Piston, Diane Mathis, Saverio Cinti, Gerald I. Shulman, Patrick Seale, and Bruce M. Spiegelman. 2014. “Ablation of PRDM16 and Beige Adipose Causes Metabolic Dysfunction and a Subcutaneous to Visceral Fat Switch.” Cell 156(1–2):304–16.
  8. Sivitz, W. I., B. D. Fink, and P. A. Donohoue. 1999. “Fasting and Leptin Modulate Adipose and Muscle Uncoupling Protein: Divergent Effects between Messenger Ribonucleic Acid and Protein Expression.” Endocrinology 140(4):1511–19.
  9. Champigny, Odette and Daniel Ricquier. 1991. Effects of Fasting and Refeeding on the Level of Uncoupling Protein MRNA in Rat Brown Adipose Tissue: Evidence for Diet-Induced and Cold-Induced Responses. Vol. 120.
  10. Treatment, Agonist, Philip J. Scarpace, Monica V Kumar, Hua Li, and Nihal Tümer. 2000. “Uncoupling Proteins 2 and 3 With Age : Regulation By.” 55(12):588–92.
  11. Rosell, Meritxell, Myrsini Kaforou, Andrea Frontini, Anthony Okolo, Yi-Wah Chan, Evanthia Nikolopoulou, Steven Millership, Matthew E. Fenech, David MacIntyre, Jeremy O. Turner, Jonathan D. Moore, Edith Blackburn, William J. Gullick, Saverio Cinti, Giovanni Montana, Malcolm G. Parker, and Mark Christian. 2014. “Brown and White Adipose Tissues: Intrinsic Differences in Gene Expression and Response to Cold Exposure in Mice.” American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism 306(8):E945–64.
  12. Seale, Patrick, Shingo Kajimura, Wenli Yang, Sherry Chin, Lindsay M. Rohas, Marc Uldry, Geneviève Tavernier, Dominique Langin, and Bruce M. Spiegelman. 2007. “Transcriptional Control of Brown Fat Determination by PRDM16.” Cell Metabolism 6(1):38–54.
  13. Ishibashi, Jeff and Patrick Seale. 2010. “Medicine. Beige Can Be Slimming.” Science (New York, N.Y.) 328(5982):1113–14.
  14. Seale, Patrick, Bryan Bjork, Wenli Yang, Shingo Kajimura, Sherry Chin, Shihuan Kuang, Anthony Scime, Srikripa Devarakonda, Heather M. Conroe, Hediye Erdjument-Bromage, Paul Tempst, Michael A. Rudnicki, David R. Beier, and Bruce M. Spiegelman. 2008. “PRDM16 Controls a Brown Fat/Skeletal Muscle Switch.” Nature 454(7207):961–67.
Stille Entzündung

Stille Entzündung

Subklinische Inflammation

Pathogenese (Krankheitsentstehung)

Die (subklinische) Inflammation (engl. “silent inflammation”) ist Ausdruck einer (unspezifischen) Immunreaktion des Organismus.

Endogene und/oder exogene Reize (s. u. Ätiologie/Ursachen), die physiologische Abläufe gefährden, sind Ursache der Inflammation.

Im Rahmen der Metabolisierung (Verstoffwechselung), z. B. bei der Konjugation polarer und hydrophiler Stoffe (z. B. Glukuronisierung, Methylierung etc), werden Moleküle für die endogene Detoxikation (“Entgiftung”) verbraucht, die für die “Neutralisation” exogener Noxen nicht mehr in ausreichender Zahl zur Verfügung stehen.

Die durch den Metabolismus (Stoffwechsel) ausgelöste Inflammation (Entzündung) wird als Metaflammation bezeichnet.

Die subklinische Inflammation und deren Auswirkungen (proinflammatorische Zytokine (entzündungsfördernde Proteine, die das Wachstum und die Differenzierung von Zellen regulieren): IL-1ß, IL-6, IL-8, TNF-α, IFN-y) sind gemeinsam mit dem oxidativen und nitrosativen Stress Teil eines Circulus vitiosus (“Vicious cycle” nach M. Pall, 2007) [1]. Des Weiteren muss man in dieses Geschehen auch die Mitochondriopathie (Erkrankungen, die durch eine Fehlfunktion oder Schädigung der Mitochondrien verursacht werden) einbeziehen [2].

LPS-induzierte (LPS = Lipopolysaccharide; Endotoxin) Prozesse über Darm und das dentale Mundhöhlensystem (LPS wird frei beim Absterben von gramnegativen Bakterien, z. B. bei einer Parodontitis) aktivieren einen Molekülkomplex, der über die Signalkette NFkB die Genexpression der Entzündungszytokine TNF-alpha, IL1-beta und IL-6 hochregelt. Des Weiteren kann über die NFkB-vermittelte Genaktivierung die Expression der induzierbaren Stickstoffmonoxid-Synthase ausgelöst werden. Damit schließt sich der Kreis: Die Stickstoffmonoxid-Synthase katalysiert die Bildung von Stickstoffmonoxid (NO) aus der Aminosäure Arginin und induziert damit die Bildung reaktiver Stickstoffradikale ein, deren Überproduktion wiederum Auslöser des nitrosativen Stresses und von Mitochondriopathien ist.

LPS im Serum gilt als ein Marker für eine subklinische Inflammation.

LPS stimuliert Fettzellen, die wiederum verstärkt das Enzym 11β-Hydroxy-Steroiddehydrogenase-1 (11β-HSD-1) exprimieren, welches als Schlüsselenzym des Glucocorticoidmetabolismus gilt. Es spielt eine zentrale Rolle bei der Regulation der Zelldifferenzierung und -reifung der Adipozyten. Eine deutliche Steigerung dieses Enzyms geht mit einem vermehrten abdominalen/viszeralen, stammbetonten, zentralen Körperfett einher.

Zu einer Endotoxämie (“Vergiftung”, die durch den Zerfall von Bakterien verursacht wird) kann es durch eine erhöhte bakterielle Translokation von Endotoxinen kommen:

aus dem Darm
aus dem dentalen Mundhöhlensystem (z. B. Parodontitis/Entzündung des Zahnhalteapparates)
durch eine reduzierte Detoxikationskapazität der Leber (z. B. Hepatitis/Leberentzündung)
Eine erhöhte bakterielle Translokation von Endotoxinen aus dem Darm kann bedingt sein durch:

fettreiche Ernährung (Aufnahme des LPS mit Chylomikronen/Lipoproteinpartikel, die vom Dünndarm über die Lymphe in die Blutbahn sezerniert werden)
Leaky-Gut-Syndrom (gesteigerte Darmpermeabilität) [wird kontrovers beurteilt]
gestörte Balance der Darmflora (Dysbiose) (hier: Überwucherung mit gramnegativen Bakterien)
Bakterielle oder virale Infekte aktivieren proinflammatorische Zytokine und NO (iNOS), das durch die TH-1 Zytokine aktiviert wird.

Die genannten proinflammatorischen Zytokine können lokale oder systemische Entzündungsreaktionen auslösen.

Zytokine und ihre Wirkung

Zytokin(e) Wirkung
IL-1ß, IL-6, TNF-α proinflammatorisch
IL-8 Chemotaktische Rekrutierung von Leukozyten
IL-10 antiinflammatorisch
IL-12 Differenzierung von TH1-Zellen
Ätiologie (Ursachen)

Biographische Ursachen

Genetische Belastung durch Eltern, Großeltern (genetische Konditionen)?
Berufe – Berufe, die mit exogen Noxen (Allergene, Schadstoffe etc.) einhergehen
Verhaltensbedingte Ursachen

Ernährung
Erhöhte Zufuhr gesättigter Fettsäuren (engl saturated fatty acis, SFA) [3]
Erhöhte Zufuhr von Lebensmitteln mit hohem glykämischen Index → Erhöhung der NF-κB-Aktivierung und NF-κB-Bindung in mononuklearen Zellen [4]
Verzehr belasteter Lebensmittel (z. B. Pestizide, Schwermetalle etc.)
Verzehr prozessierter Lebensmittel/verarbeitete Lebensmittel (z. B. Lebensmittelzusatzstoffe)
Mikronährstoffmangel (Vitalstoffe) – siehe Prävention mit Mikronährstoffen
Genussmittelkonsum
Tabak (Rauchen)
Körperliche Aktivität
Extreme körperliche Arbeit
Psycho-soziale Situation
Stress
Übergewicht (BMI ≥ 25; Adipositas)
Androide Körperfettverteilung, das heißt abdominales/viszerales, stammbetontes, zentrales Körperfett (Apfeltyp) – es liegt ein hoher Taillenumfang bzw. ein erhöhter Taille-Hüft-Quotient (THQ; englisch: waist-to-hip-ratio (WHR)) vor; siehe dazu unter “Fettgewebe als endokrines Organ” – insb. Fetuin A, Tumornekrosefaktor (TNF-Alpha), IL-6 und andere Zytokine
Bei der Messung des Taillenumfangs gemäß der Richtlinie der International Diabetes Federation (IDF, 2005) gelten folgende Normwerte:
Männer < 94 cm
Frauen < 80 cm
Die Deutsche Adipositas-Gesellschaft veröffentlichte 2006 etwas moderatere Zahlen für den Taillenumfang: < 102 cm bei Männern und < 88 cm bei Frauen.

Krankheitsbedingte Ursachen

Allergene (Pollinosis/Allergische Rhinitis (Heuschnupfen), Nahrungsmittelallergien, Medikamentenallergien u. a.) Autoimmunprozess-bedingte Erkrankungen z. B. Diabetes mellitus Typ 1 Zöliakie/Erkrankung der Dünndarmmukosa (Dünndarmschleimhaut), die auf einer Überempfindlichkeit gegen das Getreideeiweiß Gluten beruht chronisch-entzündliche Darmerkrankungen (CED; engl. inflammatory bowel disease, IBD): Colitis ulcerosa, Morbus Crohn) rheumatische Erkrankungen (z. B. rheumatoide Arthritis) Depression Diabetes mellitus Typ 2 Hyperinsulinismus – Vorliegen erhöhter Insulinwerte im Blut (Nüchterninsulin > 17 mU/l)

Infektionen:
Candidiasis (Sammelbezeichnung für Infektionskrankheiten durch Pilze der Gattung Candida)
bakterielle Infektionen: insb. Parodontitis
Parasiten
virale Infektionen: EBV?, CMV? u. a.

Labordiagnosen – Laborparameter, die als unabhängige Risikofaktoren gelten

CRP (C-reaktives Protein) bzw. hs-CRP (high-sensitivity (hochsensitives) CRP)
LPS (Lipopolysaccharide)
Nüchterninsulin > 17 mU/l
Triglyceride (Hypertriglyzeridämie) [5]

Medikamente

Zytostatika (Substanzen, die das Zellwachstum beziehungsweise die Zellteilung hemmen)
Röntgenstrahlen

Strahlentherapie (Radiotherapie, Radiatio)
Ionisierende Strahlen

Umweltbelastungen – Intoxikationen (Vergiftungen)

Luftschadstoffe: Feinstaub
Gefährliche Arbeitsstoffe
Kunststoffe
Pestizide/Insektizide
Schwermetalle

Literatur

  1. Pall ML: Explaining „Unexplained Illnesses“: Disease Paradigm for Chronic Fatigue Syndrome, Multiple Chemical Sensitivity, Fibromyalgia, PostTraumatic Stress Disorder, Gulf War Syndrome and Others. Harrington Park Press; New York 2007
  2. Pall ML: Teufelskreis NO/ONOO- -Zyklus, oxidativer Stress, mitochondriale, inflammatorische und neurologische Dysfunktion. umwelt·medizin·gesellschaft | 23 | 4/2010
  3. Calder PC, Ahluwalia N, Albers R et al.: A consideration of biomarkers to be used for evaluation of inflammation in human nutritional studies. Br J Nutr 2013 Jan;109 Suppl 1:S1-34. doi: 10.1017/S0007114512005119.
  4. Hu Y, Block G, Norkus EP et al.: Relations of glycemic index and glycemic load with plasma oxidative stress markers. Am J Clin Nutr 2006 Jul;84(1):70-6; quiz 266-7.
  5. Zewinger S et al.: Apolipoprotein C3 induces inflammation and organ damage by alternative inflammasome activation’ has been scheduled for publication. Nature Immunology 9 December 2019 in https://www.nature.com/articles/s41590-019-0548-1 doi 10.1038/s41590-019-0548-1
Mitochondrienfunktion und Hörvermögen (im Alter)

Mitochondrienfunktion und Hörvermögen (im Alter)

Einer der Hauptgründe für ein reduziertes Hörvermögen ist eine reduzierte mitochondriale Funktion im Innenohr. Wenn Mitochondrien an Funktion verlieren, dann ist das ähnlich wie wenn ein Verbrennungsmotor an Funktion verliert. Er produziert weniger Leistung/Energie und fängt vermehrt an zu qualmen. Mit schlechterer mitochondrialer Funktion entstehen im Innenohr vermehrt freie Radikale (der Qualm) die zum Zelltod führen. Die Zelle qualmt zu und erstickt innerlich.

Deshalb gelten einige Antibiotika-Arten ja auch als „ototoxisch“ (Gehörschädigend). Dazu gehören die Antibiotika aus der Klasse der Aminoglykoside. Antibiotika greifen nämlich recht unspezifisch bakterielle Zellen an. Da Mitochondrien bakteriellen Ursprungs sind, bekommen sie auch immer einen Kollateralschaden ab.

Um die Mitochondrienfunktion aufrecht zu erhalten (gerade bis ins hohe Alter) ist es wichtig ausreichend mitochondriale Nährstoffe aufzunehmen.

Bei Mikronährstoffanalysen in unserem Institut fällt uns immer wieder auf, dass entscheidende mitochondriale Nährstoffe nicht ausreichend vorhanden sind. Das ist nicht nur prädiktiv für schlechteres Hörvermögen im Alter, sondern auch für sämtliche chronische Erkrankungen, denn fast jede chronische Erkrankung hat eine reduzierte mitochondriale Funktion zu Grunde liegen.

Nicht nur Antibiotika führen zu einem Untergang von Mitochondrien. Auch Krebsmedikamente wie Cisplatin töten Mitochondrien ab. Cisplatin reduziert in sehr kurzer Zeit die Glutathionlevel im Innenohr und erhöht die Lipidperoxidation. Das führt zu mitochondrialem Untergang.

Mitochondriale Mikronährstoffe wie Alpha-Liponsäure, CoEnzymQ10 und N-Acetyl-Cystein (NAC) haben bereits gezeigt, dass sie altersabhängige Reduktion des Hörvermögens komplett verhindern können.

In Studien bei Soldaten konnte auch gezeigt werden, dass NAC auch protektive Effekte auf das Hörvermögen bei akustischen Traumata wie Explosionen haben kann. 

Unsere Ärzte im MOJO Institut sind ausgebildet in der mitochondrialen Medizin und können gezielte Analysen der mitochondrialen Mikronährstoffe durchführen.

 

QUELLEN:

Fujimoto, Chisato and Tatsuya Yamasoba. 2019. “Mitochondria-Targeted Antioxidants for Treatment of Hearing Loss: A Systematic Review.” Antioxidants 8(4).

Geweberegeneration bei (Prä)Diabetes

Geweberegeneration bei (Prä)Diabetes

Neueste Forschungsergebnisse der Universität Heidelberg zeigen den zellulären Mechanismus auf durch den chronisch hohe Blutzuckerspiegel zu einer systemischen Vernarbung und reduzierter Zellregeneration führen.

Diabetes ist eine chronische Fehlregulation des Kohlenhydratstoffwechsels. Unter Einfluss von Kohlenhydraten führt die diabetische Stoffwechsellage zu einer systemischen Absenkung des NAD+/NADH Verhältnisses in den Zellen. Durch diese Absenkung der zellulären NAD+ Speicher wird die DNA Regeneration verlangsamt. Konstante DNA Regeneration ist allerdings notwendig, weil unsere Zellen ständig Stressfaktoren wie Hitze, Kälte, Strahlung, oxidativem Stress, und Sauerstoffmangel ausgesetzt sind. 

Eine konstant aktive Regeneration unserer DNA ist entscheidend damit unsere Gewebe gesund und lebendig bleiben. Durch eine hohe DNA Regeneration heilen Wunden schneller, unsere Sehnen, Bänder, Knorpel und Gelenke sind reissfester, stabiler und elastischer. 

Eines der wichtigsten Regenerationsenzyme der menschlichen DNA ist das Enzym PARP, was zu einem Grossteil aus NAD+ besteht. Ein NAD+ Mangel führt daher zu einer sehr geringen PARP Aktivität.

Ergo : Eine chronische Fehlregulation des Kohlenhydratstoffwechsels reduziert die Regenerations- und Anpassungsfähigkeit aller Organe.

Das zeigt sich zum einen in der angesprochenen, reduzierten Wundheilungsfähigkeit, aber auch durch eine Fibrose der Organe. Eine Fibrose ist eine chronische Vernarbung. Dabei wird lebendiges, aktives, regenerierendes Zellmaterial der Organe durch totes Bindegewebe ersetzt. Das reduziert die Organfunktion. Das passiert in der Leber, das passiert in der Niere, das passiert im Herzen, in allen anderen Muskeln, das passiert in den Lungen, und das passiert in fast allen anderen Organen.

Etwa 40% aller deutschen sind in einer prä-diabetischen Stoffwechsellage mit chronisch erhöhten Blutzuckerspiegeln. Eine Analyse im Profifussball hat gezeigt, dass sogar etwa 30% aller Profifussballspieler eine prä-diabetische Stoffwechsellage haben. 

Neben der Prävention und Behandlung der prä-diabetischen Stoffwechsellage ist es im Rahmen einer regenerationsmedizinischen Therapie wichtig die zellulären NAD+ Level und das zelluläre NAD+/NADH Verhältnis aufrechtzuerhalten. Das beschleunigt nicht nur die Regenerationsgeschwindigkeit und -qualität in einem rehabilitativen Prozess, sondern reduziert zusätzlich das Risiko fibrotischer Folge- und Begleiterkrankungen des Diabetes wie zum Beispiel der Kardiomyopathie.

Die effektivsten bekannten Strategien zur Erhöhung des zellulären NAD+/NADH Verhältnisses sind :

  • ketogene Ernährung
  • Intermittierendes Fasten
  • Intensive körperliche Aktivität 
  • Resveratrol
  • NAD+ Infusionen
  • Mitochondriale Mikronährstoffe
  • Erhöhung der mitochondrialen Dichte und Reduktion der mitochondrialen Heteroplasmie

 

QUELLEN:

Kumar, Varun, Raman Agrawal, Aparamita Pandey, Stefan Kopf, Manuel Hoeffgen, Serap Kaymak, Obul Reddy Bandapalli, Vera Gorbunova, Andrei Seluanov, Marcus A. Mall, Stephan Herzig, and Peter P. Nawroth. 2020. “Compromised DNA Repair Is Responsible for Diabetes-Associated Fibrosis.” The EMBO Journal n/a(n/a):e103477.

Russo, Ilaria and Nikolaos G. Frangogiannis. 2016. “Molecular Mechanisms and Therapeutic Opportunities.” Journal of Molecular and Cell Cardiology 90:84–93.

Hostalek, Ulrike. 2019. “Global Epidemiology of Prediabetes – Present and Future Perspectives.” Clinical Diabetes and Endocrinology 5(1):1–5.

Immunoptimierung in Corona-Zeiten

Immunoptimierung in Corona-Zeiten

Wir hatten 4 Pandemien seit 2009. Seit 1980 ist die Inzidenz der globalen Ausbrüche von Pandemien/Epidemien stetig geklettert. Wir leben in einer Ära der Pandemien. COVID-19 ist nur EINE der vielen Symptome globaler Pandemien, die sich in den letzten Jahren globalisiert haben. Und es werden viele weitere Folgen.
 
Bei viralen Erkrankungen geht es immer um den Virus und um den Wirt. Ohne Virus keine Krankheit. Ohne Wirt keine Krankheit.
Wir reden in unserer Gesellschaft alle sehr viel über das Virus.
Wir reden über das eine Virus als ob es nur das eine Virus gäbe. Es gibt allerdings zahlreiche. Vor dem neuen Coronavirus kamen viele Viren die Menschen getötet und/oder schwer krank gemacht haben und es werden noch viele andere Viren folgen.
 
Wir reden außerdem sehr viel über das Virus und sehr wenig über den Wirt. Wir reden sehr wenig über interindividuellen Unterschiede der verschiedenen Wirte (Menschen), die uns erklären können wann eine Infektion eine reine Infektion bleibt und wann eine Infektion zu einer Krankheit oder sogar dem Tod wird.
 
Wir sind aktuell noch zu unachtsam uns im Detail mit diesen interindividuellen Unterschieden auseinanderzusetzen.
Und das ist fahrlässig, denn selbst wenn wir das aktuelle Coronavirus inaktivieren, stoppen könnten, oder dafür einen Impfstoff entwickeln könnten, dann wird ein weiteres Virus kommen. Und spannenderweise sind die Immunantworten des Wirts (der Menschen) sehr uniform unabhängig davon WELCHES Virus uns befällt.
 
Einfach gesagt : Wenn wir Risikogruppe sind, dann sind wir Risikogruppe. Für jedes Virus.
 
Und in diesem Wort „Risikogruppe“ steckt viel mehr Handlungsspielraum als man denkt. Was eine Risikogruppe zu einer Risikogruppe macht ist NICHT das Alter. Sondern es ist eine individuelle Immunsignatur bestehend aus einer geringen Ausprägung protektiver immunologischer Marker und einer hohen Ausprägung schädlicher immunologischer Marker. Alterung ist einer der vielen Gründe für diese nachteilige Immunsignatur. Wir finden diese nachteilige Immunsignatur jedoch auch bei jungen Leuten.
 
Die individuelle Immunsignatur ist der wichtigste determinierende Faktor, der darüber bestimmt ob man krank wird, stirbt oder komplett gesund bleibt. Sogar wichtiger als eine Virusinfektion. Denn eine Virusinfektion wird kommen. Egal mit welchem Virus.
 
Die Forschergruppe um Professor Purvesh Khatri hat in 2020 unterstrichen, dass es individuelle Immunsignaturen gibt, die uns anfällig machen für alle Infektionen. Viral, Parasitär, Bakteriell. Unabhängig vom Erreger. Das was uns anfällig macht an einer Grippe zu erkranken oder gar zu versterben, sind die gleichen Immunsignaturen, die uns anfällig machen am Coronavirus zu erkranken oder gar zu versterben.
 
 
 
Diese individuelle Immunsignatur ist bestimmt durch genetische Faktoren, die wir inzwischen messen können. Es gibt zahlreiche genetische Orte die identifiziert wurden, die bestimmend für die Immunsignatur sind. 
 
Die individuelle Immunsignatur ist von zahlreichen anderen epigenetischen Faktoren abhängig deren Aktivität wir hoch und runterregulieren können durch unseren täglichen Lebensstil.
 
Einer der wichtigsten Faktoren ist die Insulinresistenz. Die Insulinresitenz löst in unserem Immunsystem die gleiche Immunsignatur aus wie als wenn man zig Jahre gealtert wäre. Deshalb sind Menschen mit (Pre)diabetes ja auch so viel gefährdeter als Menschen mit einem gesunden Stoffwechsel. Und das gilt für ALLE Viruserkrankungen. Das ist kein besonderes Feature des Coronavirus. Alle Viruserkrankungen.
 
Wenig Schlaf, Wenig Bewegung, Mikronährstoffmängel, Mangel an Kälte/Hitze, Nahrungsüberversorgung sind sehr eindeutig und nachgewiesenermaßen alles Dinge, die unsere Immunsignatur so verändern, dass wir zu einer Risikogruppe werden.
 
Mikronährstoffoptimierung, Bewegung, Kälte, Liebe, unregelmäßige Nahrung sind Angewohnheiten und Taten, die unsere Immunsignatur so verändern, dass wir die Risikogruppe verlassen.
 
Wir fokussieren uns sehr auf das Virus. Wir halten Abstand, testen, testen, testen und entwickeln Impfstoffe. Super. Ein sehr wichtiger Aspekt fehlt mir bei der ganzen Sache. Die Aufklärung, die Handlungsempfehlungen, die bundesweiten Maßnahmen um die menschliche Immunsignatur der gesamten Bevölkerung so zu verändern, dass wir SEHR viel IMMUNER gegen so etwas wie ein Coronavirus werden. Die Evidenz ist da. Jetzt fehlt noch unsere Aufmerksamkeit, unsere Handlung und unsere Aufrichtigkeit das zu Erkennen und in die Tat umzusetzen.
 
Die wichtigsten Tests um die individuelle Immunsignatur zu bestimmen :
– Nüchterninsulin und HOMA-Index
– CD8+ Functional Sensitivity Test
– Vitamin D Status
– Vitamin C Status
– Omega-3 Fettsäurenstatus
 
Die besten Methoden um die Immunsignatur zu optimieren:
– Waldspaziergänge (holt euch Kratzer)
– Unregelmäßig essen / Fasten
– Kälte / Eisbäder
– Mikronährstoffversorgung (Vit.D, O3, Zn, Mg…)
– Schlaf
– Stressreduktion (Achtsamkeit)
– soziale Interaktion, Lachen und Lieben
 

Damit das Immunsystem optimal funktioniert braucht es drei Fähigkeiten :

  1. Eine frühe und entschlossene Reaktion
  2. Ein präzises Vorgehen
  3. Eine Selbstlimitierung (Keine Überreaktion)

Während der Coronaviruspandemie 2019/2020 gab es viele Leute, die das Virus gut überstanden haben, und es gab einige Menschen, die in einem kritischen Zustand auf der Intensivstation beatmungspflichtig wurden und sogar gestorben sind. Die Menschen, die einen kritischen Zustand entwickelt haben, haben drei Gemeinsamkeiten1 : 

  1. Geringere Interferonlevel (ungenügende Immunreaktion)
  2. Eine geringere Anzahl und Funktionalität von CD8+ Zellen (fehlende Immunpräzision)
  3. Erhöhte Zytokinlevel (fehlende Selbstlimitierung des Immunsystems)

Wir wollen dir in diesem Artikel ganz genau erklären was es mit diesen drei Qualitäten auf sich hat und wie man diese drei Qualitäten messen und verbessern kann.

Ausserdem wollen wir dir erklären warum Menschen mit Erkrankungen wie Diabetes, Bluthochdruck und anderen entzündlichen Erkrankungen ein bis zu 7-fach erhöhtes Risiko haben an einer Infektion wie dem Coronavirus zu versterben2. Der Schlüssel liegt nämlich im Immunsystem.

Den ausführlichen Artikel mit allen wissenschaftlichen Referenzen findest du weiter unten. Hier erstmal ein praktisches Video um die Fragen zu beantworten :
1) Wie verhindere ich eine Infektion am besten?
2) Wie überstehe ich eine Infektion am besten?

 

Anpassungsfähigkeit des Immunsystems messen und optimieren

1)   Eine frühe und entschlossene Reaktion

Eine der ersten Aktivitäten eines gut funktionierenden Immunsystems im Falle eines Infektes ist eine ausgeprägte Ausschüttung von Interferon. Interferone machen dem gesamten Organismus den Ernst der Lage klar und leiten alle weiteren Schritte des Immunsystems ein.3

Interferone werden als Sofortreaktion auf Pathogene oder andere Gefahren ausgeschüttet. Diese Pathogene oder andere Gefahren hinterlassen molekulare Spuren, die sich „Pathogen-assoziierte molekulare Muster (PAMP)“ nennen. 

  • Interferone leiten die Aktivität der natürlichen Killerzellen ein (NK-Zellaktivität wird verbessert)
  • Interferone blockieren eine weitere Virusvermehrung in den Zellen
  • Interferone markieren Zellen für den präzisen Angriff von Lymphozyten 

Die Sequenz ist also PAMP (wie z.B. Corona) betritt den Körper -> Interferon wird ausgeschüttet -> das restliche Immunsystem wird mobilisiert.

Die Coronaviruspandemie von 2019/2020 ist durch ein 300 Millionen Jahre altes Virus ausgelöst worden, welches (vermutlich durch Insertion/Kreuzung) rapide mutiert ist und dadurch eine unbekannte Gefahr wurde, die zu berechtigten, weltweiten Lockdowns führte. In Anbetracht einer unbekannten, exponentiellen Gefahr ist Lockdown die richtige Strategie.

Dieses Virus ist hauptsächlich bei Fledermäusen und Nagetieren „zu Hause“. Diese Tiere werden durch das Coronavirus jedoch nicht krank. Das hat mehrere Gründe. Ein wichtiger dieser Gründe ist, dass Fledermäuse und Nagetiere eine ausgeprägte Interferon-Antwort auf das Coronavirus haben.4,5 Es hat sich auch gezeigt, dass das neue Coronavirus (SARS-Cov-2) sensibel auf Interferone reagiert.6,7 Interferone werden auch als Medikament eingesetzt in der Behandlung anderer schwerer viraler Infektionen. Sie sind allerdings als Medikament sehr teuer und haben ein breites Nebenwirkungsspektrum.

 

Vitamin C & Interferone

Interferone werden vermehrt produziert, wenn der Körper ausreichend Vitamin C Reserven hat.8 Bei Nagetieren und einigen Fledermäusen besteht interessanterweise die evolutionäre Fähigkeit, dass sie ihr eigenes Vitamin C produzieren können was ein Grund für eine andere Infektanfälligkeit ist.9 Wir Menschen können das leider nicht. Durch eine ausreichende externe Vitamin C Versorgung wird jedoch die menschliche Fähigkeit Interferone zu produzieren verbessert.10–13

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2) Präzise Immunantwort 

Bei einer präzisen Immunantwort werden vom Immunsystem ausschliesslich die Zellen angegriffen, die ein Antigen (ein Gefahrenstoff wie ein Virus, Bakterium oder Giftstoff) enthalten. Dazu ist es wichtig, dass der Gefahrenstoff in der Zelle vom Immunsystem erkannt wird. Dazu muss die Zelle „markiert“ werden. Das funktioniert über MHC Oberflächenantigene, die -von einer befallen Zelle- wie eine Warnflagge geschwenkt werden, um auf sich aufmerksam zu machen. Zum anderen ist es wichtig, dass möglichst wenig Kollateralschaden entsteht bei dem das Immunsystem auch andere (noch gesunde) Zellen angreift. Eine unpräzise Immunantwort, die auch vermehrt gesunde Zellen angreift ist beim neuen Coronavirus einer der wichtigen Gründe warum Menschen intensivpflichtig werden können. Denn bei diesen Menschen werden sehr grosse Bereiche der Lunge vom Immunsystem bearbeitet was dazu führt, dass die Lunge mit Flüssigkeit zuläuft und sie dadurch immer schlechter atmen können.14

CD8+ T-Helferzellen

Bei der Präzision der Immunantwort spielen die CD8+ T-Helferzellen eine grosse Rolle. Sie gehören zur Klasse der „regulatorischen T-Helferzellen“. Sie regulieren eine Immunantwort und sorgen dafür, dass präzise angegriffen wird ohne zu einer Überreaktion zu führen.15 Während der Anfangsphase einer Virusinfektion steigt im besten Fall die Anzahl der CD8 + T-Zellen, die eine zentrale Rolle bei der Virusabwehr spielen, signifikant an. Bei ordnungsgemäßer Funktion induzieren die CD8+ T-Zellen nach Aktivierung den Zelltod (Apoptose) der Virus-infizierten Zelle, indem sie den hoch toxischen Inhalt (Perforin, Granzyme) ihrer zytoytoxischen Granulen entlassen. 

Eine Serie von drei grossen Studien, die in der Immunologie viel Aufsehen erregt haben, zeigt sehr eindrücklich wie abhängig T-Helferzellen von Insulin sind. Insulin aktiviert diese Zellen. Im Status einer Insulinresistenz (diese haben etwa 30% aller Deutschen!!) sind die T-Helferzellen jedoch “blind” und können das neue Coronavirus nicht angreifen.

Functional Sensitivity Test zur Analyse einer frühen und präzisen Immunreaktion

Während der Coronaviruspandemie von 2019/2020 hat man gelernt, dass Menschen, die eine schlechte Funktion der CD8+ Immunzellen haben, schwerer von einer Infektion betroffen sind.16,17

Mit Hilfe eines so genannten „Functional Sensitivity Tests“ kann man die Funktion und Aktivierbarkeit von CD8+ Immunzellen gegenüber einem Virus der Gruppe COVID-19, Coronaviren, Influenzaviren, Rhinoviren, Respiratory-Syncytial-Virus (RSV), Metapneumovirus (MPV) bestimmen. Kurz : Man quantifiziert die Präzision des Immunsystems.

Der „functional sensitivity“ Test zeigt objektiv an, ob und in welchem Maße (quantitativ) die CD8+- T-Zellen auf den Angriff eines Virus reagieren können. 

Da die Funktion von T-Zellen, insbesondere auch der CD8-T-Zellen, maßgeblich durch die zelluläre Bioenergetik beeinflusst wird, lässt sich die „functional sensitivity“ der körpereigenen CD8-T-Zellen positiv beeinflussen. Dies gelingt insbesondere durch die Stärkung der Mitochondrien, die die zelluläre Bioenergetik koordinieren. Auch die Funktion der mitochondrialen Bioenenergetik lässt sich mit Labortests quantifizieren.

Bei uns im MOJO Institut für Regenerationsmedizin kannst du eine Laborbestimmung des Functional Sensitivity Tests und deiner mitochondrialen Funktion durchführen lassen.


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3)   Selbstlimitierung

Der dritte entscheidende Faktor für eine gute Immunfunktion ist die Fähigkeit zur Selbstlimitierung. In der Coronaviruspandemie von 2019/2020 sind viele Menschen gestorben, weil das Immunsystem sich nicht selbst limitieren konnte. Aus einer fehlenden Selbstlimitierung können so genannte „Zytokinstürme“ resultieren. Auch hierbei ist ein Unterschied zwischen Mensch und Fledermaus festzustellen. Während der Mensch am Coronavirus schwer erkranken und versterben kann, ist die Fledermaus fast immun gegen das Virus. Das liegt einerseits daran, dass Fledermäuse eine stärkere Interferonantwort haben (siehe Teil 1 : Die frühe Reaktion), und daran, dass einige Fledermäuse ihr eigenes Vitamin C produzieren können, aber es liegt auch daran, dass Fledermäuse nicht zu „Zytokinstürmen“ neigen, weil bei ihnen das biochemische Molekül was dafür verantwortlich ist, nicht so aktiv ist wie beim Menschen. Das NLRP3 Inflammosom.18

Warum stirbt man eigentlich an Infekten wie dem neuen Coronavirus?

Die Dynamik bei den allermeisten viralen Atemswegsinfekten ist, dass das Virus die Nasen- und Rachenschleimhäute befällt und dann in Richtung Lunge wandert. Ein Virus kann sich nicht selber fortpflanzen. Es kapert unsere Zellen und bringt unsere Zellen dazu virus-spezifische Proteine zu produzieren. Das Immunsystem reagiert mit einer ausgeprägten Interferon-Antwort wodurch das restliche Immunsystem mobilisiert wird. Dabei kann es zu einem Temperaturanstieg kommen, der dem Immunsystem hilft das Virus loszuwerden. Funktionale CD8+ Zellen markieren befallene Zellen und helfen dem Immunsystem zwischen befallenen und nicht befallenen Zellen zu unterscheiden. Makrophagen und natürliche Killerzellen (NK-Zellen) greifen die befallenen Zellen an und sorgen dafür, dass diese Zellen einen Selbstmord begehen. Dieser programmierte Zelltod nennt sich Apoptose. Dieser Prozess dauert einige Tage in denen man Husten, Schnupfen, Fieber und Gelenkschmerzen hat (Das sind alles immunvermittelte Reaktionen). In den allermeisten Fällen wird das Virus dadurch erfolgreich bekämpft und das Immunsystem zieht sich wieder zurück und beruhigt. Es limitiert sich selber. Dann ist man wieder gesund.

Im Falle einer kritischen Eskalation von viralen Infekten wie zum Beispiel dem neuen Coronavirus kommt es zu einigen Problemen im Immunsystem. Wenn das Virus nicht frühzeitig erkannt wird, oder das Immunsystem nicht ausreichend Ressourcen hat (wie zum Beispiel Vitamin C), dann gibt es keine ausreichende Interferon-Antwort. Weil Interferone fehlen kann sich das Virus viel ungehinderter vermehren. Das Immunsystem wird nicht ausreichend aktiviert und CD8+ Zellen agieren „blinder“. Sie markieren gesunde Zellen und übersehen es virusbefallene Zellen zu markieren. Dadurch werden von den Makrophagen und NK-Zellen viele gesunde Zellen angegriffen, aber gleichzeitig viele virusbefallene Zellen übersehen. Das führt zur weiteren Ausbreitung und Vermehrung des Virus. Durch den grossen Zellschaden kann die Lunge mit Zellresten zuschleimen und füllt sich mit Flüssigkeit. Dadurch kann der Gasaustausch in der Lunge nicht mehr so gut stattfinden. Atemnot ist das Resultat. In vielen Fällen kann das mit Sauerstoffgabe über einige Tage gelöst werden. In wenigen Fällen eskaliert die Situation jedoch weiter und man muss druckbeatmet werden. In wenigen Fällen eskaliert es noch weiter und der Patient muss in ein künstliches Koma gelegt werden und mechanisch beatmet werden. Sobald dies der Fall ist, ist das Immunsystem komplett dekompensiert. Wenn das NLRP3 Inflammosom sich dann nicht selber limitieren kann, resultiert ein Zytokinsturm. Die grosse Zahl der Immuntransmitter (Zytokine), die im Körper zirkulieren machen alle unsere körperlichen Barrieren durchlässig. Dieser Zytokinsturm und der daraus resultierende Schock ist eine gefürchtete Komplikation. Die Haut wird durchlässig, die Darmschleimhaut wird durchlässig, die Blut-Hirn-Schranke wird durchlässig, die Gefässe werden durchlässig. Dieser Zustand nennt sich Schock und kann in kurzer Zeit zu multiplem Organversagen führen. Die Haupttodesursachen sind also Atemversagen, weil die Lunge mit Zellresten/Flüssigkeit zugeschleimt ist, und multiples Organversagen aufgrund des Schocks und der Überreaktion des Immunsystems.

„Es ist nicht das Virus was uns tötet, sondern unser eigenes Immunsystem“

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Das NLRP3 Inflammosom 

In Teil 1 (Die frühe Reaktion) haben wir bereits die generelle immunologische Reaktion beleuchtet. Zuerst kommt ein Pathogen in den Körper. Das wird über Pathogen-assoziierte molekulare Muster (PAMPs) wahrgenommen vom Immunsystem. Dann folgt eine schnelle und intensive Ausschüttung von Interferonen. Diese Interferone aktivieren nun das so genannte NLRP3 Inflammosom. Das ist Hauptregulator der Entzündungsreaktion.

PAMP -> Interferone -> NLRP3 Inflammosom

In der frühen Phase eine Infektion ist es absolut entscheidend, dass diese Sequenz gut funktioniert und sowohl die Interferone, als auch das NLRP3 Inflammosom ausreichend stark reagiert.

In den späten Phasen der Infektion ist es allerdings genauso entscheidend, dass das NLRP3 Inflammosom seine Aktivität wieder runterfährt.19 Denn sonst kommt es zu einem Zytokinsturm, der zu Schock und Multiorganversagen führen kann.20,21

Ein konstant aktives NLRP3 Inflammosom führt nämlich zu einem positiven Feedbackloop („Teufelskreis“) der konstant weitere entzündliche Zytokine wie TNF-a, Interleukin-6 und Interleukin-1 ausschüttet.

„NLRP3 muss 99% der Lebenszeit komplett ruhig bleiben und dann schlagartig und stark ansteigen wenn ein PAMP den Körper betritt. Danach muss es sich schnell wieder beruhigen“

Gerrit Keferstein, Medizinischer Direktor des MOJO Instituts
Graphische Repräsentation eines Zytokinsturms 20

 

Aus der Coronapandemie von 2019/2020 weiss man, dass Menschen mit entzündlichen Vorerkrankungen mehr dazu neigen diese gefährlichen Zytokinstürme zu erleiden. Denn entzündliche Erkrankungen gehen aus einer konstanten und chronischen Aktivierung des NLRP3 Inflammosoms hervor22. Es ist sozusagen die Ursache der chronisch-entzündlichen Erkrankung. Dadurch erschöpft und desensibilisiert sich das NLRP3 Inflammosom und verliert seine Fähigkeit zur Selbstlimitierung.

In welchen Erkrankungen hat man eine chronische NLRP3 Aktivität? :

  • Alzheimer22
  • Bluthochdruck
  • Diabetes 23
  • Arteriosklerose22
  • Auto-Immun-Erkrankungen 24
  • Metabolisches Syndrom 25
  • Makuladegeneration 25
  • Krebs 22,26

Deshalb sind Menschen mit Vorerkrankungen viel gefährdeter an Infektionen zu versterben. Nicht unbedingt nur WEIL sie eine Nebenerkrankung haben, sondern viel eher, weil es eine gemeinsame Ursache der Nebenerkrankung und dem erhöhten Risiko gibt -> eine fehlregulierte Immunfunktion.

Chronische Überaktivität des NLRP3 Inflammosoms ist sozusagen die gemeinsame Ursache von chronischen Erkrankungen und einem erhöhten Risiko an einer Infektion zu versterben.

Was sind Hauptursachen für chronische Aktivität des NLRP3 Inflammosoms : 

  • Mitochondriale Dysfunktion22
  • Oxidativer Stress 22,23

Natürliche Substanzen, die gezeigt haben, dass sie die NLRP3 Aktivität positiv regulieren können sind Quercetin, EGCG, Curcumin, Resveratrol, und Sulforaphan.23

Weitere Möglichkeiten das NLRP3 Inflammosom auszuschalten sind über die Aktivierung des Sirtuin-Gens zu erreichen 27,28 :

  • NAD+ Infusionen
  • Autophagie (Fasten)
  • Resveratrol
  • Waldbäder
  • Myokine
  • Melatonin

Es hat sich gezeigt, dass eine Therapie mit NAD+ die Sirtuin-Gene aktiviert und so die zelluläre Bioenergetik verbessert und das NLRP3 Inflammosome positiv reguliert.29,30

Bei uns im MOJO Institut können wir eine individuelle Nährstofftherapie mit dir zusammen planen. Dabei ist die Grundlage eine ausführliche (Labor)Analyse deines Stoffwechsels. Wir schauen uns im Detail die mitochondriale Funktion an, messen oxidativen Stress, aber auch deine anti-oxidative Kapazität, wir vermessen deine Immunfunktion, analysieren deine aktuellen Mikronährstoffreservoirs, vermessen dein autonomes Nervensystem und entwickeln dann gemeinsam einen sinnvollen und evidenzbasierten Therapieplan.

1.        Pedersen, S. F. & Ho, Y.-C. SARS-CoV-2: A Storm is Raging. J. Clin. Invest. (2020). doi:10.1172/JCI137647
2.        Chaoqun, M. Incidence, clinical characteristics and prognostic factor of patients with COVID-19: a systematic review and meta-analysisJournal of Chemical Information and Modeling 53, (2020).
3.        Samuel, C. E. Antiviral actions of interferon interferon-regulated cellular proteins and their surprisingly selective antiviral activities. Virology 183, 1–11 (1991).
4.        Zhou, P. et al. Contraction of the type I IFN locus and unusual constitutive expression of IFN-α in bats. Proc. Natl. Acad. Sci. 113, 2696–2701 (2016).
5.        Brook, C. E. et al. Accelerated viral dynamics in bat cell lines , with implications for zoonotic emergence. 1–24 (2020).
6.        Fung, S.-Y., Yuen, K.-S., Ye, Z.-W., Chan, C.-P. & Jin, D.-Y. A tug-of-war between severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 and host antiviral defence: lessons from other pathogenic viruses. Emerg. Microbes Infect. 9, 558–570 (2020).
7.        Lokugamage, K. G., Schindewolf, C. & Menachery, V. D. SARS-CoV-2 sensitive to type I interferon pretreatment. bioRxiv 2020.03.07.982264 (2020). doi:10.1101/2020.03.07.982264
8.        Kim, Y. et al. Vitamin C Is an Essential Factor on the Anti-viral Immune Responses through the Production of Interferon- α / β at the Initial Stage of Influenza A Virus ( H3N2 ) Infection. 13, 70–74 (2013).
9.        Yang, H. Conserved or Lost: Molecular Evolution of the Key Gene GULO in Vertebrate Vitamin C Biosynthesis. Biochem. Genet. 51, 413–425 (2013).
10.      Stone, I. The possible role of mega-ascorbate in the endogenous synthesis of interferon. Med. Hypotheses 6, 309–314 (1980).
11.      Hemilä, H. & Chalker, E. Vitamin C for preventing and treating the common cold. Cochrane Database Syst. Rev. (2013). doi:10.1002/14651858.CD000980.pub4
12.      Geber, W. F., Lefkowitz, S. S. & Hung, C. Y. Effect of Ascorbic Acid, Sodium Salicylate, and Caffeine on the Serum Interferon Level in Response to Viral Infection. Pharmacology 13, 228–233 (1975).
13.      Siegel, B. V & Morton, J. I. Vitamin C and the immune response. Experientia 33, 393–395 (1977).
14.      Zhou, F. et al. Articles Clinical course and risk factors for mortality of adult inpatients with COVID-19 in Wuhan , China : a retrospective cohort study. Lancet 6736, 1–9 (2020).
15.      Cecere, T. E., Todd, S. M. & Leroith, T. Regulatory T cells in arterivirus and coronavirus infections: do they protect against disease or enhance it? Viruses 4, 833–846 (2012).
16.      Zheng, H. Y. et al. Elevated exhaustion levels and reduced functional diversity of T cells in peripheral blood may predict severe progression in COVID-19 patients. Cell. Mol. Immunol. (2020). doi:10.1038/s41423-020-0401-3
17.      Diao, B. et al. Reduction and Functional Exhaustion of T Cells in Patients with Coronavirus Disease 2019 ( COVID-19 ). medRxiv 2019, 1–14 (2020).
18.      Ahn, M. et al. Dampened NLRP3-mediated inflammation in bats and implications for a special viral reservoir host. Nat. Microbiol. 4, 789–799 (2019).
19.      Tate, M. D. et al. Reassessing the role of the NLRP3 inflammasome during pathogenic influenza A virus infection via temporal inhibition. Sci. Rep. 6, 1–8 (2016).
20.      Tisoncik, J. R. et al. Into the Eye of the Cytokine Storm. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 76, 16–32 (2012).
21.      Ong, J. D. H., Mansell, A. & Tate, M. D. Hero turned villain: NLRP3 inflammasome-induced inflammation during influenza A virus infection. J. Leukoc. Biol. 101, 863–874 (2017).
22.      Wang, Z. et al. NLRP3 Inflammasome and Inflammatory Diseases. Oxid. Med. Cell. Longev. 2020, (2020).
23.      Tozsér, J. & Benko, S. Natural Compounds as Regulators of NLRP3 Inflammasome-Mediated IL-1 β Production. Mediators Inflamm. 2016, (2016).
24.      Yi, Y. S. Role of inflammasomes in inflammatory autoimmune rheumatic diseases. Korean J. Physiol. Pharmacol. 22, 1–15 (2018).
25.      Ozaki, E., Campbell, M. & Doyle, S. L. Targeting the NLRP3 inflammasome in chronic inflammatory diseases: current perspectives. J. Inflamm. Res. 8, 15–27 (2015).
26.      Ahechu, P. et al. NLRP3 Inflammasome: A Possible Link Between Obesity-Associated Low-Grade Chronic  Inflammation and Colorectal Cancer Development. Front. Immunol. 9, 2918 (2018).
27.      He, M. et al. An Acetylation Switch of the NLRP3 Inflammasome Regulates Aging-Associated Chronic Inflammation and Insulin Resistance. Cell Metab. 31, 580-591.e5 (2020).
28.      Villalba, K. & Alcain, F. Sirtuin activators and inhibitors. Biofactors 23, 1–7 (2012).
29.      Ryu, D. et al. NAD+ repletion improves muscle function in muscular dystrophy and counters global PARylation. Sci. Transl. Med. 8, 361ra139 LP-361ra139 (2016).
30.      Zhang, J. et al. SIRT2, ERK and Nrf2 mediate NAD+ treatment-induced increase in the antioxidant capacity of PC12 cells under basal conditions. Front. Mol. Neurosci. 12, 1–12 (2019).
Inflammaging – Warum Ältere ein grösseres Infektionsrisiko haben

Inflammaging – Warum Ältere ein grösseres Infektionsrisiko haben

Es sind nicht die Älteren betroffen. Es sind die betroffen, die eine geringe Anpassungsfähigkeit des Immunsystems haben. Dazu gehören viele alte Menschen. Das Immunsystem wird nicht schlechter als Reaktion auf das Altern, sondern man altert (biologisch) unter Anderem in Folge einer abnehmenden Immunfunktion.1. Genauer gesagt sind Alterung und reduzierte Immunfunktion zwei Seiten der gleichen Medallie. In der Wissenschaft nennt sich dieses Konzept Inflammaging.2

Ein Immunsystem was Funktion verliert wird nicht „träge“. Das kann man nicht so einfach sagen. Denn in manchen Situationen ist Trägheit von Vorteil. Das spannende an einer reduzierten Funktion ist, dass es träger wird, wenn es wachsamer sein sollte und es wird aktiver, wenn es eigentlich ruhiger sein sollte. Es gerät aus der Balance. Die Anpassungsfähigkeit geht verloren.

Wenn Anpassungsfähigkeit des Immunsystems verloren geht wird das Immunsystem gleichzeitig: 

  • Träge (schlechte Infektabwer)3
  • Chronisch niedergradig aktiv (chronic low grade inflammation)3
  • Überreaktiv (potentielle autoimmunreaktionen)

Inflammaging

Das Modell des Inflamm-agings beschreibt wie Entzündung (Inflammation) zu Alterung führt (Aging). Demnach ist Alterung die Folge von zellulären und (epi)genetischen Veränderung, die durch Entzündungsprozesse vermittelt werden. Je mehr chronische Entzündung im Körper herrscht, desto schneller altert der Organismus. Durch eine Reduktion der chronischen Entzündung kann der Alterungsprozess verlangsamt werden.

Die beiden wichtigsten Marker des Inflammagings sind die Zytokine Interleukin-6 (IL-6) und TNF-a. 

Eine chronische Erhöhung dieser beiden Marker :

  • Beschleunigt die biologische Alterung
  • führt zu Erkrankungen wie Diabetes Typ 2, Bluthochdruck, Herzinfarkt, und Schlaganfall
  • Erhöht das Risiko an einem viralen Infekt zu erkranken
  • Erhöht das Risiko an einem viralen Infekt zu versterben

Im Rahmen der Pandemie des neuen Coronavirus SARS-CoV-2 kam rasch zu Tage, dass Leute mit Nebenerkrankungen wie Diabetes Typ 2, Bluthochdruck, und Herzerkrankungen schwerer betroffen sind. Dabei ist interessant zu wissen, dass es gar nicht so per se die Nebenerkrankung selber ist, die das erhöhte Risiko darstellen, sondern der gemeinsame Nenner  : Das Inflammaging.

Inflammaging führt zu diesen Nebenerkrankungen und erhöhte das Risiko eines kritischen Verlaufs bei Ansteckung mit dem Coronavirus.

Wenn es also darum geht sich und sein Immunsystem in die beste Position zu bringen langsamer zu altern, weniger krank zu werden, weniger schwer krank zu werden, und sich gleichzeitig vor Erkrankungen wie Diabetes Typ 2, Bluthochdruck, Herzerkrankungen und Schlaganfall zu schützen, dann sollte man sich an den gemeinsamen Nenner machen : Das Inflammaging.

Zu welchen Erkrankungen führt das Inflammaging :

Gründe für das Inflammaging :

  • Mikronährstoffmängel
  • Veränderungen der Darmflora
  • Mangel an intensiver körperlicher Belastung
  • Fehlernährung (nicht kompatibel mit individueller Epigenetik)
  • Umweltgifte wie Nikotin, Zucker, Abgase
  • Mangel an akutem physischem Stress (Hitzeschockproteine)
  • Chronischer emotionale und mentaler Stress
  • Chronische Infektionen (CMV, EBV, HSV etc.)

Wie kann man Inflammaging messen?

Die wichtigsten Messparameter für das Inflammaging und die damit assoziierte chronisch-niedergradige Entzündung (low grade inflammation) sind die direkten entzündungsassoziierten Immunparameter wie Interleukin-6, TNF-a, und hs-CRP.4 Diese Parameter sagen jedoch noch nichts über die Ursache der chronischen Entzündung. Um die Ursache zu finden ist eine ausführliche Lebensstilanamnese (Spurensuche) und eventuell weitere Labordiagnostik notwendig. Die häufigsten Ursachen für das Inflammaging finden sich in Mikronährstoffmängeln, chronischen Infektionen, schlechter Ernährung, und Veränderungen der Darmflora.

Im MOJO Institut für Regenerationsmedizin bieten wir eine „Inflammaging Sprechstunde“ an. Dort diagnostizieren wir und beraten ausführlich zu individuellen therapeutischen Optionen, Lebensstilmodifikationen, Reduktion von Erkrankungsrisiken, und Behandlungsoptionen bei bestehenden chronischen Erkrankungen.

Terminvereinbarung unter : 02242 9692730

 
1.        Jazwinski, S. M. & Yashin, A. I. Aging and health--a systems biology perspective. Introduction. Interdisciplinary topics in gerontology 40, VII–XII (2015).
2.        Fulop, T. et al. Immunosenescence and inflamm-aging as two sides of the same coin: Friends or Foes? Front. Immunol. 8, (2018).
3.        Fulop, T. et al. From inflamm-aging to immune-paralysis: a slippery slope during aging for immune-adaptation. Biogerontology 17, 147–157 (2016).
4.        Xia, S. et al. An Update on Inflamm-Aging: Mechanisms, Prevention, and Treatment. J. Immunol. Res.2016, 8426874 (2016).