Archiv für den Monat: September 2015

Alzheimer und nitrosativer Stress und die Rolle von Vitamin D

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Die Alzheimer Demenz scheint im Zusammenhang mit oxidativem und nitrosativem Stress zu stehen. Man findet erhöhte NO und iNOS (induzierbare NO-Synthase) Spiegel. Die induzierbare NO Synthase bildet NO. Beim so genannten uncoupling der iNOS entsteht nicht NO sondern das Radikal Superoxid. Die NO Produktion durch die iNOS hat durchaus wichtige Funktionen, so kann es das Herz durch eine Schwefel-Nitrosylierung vor Reperfusionsschäden schützen.
Schutz vor uncoupling der iNOS schützt das Herz

Beta-Amyloid (Amyloid-β) führte im Tierversuch zu erhöhten Expression der iNOS. Die gleichzeitige Vitamin D Gabe konnte die erhöhte Aktivität der iNOS in den Corticalen Neuronen des Gehirns verhindern. Sie schützte damit vor der Schädlichkeit von Beta-Amyloid. Vitamin D wirkt über so genannte Vitamin D Rezeptoren (VDR), welche in der Zellmembran und im Zellkern lokalisiert sind. Die Verhinderung der Toxizität von Beta-Amyloid über die Expression der iNOS wird wohl über die Vitamin D Rezeptoren im Zellkern vermittelt. Fehlen die Vitamin D Rezeptoren wird die iNOS induziert auch ohne Beta-Amyloid.
Beta Amyloid suppremiert die VDR und induziert die iNOS. Die Aktivierung der iNOS wird über die Wirkung auf die VDR vermittelt.
Eine Vitamin D Gabe kann die schädliche Wirkung von Beta-Amyloid auf die VDR und die iNOS kompensieren.

Vitamin D schützt vor Beta-Amyloid induzierter iNOS

Vitamin D schützt vor Beta-Amyloid induzierter iNOSVitamin D schützt vor Beta-Amyloid induzierter iNOS

iNOS Aktivität und Nitrosativer Stress Ursache für Krebs?

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Chronische Entzündungen gehen oft mit erheblichen Beschwerden einher. Krankheiten wie Colitis ulcerosa, Morbus Crohn aber auch Asthma. Auch die Haupttodesursachen wie Herz- und Kreislauferkrankungen sowie Tumorerkrankungen werden durch chronische Entzündungen mitverursacht. Da chronische Entzündungen das Risiko an malignen Tumoren zu erkranken erhöhen, sucht man Wege diese zu verhindern. Ein Molekül welches eine Schlüsselrolle bei Entzündungen und dessen verursachende Wirkung auf Tumorerkrankungen spielt, ist der Trankskriptionsfaktor NF-κB. Die Expression von NF-κB ist bei chronischen Entzündungen erhöht. NF-κB beeinflusst die Regulation der Gene welche die induzierbaren NO-Synthase (iNOS) codieren. INOS seinerseites ist ein Enzym, dessen Expression bei chronischen Entzündungen ebenfalls erhöht ist. Der genaue Wirkmechanismus wie die iNOS aktue und chronische Entzündungen sowie die Tumorgenese beeinflusst ist nicht genau erforscht. Auch wenn die vermehrte NO Produktion durch die iNOS als Ursache in Frage kommt.
Die erhöhte Aktivität der iNOS geht auch mit einer erhöhten Expression von Nitrotyrosin einher.
Untersuchungen an Tumorzelllinien von Colontumoren ergaben erhöhte Werte von iNOS.
Studie an Tumorzelllinien: iNOS und nitrosativer Stess als Urasche für Dickdarmtumor

NF-κB Entzündung und iNOS Aktivität in der Tumorerkrankung

NF-κB Entzündung und iNOS Aktivität in der Tumorerkrankung

OPC fördert die endotheliale NO Synthase (eNOS) und hat blutdrucksenkende Eigenschaften.

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Wie im letzten Beitrag beschrieben sind die NO-Synthasen für vielfältige Auswirkungen verantwortlich. die endotheliale NO-Synthase produziert mit Hilfe von BH4 und L-Arginin das wichtige NO zur Entspannung der Gefäße. Dieser Vorgang ist insbesondere bei “Endothelialer Dysfunktion” gestört. In einer Studie konnten an humanen Zellen in vitro nach Gabe von OPC eine erhöhte Expression der endothelialen NO-Synthase festgestellt werden. OPC bewirkte auch erhöhte Sirtuine 1 Spiegel und aktivierte AMPK.
AMPK ist ein Sensor für die zelluläre Energie und spielt eine wichtige Rolle der Blutgefäße und für SIRT1. SIRT1 ist NAD+ abhängiges Enzym (Klasse III Histon-Deacetylase) welches die Homöostase des Stoffwechsels beeinflusst und Langlebigkeit vermittelt.

Aktivierung von SIRT1 durch Resveratrol induces KLF2 Expression

Erhöhte SIRT1 Spiegel und aktivierte AMPK führen zur erhöhten Expression von KLF2. Die erhöhte KLF2 Expression führte zur erhöhten Expression der eNOS. KLF2 ist ein bekannter eNOS Transkriptionsfaktor. KLF2 steht auch im Zusammenhang mit antithrombotischen und antientzündlichen Eigenschaften.
Bereits 30 Minuten nach der Gabe von OPC konnte eine erhöhte Expression von SIRT1 festgestellt werden. Dabei wurde die mRNA Level der SIRT1 nicht erhöht, was auf eine postranskritionale Regulation von SIRT1 durch OPC hinweist.
Denkbar sind eine Stabilisierung von SIRT1 durch OPC durch eine Phosphorylierung des Serins.
Die Autoren konnten zeigen, dass die Regulierung der eNOS durch Traubenkernextrakt auf Transkritionsebene stattfindet.

Ein durch dauerhafte g-Strophantin-Gaben ausgelöster Blutdruckanstieg im Tierversuch konnte durch OPC reguliert werden. Die NO Produktion in der Aorta konnte normalisiert werden.

OPC induziert die eNOS Expression

OPC induziert die eNOS Expression


Abb. 1 OPC induziert die eNOS Expression auf transkriptioneller Ebene

OPC hemmt Entzündungen und Hypersensitivität der Atemwege durch Beeinflussung der iNOS

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Die Aktivität der NO Synthase hat vielfältige Auswirkungen auf den Organismus. Die iNOS (induzierbare NO-Synthase) produziert bei Asthmatikern vermehrt NO. Proanthocyanidine aus Traubenkernextrakt sind antioxidativ und antientzündlich wirksam. Die Fähigkeit Superoxid zu neutralisieren ist wesentlich höher als bei Vitamin C, Vitamin E oder andere Antioxidantien
Studie zur antioxidative Kapazität von OPC: OPC neutralisiert Superoxid. Auch Antitumoröse Effekte wurden nachgewiesen. Im Tierversuch konnte man feststellen, dass OPC aus Traubenkernextrakt die Entzündungsreaktion hemmte. Die eosinophoilen Granulozyten waren verringert. Interferon Gamma war erhöht und Zytokine wie Interleukine wie IL-4 und IL-13 waren verringert. OPC beeinflusste auch die schleimproduzierenden Zellen. OPC beeinflusste die Genexpression der iNOS.
Die Expression der iNOS konnte durch Proanthocyanidine (OPC) aus Traubenkernextrakt signifikant gehemmt werden. Dies führte zur Verminderung der Entzündung und der Hyperreagibilität der Atemwege,
OPC hemmt die Entzündung der Atemwege durch Beeinflussung der iNOS.

Bioverfügbarkeit von RS-Alphaliponsäure; R-Alphaliponsäure und Natrium-R-Alphaliponsäure

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Alphaliponsäure als Racemat (RS-Alphaliponäure) ist die häufigste in Anwendung befindliche Alphaliponsäure. Sie besteht aus R und S konfugurierter Alphaliponsäure. Sie ist die vor allem in Mediakmenten angewendete Form. Die natürlich im Körper vorkommende Form ist die R-Alphaliponsäure. RS Alphaliponsäure hat eine starke Tenedenz zu “verklumpen” das heißt zu polymerisieren.
R-ALA ist wesentlich stabiler, und hat eine geringe Tendenz zu polymerisieren. R-ALA ist komplett in Wasser löslich und erreicht höhere Blutplasmaspiegel als RS-ALA. Auch die Aufnahme in das Blut ist schneller, es werden schneller hohe BLutspiegel erreicht. Die Gabe von 3 mal 600 mg R-ALA im Abstand von 15 Minuten entsprach einer 20-minütigen Infusion.
Bioverfügbarkeit von Natrium-R-Alphaliponsäure

Mitochondriale Dysfunktion durch oxidativen Stress

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Die Funktion der Mitochondrien ist essentiell für die Gesundheit, der Leistungsfähigkeit der Zelle, damit auch aller Organe und des ganzen Menschen. Diabetes mellitus ist meist mit einer eingeschränkten Funktion der Mitochondrien verbunden. In einer Studie wurden bei Tieren ein Diabetes durch eine Diät mit viel Fett und Zucker hervorgerufen. Es entstand eine Insulinresistenz. Zum Beginn der Studie war die Funktion der Mitochondrien noch normal obwohl schon eine Glucoseintoleranz auftrat. Die anschließend auftretende mitochondriale Funktionsstörung wird, so die Autoren, durch den oxidativen Stress der bei hochkalorischer Diät mit hohem Fett- und Zuckeranteil vermehrt auftritt ausgelöst. Ebenso konnte eine verminderte Anzahl von Mitochondrien festgestellt werden.
Die Integrität der Mitochondrien und dessen Funktion konnte durch Gabe von Antioxidantien normalisiert werden.

Einfluss von oxidativen Stress auf die Funktion der Mitochondrien