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Sep 11, 2023

Die Kombination aus Glycin und Cystein rettet den kognitiven Rückgang bei Mäusen

Wissenschaftler, die in Antioxidants veröffentlicht haben, haben berichtet, dass Glutathion zunimmt

In „Antioxidants“ veröffentlichte Wissenschaftler haben berichtet, dass eine Erhöhung des Glutathionspiegels mit GlyNAC, einem Nahrungsergänzungsmittel, das Glycin und Cystein kombiniert, den altersbedingten kognitiven Rückgang bei natürlich gealterten Mäusen deutlich umkehrt [1].

Oxidativer Stress, der durch reaktive Sauerstoffspezies (ROS) verursacht wird, ist bekanntermaßen eine der Hauptursachen des Alterns und trägt zu mehreren Alterungsprozessen wie Entzündungen und mitochondrialer Dysfunktion bei [2]. Zellen verfügen über eingebaute antioxidative Mechanismen, aber wie alle unsere Abwehrkräfte werden sie mit zunehmendem Alter schwächer. Insbesondere der Gehalt an Glutathion, das als wichtigstes Antioxidans gilt, sinkt deutlich.

In diesem Artikel wird eine Kombination aus zwei Glutathion-Vorläufer-Aminosäuren, Glycin und Cystein, als mögliche Lösung für den sinkenden Glutathionspiegel betrachtet. GlyNAC ist eine Formulierung, die Glycin und Cystein enthält, das zur Verbesserung der Bioverfügbarkeit als N-Acetylcystein bereitgestellt wird. Glycin und NAC sind als separate Ergänzungsmittel oder kombiniert als GlyNAC im Handel erhältlich. Lifespan.io unterstützt keine bestimmte Ergänzung oder Marke.

Kognitive Fähigkeiten, einschließlich Gedächtnis, Problemlösung, Verarbeitungsgeschwindigkeit und konzeptionelles Denken, nehmen mit zunehmendem Alter zwangsläufig ebenfalls ab. Dieser Prozess, der altersbedingte kognitive Verfall (ACD), wird derzeit trotz seiner schädlichen Auswirkungen nicht als medizinische Pathologie behandelt, es sei denn, er nimmt schwerwiegendere Formen wie die Alzheimer-Krankheit an.

Einige frühere Untersuchungen zur GlyNAC-Supplementierung, unter anderem von der Gruppe, die diese neue Studie verfasst hat, zeigten Verbesserungen bei verschiedenen Biomarkern des Alterns und der kognitiven Fähigkeiten in Tiermodellen und beim Menschen [3]. In dieser neuen Studie konzentrierten sich die Autoren auf die Auswirkungen von GlyNAC auf das Gehirn. Da eine Gehirnbiopsie beim Menschen nicht in Frage kam, arbeiteten die Forscher an natürlich gealterten B6-Mäusen, einem beliebten Modell in der Langlebigkeitsforschung.

24 männliche Mäuse wurden zu gleichen Teilen in drei Gruppen eingeteilt: junge Kontrollen, alte Kontrollen (90 Wochen) und die Studiengruppe: alte Mäuse, die 8 Wochen lang eine GlyNAC-Supplementierung erhielten. Die kognitive Leistung zu Studienbeginn und die Kalorienaufnahme während der Studie waren zwischen der Studiengruppe und den alten Kontrollpersonen ähnlich.

Die GlyNAC-Supplementierung hatte in einem 8-armigen Radial-Labyrinth-Test, der das räumliche Arbeitsgedächtnis und das Referenzgedächtnis misst, einen tiefgreifenden Einfluss auf die kognitive Funktion und stellte die Leistungsfähigkeit alter Mäuse auf ein fast jugendliches Niveau wieder her:

Das Gleiche geschah mit Glutathion im Gehirn: Während alte Kontrollen im Vergleich zu jungen Mäusen einen um 69 % niedrigeren Glutathionspiegel aufwiesen, wurde diese Lücke durch GlyNAC so gut wie beseitigt. Die Forscher untersuchten auch die Glutathionsynthese im Gehirn, indem sie die Expressionsniveaus von drei an diesem Prozess beteiligten Enzymen maßen: GCLC, GCLM und GSS. Bei zwei der Enzyme wurden tiefe altersbedingte Defizite vollständig beseitigt und beim dritten deutlich gebessert:

Erstaunlicherweise zeigte sich das gleiche Bild für den oxidativen Stress im Gehirn, gemessen mit Thiobarbitursäure-reaktiven Substanzen (TBARS):

Die mitochondriale Energieproduktion erzeugt viele ROS, die die Mitochondrien schädigen. Tatsächlich waren die Mitochondrienfunktion und die ATP-Produktion im Gehirn alter Mäuse stark beeinträchtigt. Allerdings wurden Marker der Mitochondrienfunktion durch die GlyNAC-Supplementierung wiederhergestellt.

Es ist auch bekannt, dass oxidativer Stress die Beseitigung von Zellmüll (Autophagie) und den gezielten Abbau und die Beseitigung dysfunktionaler Mitochondrien (Mitophagie) beeinträchtigt. Die GlyNAC-Behandlung konnte den altersbedingten Rückgang des Autophagie-Markers LC3A/B und des Mitophagie-Markers PINK1 vollständig umkehren.

Weitere wichtige Marker für den kognitiven Rückgang, die durch die Behandlung vollständig oder größtenteils behoben wurden, sind eine beeinträchtigte Glukoseaufnahme durch das Gehirn, eine Neuroinflammation, gemessen am Protein TSPO, eine erhöhte genomische Schädigung, gemessen am Histonprotein pH2AX, und ein Rückgang der Konzentrationen neurotrophe Faktoren BDNF, GDNF und NGF.

Obwohl häufig eine Überaktivierung von Mikrogliazellen als Ursache für Neuroinflammation vorgeschlagen wird, unterschied sich interessanterweise das Ausmaß der Mikrogliaaktivierung, gemessen durch das Protein Iba1, zwischen allen drei Gruppen nicht signifikant.

Diese Studie folgt auf eine Studie am Menschen, die positive Auswirkungen der GlyNAC-Supplementierung zeigte, bietet aber den Mehrwert einer direkten Analyse des Gehirns. Die geringe Stichprobengröße (8 Mäuse pro Gruppe) wird durch die beeindruckende Effektgröße ausgeglichen, obwohl wir uns dennoch eine größere Studie wünschen würden.

Das rein männliche Studiendesign ist ebenfalls nicht ideal, da wir wissen, dass es beim Altern eine geschlechtsbedingte Heterogenität gibt. Eine frühere Studie derselben Gruppe zeigte jedoch eine geschlechtsunabhängige Verlängerung der Lebensdauer von mit GlyNAC ergänzten Mäusen [4].

Eine weitere interessante Frage wäre, ob eine GlyNAC-Supplementierung oder andere Möglichkeiten zur Erhöhung des Glutathionspiegels im alternden Gehirn altersbedingte Demenz verhindern können. Die Beantwortung dieser Frage erfordert jedoch viel aussagekräftigere und langfristigere Studien.

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[1] Kumar P, Osahon OW, Sekhar RV. Die Ergänzung mit GlyNAC (Glycin und N-Acetylcystein) bei alten Mäusen verbessert den Glutathionmangel im Gehirn, oxidativen Stress, die Glukoseaufnahme, mitochondriale Dysfunktion, genomische Schäden, Entzündungen und neurotrophe Faktoren, um altersbedingten kognitiven Rückgang umzukehren: Auswirkungen auf die Verbesserung der Gehirngesundheit im Alter. Antioxidantien. 2023; 12(5):1042.

[2] Liguori, I., Russo, G., Curcio, F., Bulli, G., Aran, L., Della-Morte, D., … & Abete, P. (2018). Oxidativer Stress, Alterung und Krankheiten. Klinische Interventionen im Alter, 757-772.

[3] Kumar, P., Liu, C., Hsu, JW, Chacko, S., Minard, C., Jahoor, F. & Sekhar, RV (2021). Die Ergänzung mit Glycin und N-Acetylcystein (GlyNAC) bei älteren Erwachsenen verbessert Glutathionmangel, oxidativen Stress, mitochondriale Dysfunktion, Entzündungen, Insulinresistenz, endotheliale Dysfunktion, Genotoxizität, Muskelkraft und Kognition: Ergebnisse einer klinischen Pilotstudie. Klinische und translationale Medizin, 11(3), e372.

[4] Kumar, P., Osahon, OW, & Sekhar, RV (2022). Die Ergänzung mit GlyNAC (Glycin und N-Acetylcystein) bei Mäusen verlängert die Lebenserwartung, indem Glutathionmangel, oxidativer Stress, mitochondriale Dysfunktion, Anomalien in der Mitophagie und der Nährstoffwahrnehmung sowie genomische Schäden korrigiert werden. Nährstoffe, 14(5), 1114.

 Tags: Antioxidantien, GlyNAC, Reaktive Sauerstoffspezies, Nahrungsergänzungsmittel