Forscher untersuchen die Rolle bioaktiver Verbindungen bei neurodegenerativen Erkrankungen

Eine Literaturübersicht zu den Auswirkungen der Ernährung auf die Entstehung neurodegenerativer Erkrankungen kommt zu dem Schluss, dass die mediterrane Ernährung zu den besten Ernährungsweisen gehört, um das Risiko für neurologische Erkrankungen zu senken.

Forscher der Universität Messina in Italien analysierten mehr als 200 wissenschaftliche Studien zu den bioaktiven Verbindungen der Mittelmeerdiät, darunter Flavonoide, Polyphenole und Anthocyane.

Sie konzentrierten sich darauf, wie diese bioaktiven Verbindungen die Entstehung von Alzheimer und Parkinson beeinflussen, den beiden weltweit häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen.

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Laut der Weltgesundheitsorganisation leiden weltweit etwa 60 Millionen Menschen entweder an Alzheimer oder an Parkinson, beides unheilbare Krankheiten.

Eine separate Studie von The Lancet schätzt, dass sich die Zahl der Demenzfälle, von denen Alzheimer die häufigste Form ist, bis 2050 verdreifachen wird, da die Lebenserwartung steigt und die Bevölkerung in Nordamerika, Ostasien und Westeuropa altert.

Es ist bekannt, dass Entzündungen, oxidativer Stress und ein Überschuss an reaktiven Sauerstoffspezies eine bedeutende Rolle bei der Entstehung und dem Fortschreiten neurodegenerativer Erkrankungen spielen.

Daher waren die bioaktiven Verbindungen, die in typischen Lebensmitteln der mediterranen Ernährung enthalten sind, darunter natives Olivenöl extra, für die Forscher von besonderem Interesse, da viele von ihnen entzündungshemmende und antioxidative Eigenschaften aufweisen, die die Entwicklung neurodegenerativer Erkrankungen verzögern könnten.

„Aufgrund ihres Potenzials für Neuroprotektion, ihrer antioxidativen und entzündungshemmenden Wirkungen sowie ihrer Fähigkeit, die mitochondriale Homöostase aufrechtzuerhalten und so neuroinflammatorischen Erkrankungen im Zusammenhang mit mitochondrialer Dysfunktion entgegenzuwirken, haben bioaktive Verbindungen das Interesse der Wissenschaftler geweckt“, schrieben die Forscher.

Die Forscher untersuchten Studien zu Flavonoiden – die in Gemüse, Obst, Nüssen, Samen, Tee, Kaffee und Wein vorkommen – und stellten fest, dass deren Verzehr mehrere positive Auswirkungen auf die Gesundheit haben kann, darunter ein verringertes Risiko, an Parkinson zu erkranken.

„Ihre physiologischen Wirkungen, zu denen antioxidative, entzündungshemmende, antiapoptotische und lipidsenkende Eigenschaften gehören, sind der Grund dafür“, schrieben sie.

Die Forscher fügten hinzu, dass bestimmte Flavonoide auch neuroprotektive Wirkungen haben, da sie die präsynaptische Glutamatfreisetzung reduzieren und postsynaptische Glutamatrezeptoren wiederherstellen können, die für eine gesunde Gehirnfunktion entscheidend sind.

„Die potenziell positive Wirkung von Flavonoiden im Gehirn scheint mit ihrer Fähigkeit zusammenzuhängen, mit Gliazellen-Signalwegen und intrazellulären neuronalen Bahnen zu interagieren, wodurch die neuronale Regeneration angeregt, bestehende neuronale Funktionen gesteigert, gefährdete Neuronen geschützt oder das zerebrovaskuläre und periphere System beeinflusst werden“, schrieben sie.

Zu den häufigsten Gruppen von Flavonoiden gehören Anthocyane, denen die Forscher besondere Aufmerksamkeit widmeten. Anthocyane sind für die roten, violetten und blauen Farbtöne vieler Obst- und Gemüsesorten verantwortlich.

„Anthocyane mildern oxidativen Stress, indem sie die Produktion freier Radikale und die Lipidperoxidation senken“, schrieben sie. „Die komplexen Mechanismen, durch die Anthocyane freie Radikale direkt abfangen, die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies verhindern … oder die Freisetzung antioxidativer Enzyme fördern können, verleihen ihnen ihre antioxidativen Eigenschaften.“

Die Forscher sagten, ein höherer Anthocyan-Konsum könnte dazu beitragen, die Entwicklung neurodegenerativer Erkrankungen im Alter zu verhindern, da ein Zusammenhang zwischen der Alzheimer-Krankheit und der kardiovaskulären sowie metabolischen Gesundheit besteht.

Auf der Grundlage der Literaturrecherche stellten die Forscher außerdem fest, dass Anthocyane die Ionenkonzentration senken und Proteine hemmen, die die neuronale Apoptose, also den Zelltod, regulieren.

„Sie schützten auch vor Gedächtnisverlust, wie durch Verhaltenstests und die Messung von Angstzuständen, Gedächtnis- und Motorikfunktionen festgestellt wurde“, schrieben sie.

In einer Studie an Mäusen stellten die Forscher fest, dass der Verzehr von Anthocyanen offenbar mit einer Verringerung der durch die Ablagerung von Proteinen, die mit der Alzheimer-Krankheit in Verbindung stehen, verursachten Schädigung des Hirngewebes einherging.

„Durch die Schädigung von Neuronen und anderen biologischen Komponenten verursachen oxidativer Stress und Neuroinflammation Neurodegeneration“, sagten sie. „Anthocyane beeinflussen diese Stoffwechselwege, stärken die antioxidativen und entzündungshemmenden Abwehrkräfte und erhalten die normale Funktion des Hippocampus.“

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Die Forscher konzentrierten sich auch auf die Rolle von Polyphenolen, den am häufigsten vorkommenden Antioxidantien in der Ernährung, bei der Entstehung von Alzheimer und Parkinson.

Aufgrund seiner hohen Stoffwechselaktivität sei das Gehirn besonders anfällig für oxidative Schäden, so die Forscher, da es zwar eine erhöhte Sauerstoffaufnahme, aber nur geringe Mengen an antioxidativen Enzymen aufweise.

„Oxidativer Stress und Schäden an Makromolekülen im Gehirn sind inhärente Prozesse bei neurodegenerativen Erkrankungen“, schrieben die Forscher.

„Den antioxidativen Eigenschaften vieler Polyphenole wird eine neuroprotektive Wirkung zugeschrieben“, fügten sie hinzu. „Die Auswirkungen von Polyphenolen auf die kognitiven Funktionen und neurodegenerative Prozesse scheinen durch Wechselwirkungen mit neuronalen und glialen Signalwegen vermittelt zu werden, die die Genexpression beeinflussen und in die Mechanismen des Zelltods eingreifen.“

Polyphenole entfalten ihre antioxidativen Eigenschaften, indem sie freie Radikale direkt abfangen oder indirekt die Leistungsfähigkeit des körpereigenen Abwehrsystems stärken.

Im Falle der Parkinson-Krankheit stellten die Forscher fest, dass der Verzehr von Polyphenolen die Aggregation eines Proteins hemmte, das mit der Entstehung der Krankheit in Verbindung gebracht wird.

Die Forscher verwiesen zudem auf separate Studien, die ergaben, dass Polyphenole aus der Nahrung Signalwege aktivieren können, die mit adaptiven zellulären Stressreaktionen in Verbindung stehen, Gene hochregulieren, die das Oxidations-Reduktions-Gleichgewicht der Zellen steuern, und die natürlichen Abwehrkräfte der Zelle gegen Oxidation verbessern.

„Darüber hinaus ist Resveratrol eines der wichtigsten Polyphenole in diesem Bereich“, schrieben sie. „Resveratrol ist ein Polyphenol, das natürlicherweise in roten Trauben, Erdnüssen und vielen anderen Pflanzenarten vorkommt. Die Verabreichung von Resveratrol an transgene Mausmodelle der Alzheimer-Krankheit reduziert Verhaltensstörungen und altersbedingte Aβ-Ablagerungen [ein Neurotoxin] im Zentralnervensystem.“

Die Forscher untersuchten auch die Rolle unlöslicher Phenolsäuren bei der Vorbeugung gegen das Auftreten von Parkinson und Alzheimer.

Natives Olivenöl extra enthält 36 phenolische Verbindungen, darunter Tyrosol, Hydroxytyrosole, Oleocanthal, Oleuropein und Carotine.

„Diese phenolischen Verbindungen dringen ins Gehirn ein und entfalten über antioxidative, antiapoptotische und entzündungshemmende Mechanismen neuroprotektive Wirkungen“, schrieben sie. „Umfangreichen Forschungsergebnissen zufolge fungiert Hydroxytyrosol als Radikalfänger reaktiver freier Radikale, was zu neuroprotektiven Effekten auf Gehirnzellen bei oxidativem Stress führt.“

Hinsichtlich der Auswirkungen von Phenolverbindungen auf die Alzheimer-Krankheit untersuchten die Forscher auch eine Studie, die sich mit der Rolle von Olivenblättern befasste.

„[Eine Studie] untersuchte die Wirkung der Verabreichung bioaktiver Moleküle der Polyphenolklasse aus Olivenblättern auf neurotrophe Proteine männlicher Mäuse“, schrieben sie. „Insbesondere legt die Studie nahe, dass der Nervenwachstumsfaktor, der aus dem Gehirn stammende neurotrophe Faktor und der aus Gliazellen stammende neurotrophe Faktor an der Pathologie der Alzheimer-Krankheit beteiligt sind. Die Verabreichung dieser Polyphenole spielte eine Schlüsselrolle beim synaptischen Wachstum und schützte die Neuronen vor Schäden.“

Zwar wiesen die Forscher darauf hin, dass zahlreiche wissenschaftliche Studien auf das große Potenzial bioaktiver Verbindungen – sowohl in der Ernährung als auch in Arzneimitteln – bei der Prävention und Behandlung von Symptomen der Alzheimer- und Parkinson-Krankheit hindeuten, fügten jedoch hinzu, dass noch weitere Forschungsarbeit erforderlich sei.

„Aktuelle Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass weitere langfristige, doppelblinde, randomisierte kontrollierte Studien an einer großen Population erforderlich sind, um die mediterrane Ernährung zu fördern“, schlussfolgerten sie. „Dies könnte dazu beitragen, festzustellen, ob eine strengere Einhaltung dieser Ernährungsweise dazu beitragen kann, die Entwicklung neurodegenerativer Erkrankungen zu vermeiden oder hinauszuzögern.“

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