Carnosin - der Anti-Aging Vitalstoff

Was ist Carnosin?

Carnosin (nicht zu verwechseln mit „Carnitin”) ist eine Verbindung aus zwei Aminosäuren – den Bausteinen von Proteinen –, Alanin und Histidin. Es kommt natürlich in Gewebe wie den Muskeln und dem Gehirn vor; seine Konzentration nimmt mit fortschreitendem Alter tendenziell ab.

Wie wirkt Carnosin?

Carnosin als Antioxidans

Carnosin gilt als Antioxidans, das in Laboruntersuchungen zum Schutz von Zellen vor freien Radikalen beitragen kann. In Kombination mit Vitamin E und anderen Antioxidantien wird eine mögliche wechselseitige Wirkung diskutiert.

Carnosin wird als natürliches Antioxidans beschrieben, das zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress beitragen kann.

Carnosin und der Zuckerstoffwechsel von Proteinen (Glykation)

Carnosin wird in der Forschung mit einer möglichen Rolle beim Schutz von Proteinen und der DNA vor Schäden durch Zuckermoleküle (Glykation) in Verbindung gebracht. Die Bedeutung dieses Prozesses wurde erst in den vergangenen Jahrzehnten genauer untersucht.

Carnosin und Metallbindung (Chelatisierung) – Hintergrund

In Laboruntersuchungen zeigte Carnosin die Fähigkeit, bestimmte Metallionen zu binden (Chelatisierung) und mit giftigen Nebenprodukten des Stoffwechsels zu reagieren. Ob sich daraus eine relevante Wirkung beim Menschen ableiten lässt, ist nicht ausreichend belegt.

Wann werde ich Unterschiede bemerken?

Carnosin kann als Nahrungsergänzungsmittel zur normalen Körperfunktion beitragen.

Weitere Eigenschaften von Carnosin

Carnosin kann zur normalen Muskelfunktion und zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress beitragen; weitere mögliche Effekte sind Gegenstand der Forschung.

Carnosin bei Sport und Ausdauer

Carnosin ist bei Sportlern als Nahrungsergänzungsmittel beliebt; einige Anwender berichten anekdotisch von einem spürbaren Energiegefühl im Alltag.

Carnosin – ein natürlich vorkommendes Dipeptid

Einer der Gründe, warum ältere Menschen und Tiere anders aussehen als jüngere, hängt mit der Veränderung von Proteinen im Körper zusammen. Proteine sind an nahezu allen Körperfunktionen beteiligt, weshalb Veränderungen an Proteinen auch Auswirkungen auf Körperfunktionen und Erscheinungsbild haben können.

Forschungsergebnisse der letzten Jahrzehnte deuten darauf hin, dass Protein-Veränderungen mit dem Alterungsprozess in Verbindung stehen. Diese Veränderungen werden unter anderem auf Oxidation durch freie Radikale sowie auf damit zusammenhängende Prozesse wie die Reaktion von Proteinen mit Zucker (Glykation) zurückgeführt.

Proteinveränderungen durch Oxidation und Glykation sind bekannte biochemische Prozesse, die mit dem natürlichen Alterungsprozess in Verbindung gebracht werden.

Da körpereigene Schutzmechanismen Proteine nicht vollständig vor Veränderungen schützen können, unterliegen sie im Alterungsprozess unter anderem der Oxidation, Glykation und einem als Carbonylierung bezeichneten Prozess, bei dem sich Carbonyl-Gruppen an Proteinmoleküle und Phospholipide anlagern. In der Folge können Proteine bei der Eiweißspaltung (Proteolyse) beeinträchtigt werden.

Diese Prozesse – Oxidation, Carbonylierung, Vernetzung, Glykation und die Bildung sogenannter Advanced Glycation End Products (AGE) – werden in der Wissenschaft mit dem Alterungsprozess sowie mit altersbedingten Veränderungen wie Hautalterung, Linsentrübung und Veränderungen des Nervensystems in Verbindung gebracht.

Carnosin wird in der wissenschaftlichen Literatur als natürliches Dipeptid mit antioxidativen Eigenschaften beschrieben.

Carnosin reagiert mit der Carbonyl-Gruppe und bildet ein inaktives Protein-Carbonyl-Carnosin-Addukt, wodurch Proteine in Laboruntersuchungen geschützt werden konnten; ob dies beim Menschen zu einer Umkehr bereits eingetretener Proteinschäden führt, ist nicht belegt.

Carnosin und der Zellzyklus

Um zu verstehen, wie ein möglicher Zusammenhang aussehen könnte, kann man sich einen Motor vorstellen, dessen Öl nicht regelmäßig gewechselt wird: Wenn die Schmierwirkung des Öls nachlässt, können sich Ablagerungen bilden, die wichtige Teile des Motors beeinträchtigen.

In ähnlicher Weise wird diskutiert, ob sich Protein-„Ablagerungen” auf den Zellzyklus auswirken könnten – etwa auf die Effizienz der Zellteilung oder darauf, ob geschädigte Zellen sich reproduzieren. Mögliche Folgen, die in der Forschung diskutiert werden, sind chromosomale Instabilität oder eine sogenannte Zellvergreisung, bei der der Zellzyklus zum Stillstand kommt.

Die Protein-Carbonylierung ist ein biochemischer Prozess, der mit zellulärem oxidativem Stress in Verbindung steht.

Carnosin wird eine mögliche Rolle beim Schutz und der Erneuerung von Proteinen zugeschrieben; die genauen Effekte beim Menschen sind Gegenstand laufender Forschung.

Carnosin wird im Zusammenhang mit anderen Antioxidantien wie Vitamin E und Selen diskutiert, da diese jeweils nur bestimmte an der Zellalterung beteiligte Prozesse beeinflussen, während andere – etwa Glykation und Carbonylierung – von ihnen unbeeinflusst bleiben. Antioxidantien üben eine wichtige biochemische Funktion aus, indem sie Schäden durch reaktiven Sauerstoff entgegenwirken können; ein einzelnes Antioxidans schützt Proteine jedoch nicht vor jeder Form von Glykation und Carbonylierung.

Carnosin wird in der Forschung als eine von mehreren natürlich vorkommenden Substanzen diskutiert, die im Zusammenhang mit den vielen Faktoren untersucht werden, die an der Protein-Degradierung im Körper beteiligt sein können.

Die biochemischen Nebenreaktionen, die im Zusammenhang mit dem Alterungsprozess diskutiert werden, resultieren aus Vorgängen rund um grundlegende Elemente der Körperchemie – Sauerstoff, Zucker, Lipide und essentielle Metalle. Die Ernährungswissenschaft untersucht, wie sich damit verbundene Prozesse besser einordnen lassen.

Neben Proteinen sind auch Phospholipide von Carbonylierung betroffen; dies wird insbesondere im Zusammenhang mit dem zentralen und peripheren Nervensystem sowie mit Gedächtnisveränderungen diskutiert.

Da Carnosin auch mit der Carbonylierung von Phospholipiden in Verbindung gebracht wird, wird in der Forschung eine mögliche neuroprotektive Rolle diskutiert; eine belegte Wirkung beim Menschen liegt hierzu nicht vor.

Carnosin wird im Sport- und Bodybuilding-Kontext im Zusammenhang mit dem Abbau reaktiver Aldehyde aus der Lipidperoxidation in der Skelettmuskulatur untersucht, die bei körperlicher Belastung entstehen können. Ein möglicher Zusammenhang mit dem Schutz der Skelettmuskeln, der Muskelkraft und der Erholung nach dem Training wird diskutiert, ist aber nicht abschließend belegt.

Carnosin – ein natürlich vorkommendes Dipeptid als Nahrungsergänzungsmittel

Carnosin ist Gegenstand wachsenden wissenschaftlichen Interesses als Nahrungsergänzungsmittel. Es handelt sich um eine natürlich im Körper vorkommende Substanz, die vor mehr als 100 Jahren entdeckt wurde.

Obwohl es in Russland bereits seit vielen Jahren untersucht wird, rückten seine antioxidativen Eigenschaften erst in jüngerer Zeit stärker in den Fokus westlicher Forschung.

Carnosin wird normalerweise in Kapseln angeboten. Es wurden bislang keine Nebenwirkungen beobachtet, und es kann gemeinsam mit anderen Nahrungsergänzungsmitteln eingenommen werden.

L-Carnosin – Biochemie und Hintergrund

Carnosin ist eine natürlich vorkommende Substanz, ein sogenanntes Dipeptid, das aus zwei Aminosäuren (ß-Alanyl-L-Histidin) besteht. Es wird aufgrund seines Vorkommens im Nervengewebe teilweise als Neuropeptid bezeichnet.

Carnosin kommt natürlicherweise in gesunden Muskeln, dem Herz, dem Gehirn, der Leber, den Nieren und anderem Gewebe vor. Die Muskeln enthalten rund 20 µmol/g Trockengewicht. Je mehr Carnosin Fleisch enthält, desto länger ist tendenziell seine Haltbarkeit, da Carnosin als Antioxidans dazu beitragen kann, dass es weniger schnell ranzig wird.

Carnosin wird im Zusammenhang mit anderen biologischen Antioxidantien wie Vitamin E, Vitamin C, Zink und Selen diskutiert. Ein Teil der Bevölkerung ist laut epidemiologischen Studien von einem leichten Vitamin-E-Mangel betroffen.

Im menschlichen Körper bildet das Enzym Carnosin-Synthetase Carnosin aus den Aminosäuren Alanin und Histidin, vor allem im Gehirn und in der Muskulatur. Eine andere Enzymgruppe, Carnosinasen genannt, baut Carnosin im Blut und anderem Gewebe wieder ab.

Fleisch ist die wichtigste Nahrungsmittelquelle von Carnosin. Für einen möglichen Effekt werden in Studien häufig höhere Dosen Carnosin verwendet, da der Körper Carnosin durch das Enzym Carnosinase abbaut. Die Aufnahme von Carnosin aus Lebensmitteln liegt bei etwa 30 bis 70 % (abhängig von der Zusammensetzung des Fleisches); bei reinem L-Carnosin ist die Aufnahme höher.

Ein Großteil der Aufnahme findet im Dünndarm statt (im Leerdarm, nicht im Krummdarm). Aus dem Blut wird Carnosin in Muskeln, Gehirn und anderes Gewebe transportiert. Im menschlichen Plasma sind keine messbaren Mengen an Carnosin nachweisbar, weshalb ein möglicher Mangel nicht per Bluttest festgestellt werden kann.

Im Gegensatz dazu enthält Pferdeplasma über 100 µmol/l Carnosin. Da die Plasma-Konzentration nach Muskelverletzungen ansteigen kann, wird die Bestimmung von Carnosin im Plasma bei Pferden als diagnostischer Marker für Muskelverletzungen verwendet.

Die biologischen Funktionen von L-Carnosin

In Laboruntersuchungen wurden L-Carnosin unter anderem folgende biologische Funktionen zugeschrieben:

• Pufferung der Effekte von Milchsäure in den Muskeln (Erhalt des pH-Werts während intensiver Trainingseinheiten)

• Antioxidative Wirkungen

• Fähigkeit, reaktive Sauerstoffspezies zu deaktivieren und freie Radikale abzufangen

• Bindung von Aldehyden

• Ein möglicher Einfluss auf die Glykation

• Ein möglicher Einfluss auf die Carbonylierung von Proteinen ('Carnosinylierung')

• Eine mögliche Funktion als Neurotransmitter

• Ein möglicher Einfluss auf Proteasomen

• Chelatisierung von Metallen

L-Carnosin – ein kurzer historischer Rückblick

Carnosin wurde am Anfang des 20. Jahrhunderts vom russischen Wissenschaftler W. S. Gulewich entdeckt, der auch seine Struktur bestimmte. Es war eines der ersten bekannten biologisch aktiven Peptide (genauer: Dipeptide).

In den folgenden Jahrzehnten wurden Struktur, Verbreitung und Eigenschaften der Verbindung untersucht. Dabei zeigte sich, dass Carnosin mit der Funktion von erregbarem Gewebe wie Muskeln und Gehirn zusammenhängt.

Im Jahr 1953 zeigte der russische Wissenschaftler S. E. Severin, dass Carnosin effektiv Milchsäure puffert, die von arbeitenden Muskeln produziert wird, und dass die Einnahme von Carnosin die Kontraktionsfähigkeit und Ausdauer der Muskeln in Untersuchungen beeinflusste.

Wenn Carnosin abgebaut wird, kann sich Milchsäure in den Muskeln ansammeln, der pH-Wert sinkt, und die Muskeln ermüden. In Untersuchungen zeigte sich, dass sich Muskeln nach Zugabe von Carnosin schneller erholten – ein als „Severin-Phänomen” bekannter Effekt.

Sportler zeigen Interesse an den natürlichen Eigenschaften von Carnosin, insbesondere seiner Rolle bei der Pufferung von Milchsäure in den Muskeln.

Carnosin ist seit fast einem Jahrhundert bekannt; seine antioxidativen Eigenschaften wurden jedoch erst in den letzten Jahren genauer untersucht. Carnosin ist eine natürlich im Körper vorkommende Substanz, die seit Jahrzehnten wissenschaftlich untersucht wird.

Die Geschichte von Carnosin als Nahrungsergänzungsmittel

Carnosin ist eine natürlich vorkommende Substanz mit einer langen Forschungsgeschichte, für die verschiedene Anwendungsbereiche in der Forschung diskutiert wurden. Carnosin wird eine bemerkenswerte Fähigkeit zugeschrieben, bestimmte zelluläre und enzymatische Prozesse zu beeinflussen.

Eine Studie von Odashima et al. (2002) untersuchte eine Kombination aus Zink und Carnosin im Zusammenhang mit dem Schutz der Magenschleimhaut vor Reizstoffen in einem Tiermodell; eine belegte Wirkung beim Menschen liegt hierzu nicht vor.

Einzelne Untersuchungen befassen sich mit einem möglichen Einfluss von Carnosin auf die Blutgerinnung. Belastbare klinische Belege hierzu fehlen, und Personen mit bekannten Gerinnungsstörungen oder unter blutgerinnungshemmender Medikation sollten Nahrungsergänzungsmittel wie Carnosin nur nach Rücksprache mit einem Arzt einnehmen.

In Laboruntersuchungen zeigte Carnosin membranstabilisierende Effekte auf Blutzellen; eine belegte schützende Wirkung beim Menschen, etwa im Zusammenhang mit hämolytischer Anämie, liegt nicht vor.

In der Forschung diskutierte Eigenschaften von Carnosin

Die folgenden Eigenschaften werden Carnosin überwiegend auf Basis von Labor- und Tierstudien zugeschrieben; eine gesicherte Wirkung beim Menschen liegt für die meisten dieser Punkte nicht vor:

• natürlich in Lebensmitteln und im Körper vorhanden

• in Laborstudien beschriebene antioxidative Eigenschaften und Fähigkeit zur Bindung von Aldehyden

• in Laborstudien beobachtete Fähigkeit, bestimmte reaktive Sauerstoffspezies (Hydroxyl-, Superoxid- und Peroxyl-Radikale) abzufangen

• in Laborstudien untersuchter möglicher Schutz von Chromosomen vor Sauerstoffschäden

• in Laborstudien beobachtete Hemmung der Lipidperoxidation

• in der Forschung diskutierte Rolle bei der Glykations-Hemmung

• in Laborstudien untersuchter möglicher Schutz von Proteinen vor Vernetzungen

• in der Forschung diskutierter Protein- und Phospholipid-Schutz

• in Laborstudien beobachtete Beteiligung am Proteinumsatz

• Gegenstand zahlreicher wissenschaftlicher Studien

• in Tierstudien beobachtete Effekte auf Verhalten und äußeres Erscheinungsbild alter Mäuse

• in der Forschung diskutierte Rolle beim Schutz von Nervenzellen vor Excitotoxizität in Laborstudien

• Chelatisierung von Kupfer und Zink in Laboruntersuchungen

Wirkung von Carnosin – Forschungsüberblick

L-Carnosin besteht aus Alanin und Histidin (Beta-Alanyl-L-Histidin) und wird normalerweise im menschlichen Körper produziert. Es findet sich in größeren Mengen im Gehirn, im innervierten Gewebe, in den Augenlinsen und im Skelettmuskelgewebe.

In Laborstudien wurde gezeigt, dass Carnosin die Fähigkeit besitzt, Zellen vor oxidativem Stress zu schützen. Als mögliche Mechanismen werden in der Forschung diskutiert:

• Protonenpufferung (Erhalt der pH-Balance in den Muskeln während intensiver Trainingseinheiten)

• Chelatisierung von Schwermetallen (vor allem Kupfer und Zink)

• Abfangen freier Radikale und aktiver Zuckermoleküle (im Zusammenhang mit Glykation und Carbonylierung von Proteinen)

• Ein möglicher Beitrag zum Erhalt der natürlichen Funktion von Biomakromolekülen unter oxidativem Stress

In Laboruntersuchungen mit physiologischen Konzentrationen (20–30 µmol) verlängerte Carnosin das Leben menschlicher Fibroblasten im Reagenzglas und reduzierte dort Anzeichen zellulärer Alterung. Bei Versuchstieren wurden zudem Effekte auf äußeres Erscheinungsbild, Verhaltensparameter und durchschnittliche Lebensdauer beobachtet.

Carnosin wird in der wissenschaftlichen Literatur im Zusammenhang mit altersbedingten biochemischen Prozessen diskutiert, insbesondere im Bereich der Protein- und Zellalterung (Oxidation, Glykation, Vernetzung). Eine belegte präventive oder therapeutische Wirkung bei konkreten Erkrankungen ist daraus nicht abzuleiten; bei bestehenden Erkrankungen ist stets eine ärztliche Abklärung erforderlich.

Carnosin wird in der Forschung mit folgenden möglichen Effekten in Verbindung gebracht, deren Relevanz beim Menschen weiterer Bestätigung bedarf: allgemeine antioxidative Eigenschaften sowie ein möglicher Einfluss auf die Muskelfunktion und auf die Erholung nach körperlicher Belastung.

Carnosin – Nebenwirkungen

Zurzeit sind keine Nebenwirkungen von Carnosin bekannt.

Carnosin als Antioxidans

In Laborstudien wird Carnosin als Antioxidans beschrieben, dem eine mögliche membranstabilisierende und schützende Wirkung auf Zellen zugeschrieben wird; eine belegte Wirkung beim Menschen liegt hierzu nicht vor.

Viele Antioxidantien, wie die Vitamine E und C, wirken vor allem, indem sie freie Radikale daran hindern, in das Gewebe einzudringen, entfalten aber nach Durchbrechen dieser ersten Schutzschicht keine weitere Wirkung mehr. Freie Radikale werden mit oxidativem Stress im Körper in Verbindung gebracht.

Carnosin wird in Laborstudien nicht nur eine vorbeugende, sondern auch eine nachträglich wirksame Rolle im Umgang mit reaktiven Verbindungen zugeschrieben, die entstehen, nachdem freie Radikale reagiert haben, wie etwa Lipidperoxide.

Malondialdehyd (MDA) ist ein reaktives Lipidperoxidations-Endprodukt, das in der Forschung mit Schäden an Lipiden, Enzymen und DNA sowie mit Prozessen wie Arteriosklerose, Gelenkbeschwerden, Linsentrübung und allgemeiner Alterung in Verbindung gebracht wird. In Laborstudien wurde beobachtet, dass Carnosin mit MDA reagieren und es neutralisieren kann; eine daraus resultierende Schutzwirkung beim Menschen gegenüber diesen Beschwerden ist nicht belegt.

In Laborstudien reagiert Carnosin chemisch mit verschiedenen reaktiven Sauerstoffarten; eine ungewöhnliche Eigenschaft von Carnosin in diesem Zusammenhang ist die beobachtete Fähigkeit, die Konzentration sogenannter Thiobarbitursäure-reaktiver Substanzen (TBARS) zu reduzieren.

Carnosin wird in der Forschung im Zusammenhang mit dem Schutz zellulärer Bausteine wie Proteinen, DNA und Lipiden diskutiert; eine belegte lebensverlängernde Wirkung beim Menschen liegt nicht vor.

Indem es mit aldehydischen Lipidoxidationsprodukten interagiert, wird Carnosin in Laborstudien im Zusammenhang mit dem Schutz biologischen Gewebes vor Oxidation diskutiert, da Aldehyde Addukte mit DNA, Proteinen, Enzymen und Lipoproteinen bilden können, die deren biologische Aktivität beeinträchtigen. (Burcham et al. 2002)

Oxidativer Stress und traumatische Ereignisse werden mit einer Reduktion der Carnosin-Werte in Verbindung gebracht; dies wird als möglicher Erklärungsansatz für die erhöhte Sterblichkeit älterer Menschen nach belastenden Ereignissen diskutiert. Eine ausreichende antioxidative Versorgung gilt allgemein als relevant für die Gesundheit, insbesondere im höheren Lebensalter.

Carnosin wird als eine von mehreren Substanzen mit antioxidativen Eigenschaften diskutiert. Über die antioxidative Wirkung hinaus werden Carnosin in der Forschung weitere mögliche Eigenschaften zugeschrieben, die im Folgenden näher betrachtet werden.

Carnosin und Metallbindung (Chelatisierung) – Hintergrund

Einige Forscher diskutieren einen möglichen Zusammenhang zwischen der metallbindenden Eigenschaft von Carnosin und gesundheitlichen Effekten; dies ist nicht abschließend belegt (Miller and O'Dowd 2000, Chez 2003).

Der Begriff „Chelat” stammt vom griechischen „chele” für „Klaue” und bezeichnet die Fähigkeit eines Stoffes, sich mit überschüssigen Metallen in Zellen und Blutstrom zu verbinden, damit diese über Leber und Nieren ausgeschieden werden können.

Die medizinische Chelattherapie wird üblicherweise in Form intravenöser Infusionen verabreicht, die Disodium-EDTA und weitere Substanzen enthalten können. In der Arbeitsmedizin ist die Chelattherapie eine anerkannte, konventionelle Behandlung zur Entfernung giftiger Schwermetalle wie Blei aus dem Körper.

Außerhalb der Arbeitsmedizin wird die intravenöse Chelattherapie teils auch in Privatkliniken als ergänzende Behandlung für weitere Beschwerden eingesetzt; die dafür angeführten Effekte – etwa auf Arterien, Blutdruck, Gedächtnis oder Durchblutung – gelten wissenschaftlich als nicht ausreichend belegt und werden kontrovers diskutiert. Diese Effekte werden der ärztlich verabreichten intravenösen Chelattherapie zugeschrieben und sind nicht mit der oralen Einnahme von Carnosin als Nahrungsergänzungsmittel gleichzusetzen.

EDTA-Chelattherapie und Arteriosklerose – historischer Hintergrund

Historisch wurde diskutiert, ob eine EDTA-Chelattherapie bei Arteriosklerose helfen könnte, unter anderem basierend auf einem Bericht von Clarke, Clarke und Mosher aus dem Jahr 1956 zu Patienten mit peripherer arterieller Verschlusskrankheit, die nach EDTA-Behandlung von einer Besserung berichteten. Diese Anwendung gilt in der modernen Medizin als wissenschaftlich nicht ausreichend belegt und wird kontrovers diskutiert.

Ob orales Carnosin als Nahrungsergänzungsmittel vergleichbare metallbindende Effekte wie die intravenöse EDTA-Chelattherapie erzielen kann, ist nicht belegt. In Laboruntersuchungen wird Carnosin die Fähigkeit zugeschrieben, prooxidative Metalle wie Kupfer und Zink sowie potenziell toxische Schwermetalle wie Blei, Quecksilber, Cadmium und Nickel zu binden.

Carnosin und die Glykation

Carnosin wird aufgrund seiner möglichen Wirkung im Zusammenhang mit der Glykation als Bestandteil von Nahrungsergänzungsmitteln diskutiert.

Was ist Glykation? Im Körper findet fortlaufend ein Prozess statt, der als „Glykation” bezeichnet wird: die Bindung eines Proteinmoleküls an ein Glukosemolekül, die zu strukturellen Veränderungen führen kann.

Die Glykation verändert die Proteinstruktur und kann die biologische Aktivität von Proteinen beeinträchtigen. Glykierte Proteine, die sich im Gewebe ansammeln, werden in der Forschung als Marker für altersbedingte Veränderungen diskutiert. Prozesse wie arterielle Versteifung, Linsentrübung oder neurologische Veränderungen werden teilweise mit Glykation in Verbindung gebracht.

Carnosin, dem eine hemmende Wirkung auf die Glykation zugeschrieben wird, wird auch im Zusammenhang mit dem Abtransport glykierter Proteine diskutiert. Die sogenannte Carnosinylierung – der Prozess, bei dem sich Carnosin mit veränderten Molekülen verbindet – wird in der Forschung mit der Markierung glykierter Proteine für den Zellabtransport in Verbindung gebracht.

Die Glykation, in der Biochemie auch als Maillard-Reaktion bezeichnet, wird in der Forschung als bedeutender Faktor des Alterungsprozesses sowie im Zusammenhang mit Diabetes-Komplikationen diskutiert. Über mehrere Zwischenschritte, einschließlich eines Oxidationsprozesses, entstehen dabei sogenannte Advanced Glycation End Products (AGEs).

AGEs interagieren mit benachbarten Proteinen und können pathologische Vernetzungen bilden, die Gewebe versteifen. Diabetiker bilden tendenziell früher als Nicht-Diabetiker vermehrt AGEs, was die normale Funktion von Organen beeinträchtigen kann, die auf Flexibilität und Funktion angewiesen sind. Es wurde beschrieben, dass Glykation zur Versteifung der Arterien von Menschen mit Diabetes beitragen kann.

AGEs werden mit einer Kaskade zellulärer Reaktionen in Verbindung gebracht, unter anderem mit einer verstärkten Bildung freier Radikale. Da Diabetes mit einer erhöhten AGE-Bildung einhergeht, werden in diesem Zusammenhang insbesondere Arterien, Augenlinse und Netzhaut, periphere Nerven und Nieren diskutiert.

Eine Hemmung der Glykation wird in der Forschung mit einer möglichen Reduktion glomerulärer Veränderungen sowie damit verbundener Entzündungsprozesse in Zusammenhang gebracht. In einer Tierstudie zeigten Ratten mit Diabetes, die nicht mit Glykations-Hemmern behandelt wurden, im Vergleich zu behandelten Ratten mit Diabetes eine deutlich stärkere Ausprägung von Advanced Glycation End Products in der Niere (Forbes et al., 2001).

Linsentrübung (grauer Star), eine weitere mit Diabetes in Verbindung gebrachte Veränderung, wird ebenfalls mit Glykation diskutiert. Glykations-Hemmer wie Carnosin und Kalziumpyruvat werden in Laborstudien im Zusammenhang mit einem möglichen Schutz vor solchen Veränderungen untersucht; eine belegte schützende Wirkung beim Menschen liegt nicht vor.

Ob die Einnahme von Glykations-Hemmern beim Menschen dazu beitragen kann, alterstypische Veränderungen zu reduzieren, ist Gegenstand laufender Forschung und nicht abschließend belegt.

Da die Struktur von Carnosin den Stellen ähnelt, die von glykations-fördernden Substanzen angegriffen werden, wird diskutiert, ob sich Carnosin gewissermaßen „opfert”, um das eigentliche Ziel zu schützen. Carnosin wird zudem mit proteolytischen Vorgängen, also dem Abtransport beschädigter und nicht mehr benötigter Proteine, in Verbindung gebracht.

Carnosin kann als Antioxidans zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress beitragen. Da AGEs allgemein mit Alterungsprozessen in Verbindung gebracht werden, wird eine mögliche Rolle von Carnosin in diesem Zusammenhang erforscht.

Carnosin – Zusammenfassung

Carnosin ist Gegenstand zunehmenden wissenschaftlichen Interesses als Nahrungsergänzungsmittel für unterschiedliche Altersgruppen.

Carnosin wird weltweit als Nahrungsergänzungsmittel eingesetzt und ist natürlich im menschlichen Körper vorhanden. Es sind keine bekannten Nebenwirkungen oder Unverträglichkeiten mit anderen Medikamenten dokumentiert.

Laborforschung zur zellulären Alterung deutet darauf hin, dass die beschriebenen Zusammenhänge nicht zufällig sein könnten. Carnosin kann als Antioxidans zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress beitragen.

Carnosin wird in der Forschung als Aldehyd-Fänger beschrieben, der zum Abtransport beschädigter Proteine, Zucker und Phospholipide beitragen kann.

Als Nahrungsergänzungsmittel kann Carnosin zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress und zur normalen Muskelfunktion beitragen, wie im Folgenden näher betrachtet wird.

Kupfer und Zink werden bei der normalen synaptischen Aktivität freigesetzt. In leicht sauren Umgebungen, die unter anderem im Zusammenhang mit der Alzheimer-Erkrankung diskutiert werden, können sie in ihre ionischen, für das Nervensystem potenziell schädlichen Formen übergehen. In Laboruntersuchungen konnte Carnosin die Toxizität von Kupfer- und Zink-Ionen in Gehirnzellen abpuffern; ob sich daraus eine Schutzwirkung beim Menschen ableiten lässt, ist nicht belegt.

In Laboruntersuchungen (in vitro) zeigte sich, dass Carnosin die nicht-enzymatische Glykosylierung und Vernetzung von Proteinen hemmen konnte, die durch reaktive Aldehyde – darunter Aldose- und Ketose-Zucker, bestimmte glykolytische Zwischenprodukte und Malondialdehyd (MDA) – ausgelöst werden.

In Laboruntersuchungen verhinderte Carnosin zudem die Bildung MDA-induzierter, mit Proteinen zusammenhängender Advanced Glycation End Products sowie die Bildung von DNA-Protein-Vernetzungen, die durch Acetaldehyd und Formaldehyd entstehen können. Das Lipidperoxidationsprodukt Malondialdehyd bildet Addukte mit Proteinen, die im Rahmen von Untersuchungen zur Protein-Carbonylierung nachgewiesen werden.