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Alpha-Ketoglutarat bewahrt die Knochenintegrität und kann das Auftreten von Osteoporose verhindern

Alpha-Ketoglutarat bewahrt die Knochenintegrität und kann das Auftreten von Osteoporose verhindern

Knochen haben eine unglaubliche Fähigkeit, sich an unterschiedliche Belastungen und Aktivitäten anzupassen. Dazu muss sich das Knochengewebe in einem ständigen Umbauzustand befinden. Das Wabennetzwerk aus Kalzium und anderen Mineralien in den Knochen wird ständig resorbiert, um den Wiederaufbau zu ermöglichen. 

Mit zunehmendem Alter wird dieser Prozess weniger effizient, sodass möglicherweise zu viel Knochen verloren geht und zu wenig wieder aufgebaut wird. Diese geschwächten Knochen werden brüchig und neigen zu Brüchen. Dieser Zustand ist als Osteoporose bekannt, was übersetzt „poröser Knochen“ bedeutet.

In manchen Fällen werden die Knochen so brüchig, dass Brüche spontan oder mit kleinen Stößen auftreten. Osteoporose betrifft sowohl Männer als auch Frauen, häufiger tritt sie jedoch bei Frauen nach der Menopause auf. Dieser Zustand beeinträchtigt die Mobilität und verringert die Lebensqualität. Da viele Menschen von Osteoporose betroffen sind, stellt sie aufgrund der Belastung der Gesundheitsressourcen ein Problem für die öffentliche Gesundheit dar (2). Daher suchen Forscher weiterhin nach Therapien, die Osteoporose behandeln oder verhindern können. 

Alpha-Ketoglutarat oder AKG ist seit langem für seine wesentliche Rolle bei der Energieproduktion in Zellen bekannt. AKG ist außerdem ein wichtiger Stimulator der Proteinsynthese und ein Inhibitor des Muskelabbaus. 

In den letzten Jahren wurde AKG auf seine knochenerhaltenden Eigenschaften hin untersucht. Forscher haben die Fähigkeit von AKG festgestellt, den Abbau des inneren Knochengerüsts zu verlangsamen und den Wiederaufbau von Knochengewebe zu fördern.


osteoporotische Knochen sind porös, schwach und brüchig

Alpha-Ketoglutarat unterstützt gesunde Knochen

Die Strategien zur Osteoporose-Prävention variieren, einige sind so einfach wie die Umsetzung einer gesünderen Ernährung oder die Förderung von körperlicher Betätigung. Medikamentöse Therapien mit Bisphosphonaten oder Parathormon können manchmal wirksam sein, gehen jedoch mit potenziell gefährlichen Nebenwirkungen wie einem Osteosarkom einher (3,4).

In den letzten Jahren wurde AKG aufgrund der entscheidenden Rolle, die es bei der Produktion von Zellenergie, Aminosäuren usw. spielt, intensiv erforscht kollagen. Tierstudien haben gezeigt, dass die Ergänzung mit AKG die Knochenentwicklung unterstützt und vor Knochenschwund schützt (5, 6).

Aus diesem Grund haben Forscher eine AKG-Supplementierung für Patienten mit Osteoporose vorgeschlagen. In eine aktuelle Studie veröffentlicht in Naturkommunikation, Forscher machten sich daran, die Wirkung einer AKG-Supplementierung auf die Osteoporoseprävention in einem Nagetiermodell zu untersuchen (7).

Akg erhöht die Knochenmasse

Für die Studie bestand der erste Schritt des Forschers darin, eine Basislinie für die AKG-Werte bei Nagetieren in verschiedenen Altersstufen festzulegen. Ihre Ergebnisse zeigten, dass die AKG-Werte mit zunehmendem Alter abnahmen.

Um ähnliche AKG-Werte wie ihre jüngeren Artgenossen zu erreichen, ergänzten die Forscher das Trinkwasser der älteren Tiere mit einer kleinen Dosis AKG. Nach einiger Zeit untersuchten die Forscher die Knochen dieser Tiere und stellten eine erhebliche Vergrößerung ihres Knochenvolumens fest.  

Es wurde durchweg festgestellt, dass längere Knochen nach der Ergänzung mit AKG dicker waren. Bei weiterer Untersuchung zeigte sich bei diesen Tieren eine Zunahme der Mineraldichte ihrer Knochen. Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse, dass der natürliche Prozess des Knochenumbaus und der Remineralisierung erneut in Gang gesetzt wurde. Tatsächlich waren die Knochenbildungsraten bei den mit AKG ergänzten älteren Tieren vergleichbar mit denen der jüngeren Gruppe.


alpha-Ketoglutarat kann die Knochengesundheit mit zunehmendem Alter erhalten

AKG und altersbedingter Knochenverlust

Nachdem die Wirkung des AKG auf die Knochenmasse und -dichte bestätigt wurde, machten sich die Forscher daran, die Auswirkungen auf den altersbedingten Knochenschwund zu untersuchen. Dazu folgten sie der mit AKG ergänzten Gruppe und verglichen sie mit einer Kontrollgruppe, die kein AKG erhalten hatte. Die Ergebnisse zeigten, dass die mit Nahrungsergänzungsmitteln behandelte Gruppe viel langsamer Knochen verlor als die Kontrollgruppe. Diese Ergebnisse sind vielversprechend für die Behandlung von Osteoporose, da dieses Ergebnis bei weiblichen Mäusen beobachtet wurde, die ähnlich wie bei Menschen häufiger Knochen verlieren als ihre männlichen Artgenossen. 

Diese Ergebnisse wurden weiter untersucht, um zu verstehen, wie AKG seine positive Wirkung auf den Knochenerhalt ausübt. Die Forscher stellten fest, dass AKG eine schützende Wirkung auf die im Knochen vorhandenen mesenchymalen Stammzellen hat. Diese Zellen sind für die Aufrechterhaltung der inneren Struktur und Dichte der Knochen verantwortlich. Der natürliche Alterungsprozess zerstört mesenchymale Stammzellen und beeinträchtigt den Mineralisierungsprozess und die Heilungsfähigkeit. 

Abschluss

Dieses experimentelle Modell zeigt, dass eine Ergänzung mit AKG möglicherweise ein therapeutisches Potenzial für Osteoporose hat. Es sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um die langfristigen Auswirkungen einer AKG-Supplementierung beim Menschen zu bewerten.


Verweise:

  1. Wu N, Yang M, Gaur U, Xu H, Yao Y, Li D. Alpha-Ketoglutarat: Physiologische Funktionen und Anwendungen. Biomol dort (Seoul). 2016;24(1):1-8. doi:10.4062/biomolther.2015.078
  2. Spur NE. Epidemiologie, Ätiologie und Diagnose von Osteoporose. Bin j obstet Gynäkologe. 2006;194(2 Suppl):S3-S11. doi:10.1016/j.ajog.2005.08.047
  3. Barrett-Connor E, Stuenkel CA. Hormonersatztherapie (HRT) – Risiken und Vorteile. Int j epidemiol. 2001;30(3):423-426. doi:10.1093/ije/30.3.423
  4. Whitaker M, Guo J, Kehoe T, Benson G. Bisphosphonate gegen Osteoporose – wohin gehen wir von hier aus? N engl j med. 2012;366(22):2048-2051. doi:10.1056/NEJMp1202619
  5. Dobrowolski P, Tomaszewska E, Bienko M, Radzki RP, Pierzynowski SG. Die Wirkung der Nahrungsverabreichung von 2-Oxoglutarsäure auf Knorpel und Knochen heranwachsender Ratten. Br j nutr. 2013;110(4):651-658. doi:10.1017/S0007114512005570
  6. Dobrowolski P, Tomaszewska E, Radzki RP, et al. Kann 2-Oxoglutarat durch Omeprazol hervorgerufene Knochenveränderungen verhindern? Ernährung. 2013;29(3):556-561. doi:10.1016/j.nut.2012.07.014
  7. Wang Y, Deng P, Liu Y, et al. Alpha-Ketoglutarat lindert altersbedingte Osteoporose durch Regulierung der Histonmethylierung. Nat Commun. 2020;11(1):5596. Veröffentlicht am 5. November 2020. doi:10.1038/s41467-020-19360-1


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