Artikel zur Langlebigkeit

Mit Quercetin den kognitiven Verfall bekämpfen: Wie dieses Antioxidans das alternde Gehirn schützt

Die größten Nahrungsquellen für Quercetin sind Äpfel, Zwiebeln, Paprika, Blattgemüse, Beeren, Spargel und Kapern, was Quercetin zum am häufigsten konsumierten Flavonoid in der amerikanischen Ernährung macht.

Der kognitive Verfall steht ganz oben auf der Liste der Erkrankungen, die unsere Gesellschaft mit zunehmendem Alter am meisten fürchtet – und das aus gutem Grund, denn der Gedanke, unsere Erinnerungen, Gedanken und Persönlichkeiten zu verlieren, ist ein verheerendes Szenario, das man in Betracht ziehen muss. Da jeder zehnte Amerikaner über 65 Jahre und fast ein Drittel der über 85-Jährigen von irgendeiner Form von kognitivem Verfall betroffen sind, suchen Forscher und Patienten gleichermaßen nach Möglichkeiten, diesen Rückgang zu bekämpfen. Während es kein bekanntes Heilmittel für kognitive Störungen gibt, sind viele natürliche Verbindungen hinsichtlich ihrer hirnschützenden Fähigkeiten vielversprechend. In einem kürzlich durchgeführte Studie, Forscher aus Guangzhou, China, ergänzen den Beweis, dass das Antioxidans Quercetin eine dieser Verbindungen sein könnte. 

Die zelluläre Kaskade des kognitiven Verfalls

Obwohl der kognitive Verfall und die Alzheimer-Krankheit auf eine Vielzahl potenzieller Ursachen zurückzuführen sind, glauben viele Forscher, dass Entzündungen und oxidativer Stress im Gehirn die Ursache dieser Störungen sind. Neuroinflammation ist eine Immunreaktion, die hauptsächlich von zwei Arten von Zellen im Zentralnervensystem ausgelöst wird: Immunzellen, sogenannte Mikroglia, und Unterstützungszellen, sogenannte Astrozyten, die den Großteil des Gehirns ausmachen. Während diese Zellen für die Gehirnfunktion unerlässlich sind, tragen sie bei übermäßiger Aktivierung auch zum kognitiven Verfall und zur Beeinträchtigung der Gehirnfunktion bei. 

Wie im Rest des Körpers ist auch im Gehirn eine akute Entzündung notwendig, um die Heilung nach einer Verletzung zu fördern. Wenn diese Neuroinflammation unbeaufsichtigt bleibt, kann sie chronisch werden und zu Schäden und Erkrankungen des Gehirns führen. Die Überaktivierung eines Proteinkomplexes namens NLRP3-Inflammasom ist ebenfalls mit dem kognitiven Verfall verbunden, da dieser Komplex eine Kaskade entzündungsfördernder Zytokine und Verbindungen auslöst, die Gehirnzellen schädigen. 

Die zweite Schlüsselkomponente, die zum kognitiven Verfall beiträgt, ist oxidativer Stress im Gehirn, der durch eine Ansammlung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) oder freier Radikale gekennzeichnet ist. Diese instabilen und entzündlichen Verbindungen bilden sich, wenn nicht genügend Antioxidantien vorhanden sind, um sie zu neutralisieren, was zu Schäden an Zellen, Proteinen und DNA führt.

der kognitive Rückgang wird durch Neuroinflammation und oxidativen Stress verursacht

Quercetins Bestreben, das alternde Gehirn zu schützen

Quercetin ist eine Verbindung aus der Familie der Flavonoide, einer Gruppe antioxidantienreicher Moleküle, die in Obst, Gemüse und Kräutern vorkommen. Die größten Nahrungsquellen für Quercetin sind Äpfel, Zwiebeln, Paprika, Blattgemüse, Beeren, Spargel und Kapern, was Quercetin zum am häufigsten konsumierten Flavonoid in der amerikanischen Ernährung macht. Viele Menschen entscheiden sich jedoch für Quercetin-Ergänzungsmittel – typische Dosen liegen zwischen 500 mg und 2.000 mg –, da die geschätzte Nahrungsaufnahme von Quercetin nur etwa 15 bis 50 mg pro Tag beträgt. 

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Quercetin die hochselektive Grenze zwischen dem zirkulierenden Blut und dem Nervensystem, die sogenannte Blut-Hirn-Schranke, überwinden kann, was die Verbindung mit einer verbesserten Gehirngesundheit und Kognition in Verbindung bringt. Aufgrund seiner antioxidativen Eigenschaften reduziert Quercetin den ROS-Spiegel, der bei Anreicherung im Gehirn zu Entzündungen und neuronalen Dysfunktionen beiträgt. 

Neben seiner starken antioxidativen Wirkung erweist sich Quercetin auch als Anti-Aging-Wirkstoff als vielversprechend, da es den SIRT1-Spiegel steigert, ein Protein aus der Sirtuin-Familie, das die Langlebigkeit reguliert. Es wird angenommen, dass eine erhöhte SIRT1-Aktivität bei Erkrankungen des Gehirns schützend wirkt, da das Protein in Neuronen hochaktiv ist und eine Rolle bei der Gedächtnisbildung spielt. Darüber hinaus Patienten mit Alzheimer-Krankheit oder leichter kognitiver Beeinträchtigung ausstellungsstück deutlich niedrigere SIRT1-Werte. 

Mit diesem Wissen verfassten Li und Kollegen eine Studie, die in veröffentlicht wurde Essen und Funktion im Dezember 2020 mit dem Ziel herauszufinden, ob Quercetin den kognitiven Verfall bekämpfen kann, indem es das Gehirn vor Entzündungen schützt, oxidativen Stress reduziert und die SIRT1-Aktivität bei alternden Mäusen erhöht. 

Von der Stärkung des Gedächtnisses bis hin zur Bekämpfung von Entzündungen ist Quercetin die Königin

Zusätzlich zu einer Kontrollgruppe gesunder Mäuse verwendete das Forschungsteam sieben Monate alte Mäuse, die genetische Modelle für altersbedingte kognitive Beeinträchtigungen waren. Die alternden Mäuse wurden dann in drei Gruppen eingeteilt: Alterung ohne Behandlung, Alterung mit niedriger Quercetin-Dosis (QL; 35 mg/kg) und Alterung mit hoher Quercetin-Dosis (QH; 70 mg/kg). Basierend auf dem durchschnittlichen menschlichen Körpergewicht von 62 kg (136,4 Pfund) würden die niedrigen und hohen Dosen von Quercetin 2170 mg bzw. 4340 mg betragen.

Nach vierwöchiger Behandlung zeigten Mäuse, die zusätzlich Quercetin erhielten, Verbesserungen in mehreren Aspekten der Gehirngesundheit. Bei Tests zum räumlichen Lernen und Gedächtnis erzielten sowohl die QL- als auch die QH-Gruppe bessere Ergebnisse, wobei sich die QH-Gruppe etwas stärker verbesserte. Da ein häufiges frühes Symptom der Alzheimer-Krankheit eine Beeinträchtigung des Gedächtnisses ist, insbesondere des Kurzzeitgedächtnisses und der Lernfähigkeit, deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass Quercetin diesen Rückgang möglicherweise abmildern kann.

Quercetin reduzierte auch oxidativen Stress und Entzündungen im Hippocampus – dem Bereich des Gehirns, der mit Gedächtnis und Lernen zusammenhängt – was sich an niedrigeren ROS-Werten und dem oxidativen Lipidmarker Malondialdehyd (MDA) sowie an einer verringerten Aktivität entzündungsfördernder Zytokine zeigt. 

Es wurden drei weitere Proteine ​​gemessen, die an der Gehirngesundheit beteiligt sind: Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF), Nerv Growth Factor (NGF) und Postsynaptic Density Protein 95 (PSD95). Dieses Trio von Verbindungen ist für das Wachstum, das Überleben und die Erhaltung von Neuronen unerlässlich und trägt zur Stärkung der Neuroplastizität bei – der Fähigkeit des Gehirns, durch die Bildung neuer neuronaler Verbindungen zu wachsen und sich anzupassen. Die Behandlung mit Quercetin kehrte den Neuronenverlust im Hippocampus um und verbesserte die Abnahme von BDNF, NGF und PSD95, die bei den alternden Mäusen, insbesondere in der Gruppe mit der hohen Dosis, beobachtet wurde. 

Aus dem Gehirn stammender neurotropher Faktor (BDNF), Nervenwachstumsfaktor (NGF) und postsynaptisches Dichteprotein 95 (PSD95). Dieses Trio von Verbindungen ist für das Wachstum, das Überleben und die Erhaltung von Neuronen unerlässlich und trägt zur Stärkung der Neuroplastizität bei – der Fähigkeit des Gehirns, durch die Bildung neuer neuronaler Verbindungen zu wachsen und sich anzupassen.

Die Behandlung mit Quercetin erhöhte auch die SIRT1-Aktivität und verhinderte den Anstieg des NLRP3-Inflammasoms, der bei alternden Mäusen mit kognitiven Beeinträchtigungen beobachtet wurde. Wie erwartet zeigten die alternden Mäuse geringere SIRT1-Werte als die gesunden Kontrolltiere. Quercetin konnte diesen Rückgang effektiv umkehren; Mäuse sowohl in der QL- als auch in der QH-Gruppe wiesen nach der 4-wöchigen Ergänzungsperiode Hippocampus-SIRT1-Spiegel auf, die mit denen der Kontrollgruppe vergleichbar waren. 

Schließlich wies die QH-Gruppe verringerte Werte eines Markers für die Aktivität von Astrozyten im Hippocampus auf, was darauf hindeutet, dass höhere Quercetin-Dosen die Überaktivierung von Astrozyten verhindern können, die eine Entzündung auslöst. Da frühere Untersuchungen gezeigt haben, dass eine beeinträchtigte Astrozytenfunktion die Alterung des Gehirns beschleunigt, ergänzen diese Ergebnisse die zunehmenden Beweise für die Verwendung von Quercetin zur Verhinderung des kognitiven Verfalls. 

Trotz dieser vielversprechenden Ergebnisse bei Tieren haben Quercetin-Supplementierungsversuche mit Menschen jedoch nicht immer die gleichen positiven kognitiven Ergebnisse erbracht. Diese Diskrepanz könnte darauf zurückzuführen sein, dass Quercetin im menschlichen Darm eine geringe Bioverfügbarkeit aufweist – was bedeutet, dass es für unseren Körper schwierig ist, es effektiv zu verdauen und aufzunehmen. Darüber hinaus kann Quercetin zwar die Blut-Hirn-Schranke passieren, die Penetrationsfähigkeit der Verbindung, die das Gehirn erreicht, ist jedoch möglicherweise zu gering, um die Wahrnehmung zu beeinträchtigen. Zukünftige Forschungen müssen sich wahrscheinlich mit diesen Mängeln befassen, bevor wir die gleichen kognitiven Verbesserungen beim Menschen sehen. Da die zusätzliche Einnahme von Quercetin sicher ist und ein geringes Risiko darstellt, schadet die Einnahme wahrscheinlich nicht – Sie können aber auch versuchen, Ihren Verzehr von Äpfeln und Zwiebeln zu erhöhen.


Verweise: 

Costa LG, Garrick JM, Roquè PJ, Pellacani C. Mechanismen der Neuroprotektion durch Quercetin: Gegen oxidativen Stress und mehr. Oxid med cell longev. 2016;2016:2986796. doi:10.1155/2016/2986796

Kumar R, Chaterjee P, Sharma PK, et al. Sirtuin1: ein vielversprechender Serumproteinmarker zur Früherkennung der Alzheimer-Krankheit. Plus eins. 2013;8(4):e61560. Veröffentlicht am 16. April 2013. doi:10.1371/journal.pone.0061560

Li H, Chen FJ, Yang WL, Qiao HZ, Zhang SJ. Quercetin verbessert kognitive Störungen bei alternden Mäusen, indem es die Aktivierung des NLRP3-Inflammasoms hemmt [online vor Drucklegung veröffentlicht, 18. Dezember 2020]. Lebensmittelfunktion. 2020;10.1039/d0fo01900c. doi:10.1039/d0fo01900c



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