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Ist Stickoxid der Schlüssel zu gesundem Altern? Ein Blick auf Stickoxid, die aerobe Kapazität und Strategien zur Steigerung der Stickoxidproduktion

Ist Stickoxid der Schlüssel zu gesundem Altern? Ein Blick auf Stickoxid, die aerobe Kapazität und Strategien zur Steigerung der Stickoxidproduktion

Es gibt viele Spitzensportler in jedem Alter, die beeindruckende Leistungen erbringen – der älteste Marathonläufer der Welt absolvierte sein letztes Rennen im Alter von 101 Jahren! Doch die meisten Menschen erleben mit zunehmendem Alter einen Rückgang ihrer Trainingsleistung und schaffen es im höheren Alter nicht einmal annähernd, einen Marathon zu laufen, geschweige denn ein paar Kilometer.  

Während für diese Verringerung der körperlichen Leistungsfähigkeit zweifellos mehrere Faktoren verantwortlich sind, weisen viele Forscher auf einen Rückgang der Stickoxidproduktion und Bioverfügbarkeit hin. Vor den 1980er Jahren ging man davon aus, dass Stickoxid lediglich ein giftiger Bestandteil der Luftverschmutzung und des Zigarettenrauchs sei. Jetzt wissen wir, dass dieses Gas eines der wichtigsten Signalmoleküle im Körper ist und alles von der Herz-Kreislauf- bis zur kognitiven Gesundheit beeinflusst. 

Die Forscher sind zuversichtlich, dass Strategien zur Aufrechterhaltung oder Erhöhung der Bioverfügbarkeit von Stickoxid ein wertvoller Weg sein können, um altersbedingten Störungen vorzubeugen und die Gesundheit der ständig wachsenden Bevölkerung älterer Erwachsener zu erhalten. Zusätzlich zur Verbesserung der Gesundheit könnte die Steigerung der Stickoxid-Bioverfügbarkeit den Rückgang der körperlichen Betätigung und der aeroben Leistungsfähigkeit älterer Erwachsener ausgleichen. Hoffentlich werden gesunde Marathonläufer in ihren 80ern und darüber bald die Norm und nicht mehr die Schlagzeilen sein.

Stickoxid und Alterung 101

Stickstoffmonoxid ist ein gasförmiges Signalmolekül, das für den ordnungsgemäßen Blut-, Nährstoff- und Sauerstofffluss im Körper unerlässlich ist. 

Diese stickstoff- und sauerstoffhaltige Verbindung, die als Vasodilatator bekannt ist, entspannt und erweitert die Blutgefäße, um den Blutfluss und die Durchblutung zu steigern. Diese gefäßerweiternden Eigenschaften unterstützen die kardiovaskuläre, metabolische, kognitive, respiratorische und sexuelle Gesundheit, da eine ordnungsgemäße Durchblutung für die Aufrechterhaltung dieser Systeme von entscheidender Bedeutung ist.

Es gibt zwei bekannte Synthesewege für Stickoxid. Erstens kann die Verbindung endogen – im Körper – aus der Aminosäure L-Arginin hergestellt werden, die durch Enzyme, sogenannte Stickoxidsynthasen, in Stickoxid umgewandelt wird. 

Der zweite Stickoxid-Syntheseweg ist exogen, also durch externe Quellen wie Nahrung oder Nahrungsergänzungsmittel. Nahrungsnitrate werden zunächst in ein Zwischenprodukt namens Nitrit umgewandelt, das im Blut und im Gewebe zu bioaktivem Stickstoffmonoxid reduziert wird. Während diese Nitrat-zu-Nitrit-Umwandlung im Magen erfolgen kann, erfolgt der bevorzugte Weg über bestimmte orale Bakterien. 

Orale Dysbiose oder geringe Mengen dieser nitratreduzierenden Bakterien zusammen mit größeren Mengen ungesunder Bakterien führen zu einer Verringerung der Menge an verfügbarem Stickoxid für den Körper, um die Durchblutung zu verbessern. Bei älteren Erwachsenen kann es aufgrund altersbedingter Unterschiede im oralen Mikrobiom zu einer Verringerung der Stickoxidsynthese auf diesem Weg kommen. 

In unseren jüngeren Jahren ist die Produktion von Stickstoffmonoxid über den L-Arginin-Weg ausreichend. Mit zunehmendem Alter verlieren wir jedoch die Fähigkeit, Stickoxid auf diese Weise effizient zu synthetisieren. Diese altersbedingte Abnahme der Bioverfügbarkeit, Produktion und Signalübertragung von Stickstoffmonoxid – insbesondere bei bewegungsarmen älteren Erwachsenen – kann eine der Hauptursachen für physiologischen Verfall und Krankheiten sein. 

Neben der Erhöhung der Aufnahme von nitratreichen Lebensmitteln wie Rüben, Sellerie, Rucola und Spinat ist regelmäßiges Aerobic-Training eine weitere Möglichkeit, altersbedingte Verringerungen der Stickoxid-Bioverfügbarkeit auszugleichen. 

Neben der Erhöhung der Aufnahme von nitratreichen Lebensmitteln wie Rüben, Sellerie, Rucola und Spinat ist regelmäßiges Aerobic-Training eine weitere Möglichkeit, altersbedingte Verringerungen der Stickoxid-Bioverfügbarkeit auszugleichen.

Wie Stickstoffmonoxid die körperliche Leistungsfähigkeit im Alter unterstützt

Aerobic-Übungen sind dafür bekannt, die Herz-Kreislauf-Gesundheit zu verbessern. Forscher gehen davon aus, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass die Integrität und Funktion des Endothels – einer dünnen Zellschicht, die die Blutgefäße auskleidet – durch Stickstoffmonoxid reguliert wird. 

Eine verminderte Bioverfügbarkeit von Stickoxid kann sich mit zunehmendem Alter auch auf die körperliche Leistungsfähigkeit auswirken, da die Durchblutung und Funktion der Skelettmuskulatur abnimmt und die mitochondriale Biogenese abnimmt – das Wachstum neuer Energieproduktionszentren in unseren Zellen. 

Regelmäßige körperliche Aktivität kann die Stickoxidaktivität mit zunehmendem Alter erhalten oder sogar steigern. In einer im veröffentlichten Studie Zeitschrift für klinische Biochemie und Ernährunguntersuchten Forscher die Auswirkungen von Aerobic- und Krafttraining auf gesunde ältere Erwachsene. Nach sechs Wochen hatten die Erwachsenen, die Sport trieben, im Vergleich zu denen, die keinen Sport trieben, eine erhöhte Stickoxidproduktion und eine geringere Arteriensteifheit.

Eine ähnliche Studie fanden heraus, dass ältere Erwachsene, die sechs Wochen lang Sport trieben, bei Aerobic-Übungen einen signifikanten Anstieg des Stickoxidspiegels im Plasma und bei Krafttraining eine Senkung des Blutdrucks verzeichneten. Diese Studien legen nahe, dass eine Kombination aus Aerobic und Widerstands- oder Krafttraining die Stickoxidproduktion und einen gesunden Blutdruck fördert. 

Andere Strategien zur natürlichen Steigerung von Stickoxid

Andere Strategien zur natürlichen Steigerung von Stickoxid

Zusätzlich zu Aerobic-Übungen wurde gezeigt, dass verschiedene Ernährungs- und Ergänzungsstrategien die Bioverfügbarkeit von Stickoxid erhöhen. 

Ernährungsstrategien zur Steigerung der Stickoxid-Bioverfügbarkeit bei älteren Erwachsenen 

Ergänzungstyp

Ergänzungseffekt

Zusätzliches L-Arginin

L-Arginin ist eine Aminosäure, die durch Stickstoffmonoxid-Synthase-Enzyme in Stickstoffmonoxid umgewandelt wird. Daher sollten L-Arginin-Ergänzungsmittel oder Lebensmittel mit hohem Arginingehalt – Fleisch, Geflügel, Meeresfrüchte, Soja und Nüsse – einen natürlichen Anstieg des Stickoxids unterstützen. 

Zusätzliches L-Citrullin 

Die Aminosäure L-Citrullin ist eine direkte Vorstufe von L-Arginin. Eine Nahrungsergänzung mit L-Citrullin könnte bei der Erhöhung des L-Arginin-Spiegels sogar noch wirksamer sein als L-Arginin selbst, da ein Großteil des L-Arginins abgebaut wird, bevor es absorbiert wird. 

Polyphenole 

Polyphenolreiche Lebensmittel wirken als Antioxidantien und halten den Stickoxidspiegel aufrecht. Stickstoffmonoxid reagiert besonders empfindlich auf oxidative Schäden durch freie Radikale, die mit zunehmendem Alter zunehmen.


Polyphenole kommen in roten Trauben (Resveratrol), Kurkuma (Curcumin), grünem Tee (Catechine), Beeren, dunkler Schokolade (Anthocyane), Olivenöl (Hydroxytyrosol) und Granatapfel (Ellagitannine und Gallussäure) vor.

Lebensmittel, die reich an Nitraten oder Nitriten sind 

Lebensmittelbasierte Nitrate werden im Magen-Darm-Trakt in Nitrit umgewandelt, das dann im Blut und im Gewebe zu Stickoxid reduziert wird. 


Das bekannteste nitratreiche Lebensmittel sind Rüben und Rote-Bete-Saft; Rucola, Rüben, Petersilie, Sellerie und Spinat sind ebenfalls gute Quellen.

Da die Synthese und Verfügbarkeit von Stickstoffmonoxid für fast jedes Organ von entscheidender Bedeutung ist, könnte sich die Aufrechterhaltung dieser Werte mit zunehmendem Alter als entscheidend für die Aufrechterhaltung sowohl der aeroben Kapazität als auch einer optimalen allgemeinen Gesundheit erweisen. 

Stickoxidforscher Shannon und Kollegen zustand„Angesichts der Tatsache, dass maximale körperliche Leistungsfähigkeit stark mit einem verringerten Risiko für altersbedingte Morbidität und Mortalität verbunden ist, ist die Identifizierung neuer Strategien zur Steigerung von [Stickoxid] und zur Verbesserung der körperlichen Leistungsfähigkeit von hoher biomedizinischer Bedeutung.“ Ein besseres Verständnis der Mechanismen, die der Verringerung der Bioverfügbarkeit von [Stickoxid] und dem Rückgang der Trainingsleistung mit zunehmendem Alter zugrunde liegen, wäre wertvoll und könnte bei der Identifizierung potenzieller Ziele für zukünftige Interventionsstudien helfen.“

Verweise: 

Otsuki T, Nakamura F, Zempo-Miyaki A. Stickoxid und Verringerung des Widerstandstrainings-Blutdrucks mit Aerobic-Training bei älteren Menschen. Vorderes Physiol. 2019;10:1204. Veröffentlicht am 20. September 2019. doi:10.3389/fphys.2019.01204

Otsuki T, Namatame H, Yoshikawa T, Zempo-Miyaki A. Kombiniertes Aerobic- und Krafttraining mit geringer Intensität erhöht die basale Stickoxidproduktion und verringert die Arteriensteifheit bei gesunden älteren Erwachsenen. J clin biochem nutr. 2020;66(1):62-66. doi:10.3164/jcbn.19-81

Shannon OM, Clifford T, Seals DR, Craighead DH, Rossman MJ. Stickoxid, Alterung und Aerobic-Übungen: Von sesshaften Menschen bis hin zu Meistersportlern. Stickoxid. 2022;125-126:31-39. doi:10.1016/j.niox.2022.06.002

Torregrossa AC, Aranke M, Bryan NS. Stickoxid und Geriatrie: Auswirkungen auf die Diagnostik und Behandlung älterer Menschen. J geriatr cardiol. 2011;8(4):230-242. doi:10.3724/SP.J.1263.2011.00230



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