GABA

Gamma-Aminobuttersäure (GABA) ist eine nicht-essentielle Aminosäure, die in Pflanzen, Bakterien, Tieren und Menschen vorkommt. GABA ist der wichtigste inhibitorische (hemmende) Neurotransmitter unseres zentralen Nervensystems (ZNS). GABA spielt eine Rolle bei der neuronalen Entwicklung und moduliert die synaptische Übertragung. Wenn übermäßige Aktivität in Neuronen auftritt, sichert GABA das Gleichgewicht, indem es die überaktiven Neuronen an der Arbeit hindert. Aus diesem Grund hat GABA eine beruhigende und besänftigende Wirkung. Neben dem ZNS ist GABA auch im enterischen Nervensystem (dem Nervensystem des Verdauungssystems) und in peripheren Geweben zu finden. GABA spielt eine Rolle bei der Regulation von Angst und Stress, im Biorhythmus, Schlaf und bei der Hormonregulation. Sie beeinflusst auch kognitive Funktionen und die Stimmung. Eine verminderte GABA-Aktivität kann sich in verschiedenen neuropsychiatrischen Beschwerden und Störungen manifestieren, wie z. B. Stress- und Angststörungen, Schlafstörungen und Depressionen. Da neben dem ZNS auch andere Organsysteme und Organe GABA nutzen, spielt GABA auch eine Rolle bei der Regulierung des Blutdrucks, der Bauchspeicheldrüse, der Leber und des Immunsystems. GABA kann vom Körper selbst synthetisiert oder über die Nahrung aufgenommen werden. Auch Bakterien im Darm können GABA produzieren.

Inhibitorischer Neurotransmitter

GABA ist ein inhibitorischer Neurotransmitter im zentralen Nervensystem (ZNS) und kommt dort in relativ hohen Konzentrationen vor, verteilt über einen großen Teil des Gehirns. Die meisten Effekte werden durch zwei Arten von Rezeptoren erzeugt, den GABA-A- und GABA-B-Rezeptoren. Die Bindung an den GABA-A-Rezeptor sorgt für ein Gleichgewicht zwischen Aktivität und Ruhe im Gehirn, während die Bindung an den GABA-B-Rezeptor die Überaktivität des Gehirns aktiv beendet. Da GABA die neuronale exzitatorische (stimulierende) Aktivität des Neurotransmitters Glutamat hemmt, wird die Erregbarkeit des ZNS reduziert. Eine unzureichende Funktion von GABA im Gehirn kann zu einer Überaktivität des Neurotransmitters Glutamat führen. Verschiedene stressbedingte Symptome wie Kopfschmerzen, Reizbarkeit, Konzentrationsschwierigkeiten, Hyperaktivität, Grübeln, Angstzustände und verschiedene Stimmungsstörungen, wie z. B. Depressionen, wurden mit verminderten GABA-Konzentrationen in Verbindung gebracht [1]. Da das GABAerge System eine wesentliche Rolle bei der Nervenübertragung spielt, ist es auch für die Konzentration und andere kognitive Funktionen von großer Bedeutung [2]. GABA fungiert auch als hemmender Neurotransmitter im enterischen Nervensystem [3].

Blutdrucksenkende Wirkung

GABA hat eine blutdrucksenkende Wirkung [1], aber der genaue Mechanismus der Wirkung von GABA auf den Blutdruck ist noch nicht vollständig verstanden. In-vitro-Studien zeigen, dass GABA das Angiotensin-1-konvertierende Enzym (ACE) hemmen kann, ein Enzym, das an der Blutdruckregulation beteiligt ist [1]. Studien an Ratten haben gezeigt, dass die periphere Verabreichung von GABA den Blutdruck senkt, indem es den Output des autonomen (sympathischen) Nervensystems moduliert [4].

Regulierung der Hypophysenhormone (Wachstumshormon)

Der Neurotransmitter GABA reguliert die Produktion von Hypophysenhormonen wie dem Wachstumshormon, das am Wachstum und der Erhaltung von Knochen und Muskeln beteiligt ist. In-vitro-Studien deuten darauf hin, dass GABA die Wachstumshormonfreisetzung durch Bindung an GABA-B-Rezeptoren auf wachstumshormonproduzierenden Zellen in der Hypophyse stimuliert [5]. Die orale Gabe von GABA erhöht auch die Wachstumshormonkonzentration im Blut [6,7].

Antioxidative Wirkung

Die antioxidative Wirkung von GABA wurde in In-vitro- und In-vivo-Studien nachgewiesen. So kann GABA die bei der Fettverbrennung entstehenden reaktiven Zwischenprodukte abfangen und das hochreaktive Pro-Oxidationsmittel Malondialdehyd unschädlich machen [1].

Entzündungshemmende Wirkung

GABA hat eine anti-inflammatorische (entzündungshemmende) Wirkung. In-vitro- und In-vivo-Studien zeigen, dass GABA die Produktion von pro-inflammatorischen Signalsubstanzen sowohl in Immunzellen als auch in anderen Zelltypen hemmen kann. Außerdem hemmt GABA in vitro die Freisetzung von Histamin durch Immunzellen, was darauf hindeutet, dass GABA eine antiallergische Wirkung hat [1]. Die entzündungshemmenden Effekte von GABA werden wahrscheinlich durch die Bindung von GABA an GABA-A-Rezeptoren verursacht. Darüber hinaus können Immunzellen auch selbst GABA produzieren und freisetzen [8].

Bauchspeicheldrüse und Leber

Die Rolle von GABA in den peripheren Organen ist weniger gut untersucht, aber Studien zeigen, dass GABA endokrine und exokrine Funktionen modulieren kann. GABA wird von der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) produziert und kann die Freisetzung des Hormons Glucagon hemmen. GABA hat auch eine schützende Wirkung auf die ß-Zellen des Pankreas [9]. Mehrere Tierstudien haben gezeigt, dass die Aufnahme von GABA oder mit GABA angereicherter Nahrung den Cholesterin-, Fettsäure-, Glukose- und Insulinspiegel positiv beeinflusst [1]. GABA hat auch eine schützende Wirkung auf Leberzellen (Hepatozyten)[10].

GABA kann vom Körper produziert werden (endogene Produktion) oder über die Nahrung aufgenommen werden. GABA wird durch das Enzym Glutamat-Decarboxylase aus der nicht-essentiellen Aminosäure Glutamat synthetisiert, wobei Vitamin B6 (Pyridoxal-5-phosphat) als Cofaktor dient. Die Produktion von GABA im Gehirn kann durch intensive Bewegung [11] oder durch das Praktizieren von Yoga [12] angeregt werden.

Auch das Darmmikrobion ist ein großer Produzent neuroaktiver Stoffe und von Neurotransmittern, darunter GABA. Es hat sich gezeigt, dass Lactobacillus- und Bifidobacterium-Stämme die GABA-Konzentration im enterischen Nervensystem effektiv erhöhen [13].

Natürliche Nahrungsquellen zur GABA-Produktion sind unter anderem Dicke Bohnen, grünes (Blatt-)Gemüse, Tomaten, Sojabohnen, Zwiebeln, Eier aus Bodenhaltung sowie frische Nüsse und Samen. Heilpflanzen wie Valeriana officinalis (insbesondere die Wurzeln), Hypericum perforatum und Passiflora incarnata enthalten ebenfalls signifikante Konzentrationen von GABA. Lebensmittel können auch mit GABA angereichert werden, zum Beispiel durch Fermentation. Bestimmte Lactobacillus-Stämme, wie z. B. Lactobacillus brevis, sind in der Lage, (in vitro) große Mengen (103,5 g/l) an GABA zu produzieren [14].

Im Körper wird GABA unter Einfluss des Enzyms Glutamat-Decarboxylase aus der nicht-essentiellen Aminosäure Glutamat hergestellt, mit aktivem Vitamin B6 als Cofaktor. In Neuronen wird GABA in synaptische Vakuolen verpackt und kann dann in den synaptischen Spalt abgegeben werden. Nach der Freisetzung in den synaptischen Spalt wird GABA hauptsächlich über die Wiederaufnahme durch die GABA-selektiven Wiederaufnahmetransporterproteine GAT-1 und GAT-3 in Gliazellen und Neuronen inaktiviert [15]. In Neuronen, nicht aber in Gliazellen, kann reabsorbiertes GABA in Vakuolen umverpackt und damit wieder freigesetzt werden. Das reabsorbierte GABA kann auch durch GABA-Transaminase (GABA-T) zu Glutamat abgebaut werden. Glutamat kann dann durch Glutamat-Decarboxylase (GAD), ein Enzym, das nur in Neuronen exprimiert wird, die GABA als Neurotransmitter verwenden, wieder in GABA umgewandelt werden. In Gliazellen ist dieses Enzym nicht vorhanden und somit wird GABA zu Glutamat abgebaut [15]. In der Peripherie wird GABA, das u. a. aus der Nahrung stammt oder von Darmbakterien produziert wird, vor allem in der Leber durch das Enzym GABA-T abgebaut [16].

Studien legen nahe, dass GABA die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden kann. Dennoch zeigen mehrere Studien positive Effekte der oralen Einnahme von GABA auf das Gehirn. Der Mechanismus hinter diesen Befunden ist noch unklar. Neuere Studien zeigen, dass ein aktives GABA-Transportsystem in der Blut-Hirn-Schranke existiert und dass GABA in kleinen Mengen das Gehirn erreichen kann [3]. Es besteht auch die Möglichkeit, dass sich die Wirkung der oralen Einnahme von GABA über das enterische Nervensystem und den Vagusnerv manifestiert, ein Nerv, der Informationen über den Zustand der Organe an das zentrale Nervensystem weiterleitet [3]. Bislang gibt es jedoch keine eindeutige Erklärung.

Bedarf an GABA

GABA wird vom Körper selbst produziert und über die tägliche Nahrung aufgenommen. Bestimmte psychosoziale Faktoren wie Stress können die Menge an GABA im Gehirn negativ beeinflussen [17]. Auch das Fehlen bestimmter Bakterienstämme im Darm kann die Konzentration von GABA im Körper negativ beeinflussen [18].

GABA-Mangel

Mit zunehmendem Alter produziert der Körper weniger GABA [19]. Dies ist ein natürlicher Prozess, der erklären könnte, warum Menschen oft schlechter schlafen, wenn sie älter werden. Auch ein Mangel an Vitamin B6 kann zu einer Beeinträchtigung der GABA-Produktion führen [20].

Wenn die körpereigene Produktion von GABA unzureichend ist, kann eine GABA-reiche Nahrung oder eine (vorübergehende) Supplementierung eine Lösung bieten. GABA ist ein natürlich vorkommender Bestandteil bestimmter Lebensmittel, aber auch durch Fermentation können Lebensmittel mit GABA angereichert werden. Bestimmte Bakterienstämme, wie z. B. Lactobacillus brevis, produzieren GABA aus Glutamat [14]. GABA kann auch als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen werden, zum Beispiel als Lutschtablette oder Kapsel. GABA in Supplementen wird synthetisiert (z. B. aus a-Ketopyrrolidin und Calciumoxid) oder durch Fermentation von Mikroorganismen gewonnen. Neben GABA ist auch ein optimaler Vitamin-B6-Status wichtig für die endogene GABA-Produktion [20].

Stress und Angstzustände

Sowohl bei Tieren als auch bei Menschen hat man festgestellt, dass bei einer Störung des GABAergen Systems im Gehirn die Wahrscheinlichkeit, eine Stimmungsstörung zu entwickeln, deutlich erhöht ist [21]. Mehrere Studien an gesunden Erwachsenen deuten darauf hin, dass bereits eine einmalige orale Einnahme von GABA eine beruhigende und angstreduzierende Wirkung hat [22-26].

Eine Studie, die an 13 Freiwilligen durchgeführt wurde, zeigte eine Stunde nach der Einnahme von 100 mg GABA einen Anstieg der Alpha-Gehirnwellen, die mittels EEG gemessen wurden. Alphawellen werden mit Entspannung und besserer Konzentration in Verbindung gebracht [22]. Die Einnahme von 100 mg GABA 30 Minuten vor einem kontrollierten Stresstest reduzierte bei gesunden Studienteilnehmern die Auswirkungen dieses Stressors auf die Gehirnaktivität (gemessen mittels EEG) und die Stimmung [23].

Eine Studie mit 30 gesunden Teilnehmern zeigte, dass die Einnahme von GABA-angereichertem Tee das Stressempfinden nach 30 Minuten im Vergleich zur Einnahme von normalem Tee signifikant reduzierte [26]. Der Konsum eines Getränks, das 50 mg GABA enthält, reduzierte die psychische Müdigkeit bei japanischen Studenten. Außerdem führte die Aufnahme dieses Getränks zu einer Verringerung der Stressmarker, Cortisol und Chromogranin A, und zu einer Verbesserung der kognitiven Funktion [25]. In ähnlicher Weise führte die Einnahme von 10 Gramm Schokolade, die mit (0,28 %) GABA angereichert war, zu einer schnelleren Erholung nach einem Stresstest, gemessen durch die Herzfrequenzvariabilität, ein Maß für die Aktivität des autonomen Nervensystems [24].

Schlafstörungen

Im Hypothalamus, dem Teil des Gehirns, der an Schlafprozessen beteiligt ist, befindet sich ein großer Teil der GABA-Rezeptoren. Es gibt einen deutlichen Zusammenhang zwischen Schlaflosigkeit und verminderter GABA-Konzentration [27]. Eine Supplementierung mit GABA kann aufgrund ihrer stressregulierenden und beruhigenden Eigenschaften zu einer guten Nachtruhe beitragen. Eine Supplementierung kann auch den Schlaf bei älteren Menschen mit reduzierter GABA-Produktion unterstützen.

Die Einnahme von 100 mg GABA für eine Woche beschleunigte die Einschlafzeit in einer Gruppe von gesunden Erwachsenen. Auch die subjektiven Schlafwerte verbesserten sich nach der Einnahme von GABA im Vergleich zu einem Placebo [28]. In einer früheren Studie wurde auch eine beschleunigte Einschlafzeit nach der Einnahme von 100 mg GABA für eine Woche beobachtet, aber dieser Effekt war nicht signifikant [29]. In einer Studie mit Teilnehmern, die unter Schlaflosigkeit litten, führte die Einnahme von 400 mg GABA über 4 Wochen zu einer verkürzten Einschlafzeit und einer besseren Schlafqualität im Vergleich zur Einnahme eines Placebos [30]. Ein aktueller systematischer Review kam zu dem Schluss, dass vor allem die Langzeiteinnahme von GABA (mehr als 1 Woche) und nicht eine Einzeldosis GABA die Schlafqualität bei den Studienteilnehmern verbesserte [27].

Blutdruck

In klinischen Studien wurde gezeigt, dass die Einnahme von GABA und GABA-reichen Lebensmitteln einen blutdrucksenkenden Effekt hat [31]. Eine 12-wöchige randomisierte, placebokontrollierte Studie zeigte, dass die Einnahme von GABA-angereicherter Milch (10-12 mg/100ml) bei Teilnehmern mit leichter Hypertonie schon innerhalb eines Monats einen positiven Effekt auf den Blutdruck hatte. Am Ende der Studie waren in der Gruppe, die die GABA-reiche Milch trank, sowohl der systolische als auch der diastolische Blutdruck im Vergleich zum Beginn der Studie signifikant reduziert. Im Vergleich zur Placebogruppe zeigte sich nach 12 Wochen eine signifikante Senkung des systolischen Blutdrucks [31]. Eine andere Studie untersuchte den Effekt der Einnahme von GABA-angereichertem Reis auf den Blutdruck bei Menschen mit leichter Hypertonie. Es zeigte sich ein positiver Effekt auf den selbst gemessenen morgendlichen Blutdruck nach 2, 6 und 8 Wochen im Vergleich zur Placebogruppe [32].

Konzentration/Gedächtnis

Das GABAerge System spielt eine wesentliche Rolle bei der Nervenübertragung und ist daher für verschiedene kognitive Funktionen sehr wichtig. GABA ist u. a. wichtig für die Gedächtnisfunktion, die Konzentration und die Planungsfähigkeit. Die orale Einnahme von GABA kann die kognitiven Funktionen positiv beeinflussen. Studien an gesunden Probanden zeigten, dass die einmalige Einnahme von 800 mg GABA die Fähigkeit verbessert, verschiedene Handlungen zu planen und auszuwählen [2]. In einer anderen Studie zeigte die Einnahme der gleichen Dosis von GABA eine Verbesserung der kognitiven Funktion im Vergleich zur Einnahme von Placebo [33]. Eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Studie hat gezeigt, dass die Einnahme von 1,5 Gramm fermentierter Laminaria japonica, einer Meeresalge, die 5 % GABA enthält, über einen Zeitraum von 6 Wochen mehrere neuropsychologische Testergebnisse im Vergleich zur Placebogruppe verbesserte. Diese Verbesserungen gingen mit einer erhöhten Aktivität verschiedener antioxidativer Enzyme und einer verbesserten Mobilität einher [34].

Kraftsport

GABA wird auch verwendet, um die Freisetzung von Wachstumshormon zu stimulieren. Besonders im Kraftsport könnte dies positive Auswirkungen haben. Die Einnahme von 3 Gramm GABA erhöhte die Konzentration des Wachstumshormons in Ruhe und nach einer intensiven Trainingseinheit im Vergleich zur Einnahme eines Placebos [36]. In einer kürzlich durchgeführten Studie an Kraftsportlern wurde die Wirkung der Einnahme eines normalen Proteinpulvers mit der eines mit 100 mg GABA angereicherten Proteinpulvers vor dem Krafttraining über 12 Wochen verglichen. In der Gruppe, die das mit GABA angereicherte Proteinpulver verwendete, stieg die Serum-Wachstumshormonkonzentration schneller an und die fettfreie Körpermasse nahm stärker zu als in der Gruppe der Kraftsportler, die nur das Proteinpulver einnahmen [6].

Es wird davon abgeraten, GABA-Präparate während der Schwangerschaft und Stillzeit zu verwenden. Besondere Vorsicht ist bei allen Wirkstoffen geboten, die auf das GABAerge System einwirken, wie z. B. Benzodiazepine, Barbiturate, Antidepressiva, Alkohol und GABA-angereicherte Lebensmittel, jedoch nicht auf diese beschränkt. GABA wird auch nicht in Kombination mit Medikamenten, Kräutern und Nahrungsergänzungsmitteln empfohlen, die den Blutdruck senken. Auch andere Interaktionen sind möglich. Im Falle einer Überempfindlichkeit sollte die Anwendung von GABA vermieden werden.

Basierend auf wissenschaftlicher Literatur und praxisbezogener Evidenz werden folgende Tagesdosierungen für Erwachsene empfohlen: bei stressbedingten Beschwerden einschließlich Schlaf- und Angststörungen: 100-800 mg. Diese Dosierung wird auch zur Verbesserung der kognitiven Funktionen empfohlen. Bei Kraftsportarten können die Dosierungen höher sein (siehe auch Indikationen).

GABA hat sich in Tierversuchen als wenig toxisch erwiesen. In einer Studie an Ratten war die mittlere letale Dosis (LD50) von GABA aus natürlichen Quellen höher als 5000 mg/kg. Beim Menschen hat sich die orale Einnahme von GABA in mehreren Studien mit einer Dauer von bis zu 12 Wochen als sicher erwiesen [35].

Normalerweise ist GABA (oral) gut verträglich. Leichte Nebenwirkungen wurden gemeldet, einschließlich Magenverstimmung, Übelkeit, vermindertem Appetit, Verstopfung, leichtem Brennen im Hals, Müdigkeit und Muskelschwäche. Es gibt keine wissenschaftlichen Informationen zur Langzeitanwendung (mehr als 12 Wochen) in hohen Dosierungen. Die Anwendung hoher Konzentrationen (5-10 Gramm) kann die endokrine Funktion des Pankreas beeinflussen [35].

GABA kann den Blutdruck senken und in Kombination mit blutdrucksenkenden Medikamenten (Captopril, Enalapril, Losartan, Valsartan, Diltiazem, Amlodipin, Hydrochlorothiazid, Furosemid u. a.), bestimmten Kräutern (Plantago ovata) und bestimmten Nahrungsergänzungsmitteln (Alpha-Linolensäure, Fischöl u. a.) das Risiko für einen niedrigen Blutdruck erhöhen [35]. Ziehen Sie dazu eine fachkundige Person zu Rate.

Valeriana officinalis (Baldrian)

Valerensäure aus Valeriana officinalis oder Baldrian erhöht die Aktivität von GABA. Darüber hinaus haben auch andere Wirkstoffe im Baldrian, darunter Valepotriate, eine sedierende und angsthemmende Wirkung [37].

Passiflora incarnata (wilde Passionsblume)

Die GABAerge Wirkung und die damit verbundene angsthemmende und schlaffördernde Wirkung ist ein gemeinsamer Wirkmechanismus von Passiflora incarnata und GABA, wodurch diese Kombination zur Behandlung von Angst(störungen) und Schlafproblemen eingesetzt werden kann [38,39].

Griffonia simplicifolia (Afrikanische Schwarzbohne)

Griffonia simplicifolia verbessert den Schlaf über eine Modulation der Serotonin-Signalisierung. Studien haben gezeigt, dass die gleichzeitige Beeinflussung dieser Serotonin-Signalisierung und der GABA-Signalisierung zu einer stärkeren Verbesserung der Schlafqualität und Schlafdauer führt [40]. GABA und Griffonia simplicifolia können daher gemeinsam zur Behandlung von Schlafproblemen oder Schlafstörungen eingesetzt werden.

Magnesium

Magnesium ist ein Inhibitor des NMDA-Rezeptors und ein GABA-Agonist, so dass eine Magnesiumsupplementierung einen positiven Einfluss auf den Schlaf hat [41]. Beide Substanzen können zusammen verwendet werden, um die Schlafdauer und -qualität zu verbessern.

B-Vitamine

Vitamin B6 ist ein essentieller Cofaktor, der für die Synthese von GABA benötigt wird. Darüber hinaus ist ein optimaler Vitamin-B-Status wichtig für eine gute Funktion des ZNS [20].

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