Lactoferrin

Lactoferrin ist ein eisenbindendes Protein (Glykoprotein), das im menschlichen Körper vorkommt. Der Name Lactoferrin bezieht sich auf die Quelle, in der die Substanz zum ersten Mal nachgewiesen wurde (Kuhmilch) und auf ihre Fähigkeit, freie Eisenionen über einen weiten pH-Wert-Bereich kraftvoll zu binden.

Lactoferrin kann sich an Eisenionen binden, kann aber auch eisenfrei existieren. Die eisenfreie Form wird als Apolactoferrin bezeichnet. Apolactoferrin besteht zu weniger als 5 % aus Eisen und ist stark eisenbindend (Steijns, 2000). Apolactoferrin ist im Allgemeinen wirksamer bei der Entzündungshemmung. Dies lässt sich wahrscheinlich durch die Fähigkeit von Apolactoferrin erklären, Lipopolysaccharid (LPS) zu binden und zu neutralisieren, sowie durch die Fähigkeit, Fremdstoffe zu neutralisieren (Drago-Serrano, 2017; Jenssen, 2009). Obwohl die entzündungshemmenden Wirkungen bei Apolactoferrin stärker sind, sind sie auch bei natürlichem Lactoferrin vorhanden. Natürliches Lactoferrin besteht zu etwa 15-25 % aus Eisen (Steijns, 2000). Schließlich gibt es noch die vollständig eisengebundene Form des Lactoferrins: Hololactoferrin. Hololactoferrin ist im Allgemeinen resistenter gegen Denaturierung und Proteinspaltung, hat aber eine weniger starke entzündungshemmende Wirkung (Drago-Serrano, 2017; Jenssen, 2009).

Lactoferrin ist ein wertvoller Bestandteil der (angeborenen, unspezifischen) Erstlinienabwehr gegen pathogene Mikroorganismen, die versuchen, über die Schleimhäute in den Körper einzudringen. Die Aufgabe des Lactoferrins besteht darin, den Entzündungsprozess zu begrenzen, Gewebeschäden zu begrenzen und systemische Entzündungen zu verhindern (González-Chávez, 2009; Kruzel, 2007; Tomita, 2009; Wakayabashi, 2003).

Das multifunktionale Protein hat u. a. folgende Funktionen:
- Bakteriostatische und bakterizide Wirkung
- Antivirale Aktivität
- Antimykotische und antiparasitäre Wirkung
- Stärkung des Immunsystems
- Anti-allergische Aktivität
- Antioxidative Aktivität
- Förderung einer gesunden Darmflora
- Stimulation der Geweberegeneration

Die starke antimikrobielle Aktivität von Lactoferrin gegen eine große Anzahl von Bakterien, Viren, Hefen, Pilzen und Parasiten ist gut dokumentiert. Die Mechanismen, die der antimikrobiellen Wirkung von Lactoferrin zugrunde liegen, scheinen das Ergebnis sowohl direkter (bakteriostatischer und/oder bakterizider) als auch indirekter (immunmodulatorischer) Effekte zu sein (Drago-Serrano, 2017).

Lactoferrin kommt natürlicherweise in hoher Konzentration im (menschlichen) Kolostrum und in der Muttermilch vor. Darüber hinaus kommt Lactoferrin in niedriger Konzentration auch an mehreren anderen Stellen im menschlichen Körper vor: in neutrophilen Granulozyten (weißen Blutkörperchen) und in (exokrinen) Sekreten wie Schweiß, Tränenflüssigkeit, Speichel, Galle, Pankreassaft, Urin, Spermaflüssigkeit, Vaginalschleim und Schleim in der Nasenhöhle, den Atemwegen und im Magen-Darm-Trakt (Park, 2011; González-Chávez, 2009; Lönnerdal, 2009; Tomita, 2009). Es gibt versuchsweise Hinweise darauf, dass körperliche Bewegung die Lactoferrinproduktion im Körper erhöht (Inoue, 2004; Gillum, 2014; West, 2010).

Produktion in der Brustdrüse

Lactoferrin wird u. a. in der Brustdrüse produziert und ist daher in Kolostrum und Muttermilch stark vorhanden. Die Substanz trägt wahrscheinlich zur Unterstützung des Immunsystems von Neugeborenen bei (Drago-Serrano, 2017).

Die Menge an Lactoferrin im (menschlichen) Kolostrum beträgt 7 Gramm pro Liter und die Menge an Lactoferrin in der Muttermilch 1 bis 2 Gramm pro Liter. Zum Vergleich: Kuhmilch enthält nur 0,2 Gramm Lactoferrin pro Liter (González-Chávez, 2009; Lönnerdal. 2009; Park, 2011; Tomita, 2009).

Lactoferrin macht etwa 30 % des Gesamtproteingehalts im Kolostrum und etwa 15 % des Gesamtproteingehalts in der Muttermilch aus (Lönnerdal, 1995). Normalerweise nimmt der Mensch daher nur in der Zeit nach der Geburt mit dem Stillen signifikante Mengen an (Apo-)Lactoferrin zu sich.

Exokrine Sekrete

Lactoferrin kommt auch in geringer Konzentration in (exokrinen) Sekreten wie Schweiß, Tränen, Speichel, Galle, Pankreassaft, Urin, Samenflüssigkeit, Vaginalschleim und Schleim in der Nasenhöhle, den Atemwegen und im Magen-Darm-Trakt vor (Park, 2011; González-Chávez, 2009; Lönnerdal, 2009; Tomita, 2009). Auch hier trägt die Substanz durch ihre starke antimikrobielle Wirkung gegen verschiedene Krankheitserreger zur Stärkung des Immunsystems von Neugeborenen bei (Drago-Serrano, 2017; Jenssen, 2009).

Weiße Blutkörperchen

Schließlich wird Lactoferrin von bestimmten weißen Blutkörperchen (neutrophile Granulozyten) produziert. Diese weißen Blutkörperchen speichern Lactoferrin und geben es an den Infektionsstellen ab. Auf diese Weise gelangt Lactoferrin beispielsweise in Blutplasma und Stuhl (Drago-Serrano, 2017).

Lactoferrin in Lebensmitteln

Neben dem körpereigenen Lactoferrin ist es möglich, zusätzlich Lactoferrin einzunehmen (Marshall, 2004). Die Substanz wird dann aus Kuhmilch extrahiert und Lebensmitteln zugesetzt. Der Stoff wird verwendet:
- In Säuglingsanfangsnahrung als Ersatz für Muttermilch (EFSA, 2012; Lönnerdal, 2014; Tomita, 2009; Steijns, 2000; Wang, 2019);
- In Arzneimitteln und diätetischen Lebensmitteln für besondere medizinische Zwecke (EFSA, 2012; Vega-Bautista, 2019; Wang, 2019);
- Im Lebensmittelbereich (Caputo, 2015; Del Olmo, 2012; Marnila, 2009; Naidu, 2002; Taylor, 2004; Steijns, 2000; Quintieri, 2019);
- In der Kosmetik (Tomita, 2009; Wang, 2019);
- Bei Mundpflegeprodukten (Tomita, 2009; Wang, 2019);
- In probiotischen Lebensmitteln (Vega-Bautista, 2019).

Absorption und Verteilung von Lactoferrin

Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass der Lactoferrinrezeptor ein wichtiger Weg ist, über den Lactoferrin von den Zellen aufgenommen wird (Jiang, 2011). Im menschlichen Körper wurden Lactoferrinrezeptoren im Darm, im Gehirn, auf verschiedenen weißen Blutkörperchen, auf Blutplättchen und auf bestimmten Bakterien identifiziert (Drago-Serrano, 2017).

Lactoferrin-Rezeptoren in den gastrointestinalen Zellen spielen eine Rolle bei der Erleichterung der Eisenabsorption und der Stärkung des Immunsystems. Darüber hinaus hemmt Lactoferrin die Thrombozytenaggregation, verbessert die Kollagenstärke und stimuliert die Mitogenese der Osteoblasten (Lönnerdal, 2016; Suzuki, 2005).

Die Wechselwirkung von Lactoferrin mit Rezeptoren auf Bakterien verursacht bakteriostatische oder bakterizide Wirkung. Die bakteriostatische Aktivität von Lactoferrin ist auf die Absorption von Eisenpartikeln (Fe3+) aus der Umgebung zurückzuführen, was das Bakterienwachstum und die Expression virulenter Faktoren stark hemmt (Drago-Serrano, 2017; González-Chávez, 2009; Jenssen, 2009; Kruzel, 2007; Lönnerdal, 1995; Lönnerdal, 2009; Marshall, 2004). Bakterien brauchen Eisen, um zu wachsen und sich zu vermehren und um sich gegen das Immunsystem des Körpers zu schützen (Bullen, 2005). Die bakterizide Wirkung wird der direkten Wechselwirkung von Lactoferrin mit der Außenseite des Bakteriums zugeschrieben: Durch die Bindung an Lipopolysaccharid (LPS) verursacht Lactoferrin bei gramnegativen Bakterien schwere Schäden (Zelllyse) an der Außenmembran. (Drago-Serrano, 2017; González-Chávez, 2009; Jenssen, 2009; Lönnerdal, 1995).

Ausscheidung von Lactoferrin

Untersuchungen von Wang (2017a) zeigen, dass Lactoferrin durch Proteolyse im Magen fast vollständig abgebaut wird. Lactoferrin verliert nach der Verdauung im Magen mehr als 80 % der eisengebundenen Kraft und etwa 12 % der antioxidativen Aktivität (David-Birman, 2013; Furlund, 2012; Wang, 2017a). Eine doppelblinde, randomisierte Crossover-Studie zeigte eine höhere Konzentration von Lactoferrin im Stuhl von Männern, die Lactoferrinpräparate mit einer Schutzschicht (InterferrinTM) eingenommen hatten (Dix, 2018). Diese Ergebnisse legen nahe, dass Lactoferrinpräparate eine Schutzschicht benötigen, um einen vorzeitigen Abbau zu verhindern und sicherzustellen, dass die Substanz den Darmtrakt in strukturell und funktionell intakter Form erreicht (Bokkhim, 2016; Kanwar, 2012; Wang, 2017b).

Es ist schwierig, allgemeine Empfehlungen über die Notwendigkeit von Lactoferrin abzugeben. Im Kapitel 'Dosierungen' wird weiter erörtert, welche Dosen verwendet werden können.

Es ist möglich, Nahrungsergänzungsmittel mit Lactoferrin zur Ergänzung des körpereigenen Lactoferrins und des Lactoferrins in Lebensmitteln zu verwenden. Achten Sie bei der Supplementierung genau auf die Qualität der Lactoferrinquellen und die Reinheit der Substanz. An ungereinigtes Lactoferrin ist LPS gebunden und aktiviert das Immunsystem über das TLR4. Vermutlich begrenzt eine LPS-Verunreinigung die Wirkung von Lactoferrin. Reines Lactoferrin stimuliert das Immunsystem auf TLR4-unabhängige Weise und moduliert so die Immunantwort (Curran, 2006; Lönnerdal, 2014; Perdijk, 2018).

Nach den Richtlinien von Novel Food (Europäische Union) und GRAS (Vereinigte Staaten) spricht man von einer hochwertigen Supplementierung, wenn mindestens 95 % reines Lactoferrin auf den Gesamtproteingehalt entfallen (Wakabayashi, 2018).

Nahrungsergänzungsmittel mit Lactoferrin werden verwendet:
- Zur Verhütung von Infektionskrankheiten (Viren, Bakterien, Pilze, Parasiten) bei gesunden Menschen und opportunistischen Infektionen bei Menschen mit einem (stark) geschwächten Immunsystem (Ajello, 2002; González-Chávez, 2009; Kruzel, 2007; Mulder, 2008; Roxas, 2007; Tomita, 2009; Williams, 2003);
- Als ergänzende Behandlung von akuten, chronischen und wiederkehrenden Infektionskrankheiten (Magengeschwür, Magen-Darm-Infektionen, Kehlkopfentzündung, Infektionen der Atemwege, Grippe, Hautinfektionen einschliesslich Tinea corporis, HIV, Hepatitis) und chronischen Entzündungskrankheiten einschließlich im Magen-Darm-Trakt (Ajello, 2002; González-Chávez, 2009; Kruzel, 2007; Mulder, 2008; Ochoa, 2009; Roxas, 2007; Tomita, 2009; Zuccotti, 2006; Zuccotti, 2007).
- Zur Verbesserung des Eisenstatus und der Eisenhomöostase (González-Chávez, 2009; Koikawa, 2008; Lönnerdal, 2009; Paesano, 2006);
- Zur Prävention der Resistenz älterer Menschen, deren Lactoferrinsynthese abgenommen hat (Kawakami, 2015; Williams, 2003);
- Zur Vorbeugung oraler und intestinaler Dysbiose (Lönnerdal, 2009; Tomita, 2009; Vega-Bautista, 2019);
- Zur Behandlung von Allergien (Kruzel, 2006);
- Um psychischen Stress abzubauen (Shinjo, 2018).

Wissenschaftliche Begründung

Obwohl Lactoferrin unterschiedliche Anwendungen hat und klare Verbindungen zwischen Lactoferrin und bestimmten Erkrankungen hergestellt wurden, gibt es in anderen Fällen (noch) keinen nachweisbaren kausalen Zusammenhang. Häufig gibt es jedoch Anzeichen dafür, dass es einen Zusammenhang geben könnte, auch wenn mehr Forschung erforderlich ist, um dies zu bestätigen.

Bakteriostatische und bakterizide Wirkung

Lactoferrin hat eine starke bakteriostatische und bakterizide Wirkung gegen gram-positive und gram-negative Bakterien, einschließlich Helicobacter sp., Staphylococcus sp., Streptococcus sp., Escherichia coli, Salmonella sp, Shigella dysenteriae, Listeria monocytogenes, Bacillus sp., Clostridium sp., Legionella pneumoniae, Haemophilus influenzae, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter sp., Micrococcus sp., Vibrio sp., Shigella, Proteus vulgaris. Dies wurde häufig in In-vitro- und In-vivo-Studien nachgewiesen. Ein weiteres wichtiges Ergebnis ist, dass Lactoferrin die antimikrobielle Wirkung von natürlichen antibakteriellen Wirkstoffen, Antibiotika und anderen Medikamenten verstärkt (Drago-Serrano, 2017; González-Chávez, 2009; Kruzel, 2017; Wakayabashi, 2003).

Lactoferrin hat die Fähigkeit, die Anheftung von Bakterien an Wirtszellen zu verhindern. Besonders bei chronischen Infektionen neigen Bakterien dazu, einen Biofilm (eine organisierte, stark haftende Bakterienschicht auf einer Schleimhautoberfläche) zu bilden, wodurch sie sehr schwer zu bekämpfen sind. Zum Beispiel haben es Mukoviszidose-Patienten mit Biofilmen des Bakteriums Pseudomonas aeruginosa zu tun. Lactoferrin hemmt (durch das Einfangen von Eisen) die Bildung von Biofilmen von P. aeruginosa in einer viel niedrigeren Konzentration als die, die erforderlich ist, um die Bakterien in ihrem Wachstum zu hemmen oder abzutöten (Drago-Serrano, 2017; González-Chávez, 2009; Lönnerdal, 1995; Jenssen, 2009).

In Tierstudien wurde die Wirksamkeit von Lactoferrin bei Mageninfektionen mit Helicobacter pylori, systemischen Infektionen mit Staphylococcus aureus und Harnwegsinfektionen mit Escherichia coli nachgewiesen (Drago-Serrano, 2017; Kruzel, 2017; Tomita, 2009; Wang, 2001).

In Humanstudien wurde festgestellt, dass Lactoferrin die Besiedlung der Magenwand durch Helicobacter pylori hemmt; Lactoferrin erhöht auch die Wirksamkeit einer Dreifachtherapie (zwei Antibiotika und ein Antazidum) (Di Mario, 2003; Di Mario, 2003; Jennsen, 2009; Mulder, 2008; Okuda, 2005). Die Dreifachtherapie verdrängte das Helicobacter-Bakterium bei 71 bis 77 % der Probanden. Die Kombination der Dreifachtherapie mit Lactoferrin führte zu einer hundertprozentigen Verdrängung der Bakterien (Di Mario, 2003). Okuda (2005) zeigte, dass eine Dosierung von 200 mg täglich bei Helicobacter-Infektionen wirksam eingesetzt werden kann (Okuda, 2005).

Eine andere Studie zeigte eine Reduktion der Anzahl von Gruppe-A-Streptokokken-Bakterien in den Tonsillenproben von Kindern, die sowohl mit dem Antibiotikum Erythromycin als auch mit Lactoferrin (dreimal 100 mg täglich) behandelt wurden (Ajello, 2002).

Antivirale Aktivität

Lactoferrin hat eine starke antivirale Wirkung gegen eine große Anzahl von RNA- und -Viren, die Menschen und Tiere infizieren. Dabei spielen unterschiedliche Wirkungsmechanismen eine Rolle.

Eine der am weitesten verbreiteten Hypothesen ist, dass Lactoferrin an Virusproteine oder Rezeptoren auf der Wirtszelle, wie z. B. Heparansulfat, bindet und dann in die Körperzelle eindringt. Diese Bindung verhindert den ersten Kontakt zwischen dem Virus und der Wirtszelle und damit die Infektion (Drago-Serrano, 2017; Van der Strate, 2001). Diese Wirkung wurde in mehreren In-vitro-Studien nachgewiesen, unter anderem am Poliovirus Typ 1 (Marchetti, 1999), Herpes simplex Typ I und II (Hasegawa, 1994) und am Zytomegalievirus (Beljaars, 2004). Bei anderen Viren, wie dem Hepatitis-C-Virus, HIV und Rotavirus, hemmt Lactoferrin die Virusvermehrung in der Wirtszelle (Ikedai, 2000; Superti, 1997).

In Tierstudien wurde festgestellt, dass Lactoferrin (orale Verabreichung) einen positiven Einfluss auf den Verlauf einer viralen Hautinfektion (Herpesvirus), einer Lungenentzündung (Influenzavirus) und von Hepatitis C hat (Kuhara, 2014; Lönnerdal, 2009; Therapeutic Research Center (Therapeutisches Forschungszentrum), 2019).

In der Humanforschung wurde die Wirksamkeit von Lactoferrin bei Erkältungen (Vitetta, 2013), Gastroenteritis (Egishira, 2007; Ochoa, 2013) und chronischer Hepatitis C (Drago-Serrano, 2017; Egishira, 2007; González-Chávez, 2009; Ishii, 2003; Marshall, 2004; Mulder, 2008) nachgewiesen. Hepatitis C wird mit Tagesdosen von 600 mg (Ishii, 2003) bis 3600 mg (Therapeutic Research Center, 2019) behandelt. Virale Infektionen wie Infektionen mit dem Rotavirus oder Norovirus bei Kindern werden mit Dosen von 100 mg bis 500 mg pro Tag behandelt (Egashira, 2007; Ochoa, 2013).

Bei Erwachsenen kann Lactoferrin präventiv und therapeutisch bei Erkältungen eingesetzt werden. Vitetta (2013) verabreichte täglich 600 mg Lactoferrin. Die Anzahl der Teilnehmer, die an Erkältungen litten, war in der Placebo-Gruppe signifikant höher als in der Lactoferrin-Gruppe. Hatte ein Teilnehmer der Lactoferrin-Gruppe dennoch eine Erkältung, so war die Anzahl der Erkältungssymptome geringer. Auch die Anzahl der Tage, an denen man erkältet war, und der Grad der Erkältung war in der Lactoferrin-Gruppe geringer, aber dieses Ergebnis unterschied sich nicht signifikant von der Placebo-Gruppe (Vitetta, 2013).

Prävention und Behandlung von SARS-CoV-2-Infektionen

Lactoferrin kann gut zur Vorbeugung und Behandlung von SARS-CoV-2-Infektionen bzw. COVID-19 eingesetzt werden. Es werden präventive Dosen von 300 mg pro Tag empfohlen (Campione, 2020). Lactoferrin hat eine präventive Wirkung, da es das Eindringen von Viren in die Zellen verhindert und Lactoferrin das Immunsystem unterstützt (Campione, 2020).

Untersuchungen zeigen, dass Coronaviren Eisen für die virale Replikation benötigen (Perricone, 2020). Das SARS-CoV-2-Virus erhöht den Eisengehalt im Körper, indem es das Hämoglobin angreift. Durch den Abbau der Hämoglobinproteine dissoziiert das Eisen aus dem Protein und erhöht die freien Eisenwerte. Dies ist positiv für das Virus, weil es dies für die virale Replikation benötigt, aber negativ für den Körper, weil es u. a. schweren oxidativen Stress verursacht (Abobaker, 2020). Die Regulierung des (zellulären) Eisenstatus und der Einsatz von Eisenchelatoren können zur Prävention und Therapie gegen SARS-CoV-2 eingesetzt werden (Quiros Roldan, 2020; Perricone, 2020). Lactoferrin spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des (zellulären) Eisenstatus und wirkt als Eisenbinder (Eisenchelator).

Darüber hinaus bindet Lactoferrin an Heparansulfat-Proteoglykane. Diese multifunktionalen Rezeptoren sind Teil von Bindegewebsstrukturen und sind wichtig für das SARS-CoV-2-Virus, um in die Wirtszelle einzudringen (Lang, 2011; Milewska, 2017). Da Lactoferrin an diese Rezeptoren bindet, kann das Coronavirus nicht binden und Lactoferrin verhindert somit den Eintritt des Virus (Liu, 2020).

Zur Behandlung von SARS-CoV-2-Infektionen (COVID-19) wird täglich 1 Gramm oral und ein Lactoferrin-Nasenspray (2,5 mg/ml) verwendet (Campione, 2020a).

Eine Prävention von SARS-CoV-2-Infektionen mit Lactoferrin ist indiziert. Die Wirksamkeit wurde bisher noch nicht in einer klinischen Studie nachgewiesen.

Lactoferrin unterstützt auch das Immunsystem und hemmt die übermäßige Entzündung, unter anderem durch die Funktion als Antioxidans. Lesen Sie mehr dazu unter „Stärkung des Immunsystems und Immunmodulation“ und „Antioxidative Aktivität“.

Antimykotische und antiparasitäre Wirkung

Neben Bakterien und Viren bedroht Lactoferrin auch Hefen, Pilze (u. a. Candida sp., Aspergillus fumigatus, Trichophyton) und Parasiten (Pneumocystis carinii, Entamoeba histolytica, Plasmodium sp., Giardia, Toxoplasma gondii) in ihrem Überleben (Jenssen, 2009; Mulder, 2008; Ochoa, 2008; Ordaz-Pichardo, 2013; Roxas, 2007; Wakayabashi, 2003). Lactoferrin wirkt bei Pilzen wahrscheinlich auf die gleiche Weise wie bei Bakterien: Es hemmt die Vermehrung, indem es Eisenpartikel einfängt und/oder durch Destabilisierung der Zellmembran eine Zelllyse bewirkt.

Die antiparasitäre Aktivität ist ähnlich der antiviralen Aktivität. Es wird vermutet, dass Lactoferrin die Adhäsion bestimmter Parasiten an Wirtszellen hemmt; darüber hinaus hat sich gezeigt, dass Lactoferrin die Vermehrung intrazellulärer Parasiten wie Toxoplasma gondii in Wirtszellen hemmt. Lactoferrin hat eine additive oder synergistische Wirkung zusätzlich zu regulären Antimykotika (Clotrimazol, Fluconazol) und antiparasitären Medikamenten (González-Chávez, 2009; Jenssen, 2009; Ordaz-Pichardo, 2013).

Stärkung des Immunsystems und der Immunmodulation

Lactoferrin stimuliert die Infektionsabwehr, fördert ein gesundes Immungleichgewicht und hält die Entzündung unter Kontrolle. Die entzündungshemmende, antioxidative und immunmodulierende Wirkung von Lactoferrin hilft zu verhindern, dass eine (akute) Infektionskrankheit außer Kontrolle gerät. Um die Immunfunktion zu unterstützen, kann eine tägliche Dosis von 200 bis 300 mg wirksam sein (Kawakami, 2015; Mulder, 2008).

Lactoferrin stärkt das Immunsystem durch Interaktion mit Rezeptoren, wie TLR2, TLR4 und CD14, die eine Immunantwort auslösen (Zimecki, 2014). Lactoferrin:
- Aktiviert NK-Zellen (natürliche Killerzellen) und LAK-Zellen (Lymphokin-aktivierte Killerzellen) (González-Chávez, 2009).
- Stimuliert die Aktivität von neutrophilen Granulozyten (Kruzel, 2002; Zimecki, 1999).
- Erhöht die Zytotoxizität der Makrophagen (Curran, 2006).
- Reguliert die Produktion von Zytokinen (stimuliert die Produktion von IL-18, IL-12, IL-4 und/oder IL-10 und hemmt die Produktion von IL-1beta, IL-2 und/oder IL-6) (González-Chávez, 2009; Iigo, 2009; Kruzel, 2017; Zimecki, 1999).
- Stärkt das mukosale Immunsystem (Kruzel, 2002; Wang, 2000).
- Stimuliert den CSF (koloniestimulierender Faktor) und die Bildung und Differenzierung der weißen Blutkörperchen (Myelopoese) (González-Chávez, 2009; Zimecki, 2013).
- Fördert die Differenzierung und Aktivität von B-Lymphozyten, T-Helferzellen, T-Lymphozyten und dendritischen Zellen (Kruzel, 2017).

Die immunmodulatorischen Wirkungen von Lactoferrin wurden in Tierstudien nachgewiesen. Studien an Mäusen zeigen, dass Lactoferrin die Immunantwort des Darms moduliert, indem es nach oraler Einnahme an Rezeptoren auf Epithelzellen im Dünndarm und Immunzellen in der Darmwand bindet. Die Substanz wird in die Zellen aufgenommen und/oder aktiviert die Transkription bestimmter Gene. Darüber hinaus moduliert Lactoferrin eine indirekte systemische Immunantwort, indem es Immunzellen migrieren lässt und Zytokine durch den Blutkreislauf bewegt. Die erhöhte Produktion von Zytokinen und anderen Enzymen sowie die Migration von Immunzellen sind möglicherweise Signale, die die Immunantwort des Darms auslösen (Tomita, 2009).

Andere Tierstudien haben gezeigt, dass Lactoferrin vor chemisch induzierten entzündlichen Darmerkrankungen und rheumatischer Arthritis schützt (Kruzel, 2007; Lönnerdal, 2009). Es sind weitere klinische Studien am Menschen erforderlich, um festzustellen, ob eine Laktoferrin-Supplementierung bei chronisch entzündlichen Erkrankungen sinnvoll ist.

Humanstudien zeigen, dass Lactoferrin das Wachstum von kolorektalen Polypen bei Patienten unterdrücken kann, die ein Jahr lang eine relativ hohe Tagesdosis Lactoferrin (300 mg/Tag) eingenommen haben. Patienten mit regressiven Polypen schienen eine erhöhte NK-Zellaktivität und erhöhte autologe LTF-Serumspiegel aufzuweisen. Die Polypen zeigten das Vorhandensein von CD4 + und CD161 + -Zellen, was darauf hindeutet, dass infiltrierende T- und NK-Zellen eine Rolle bei der Unterdrückung kolorektaler Polypen spielen (Iigo, 2014).

Es gibt vorsichtige Hinweise darauf, dass Lactoferrin auch bei gesunden Probanden eine immunmodulierende Wirkung hat. In einer Humanstudie an 8 gesunden Männern im Alter von 30 bis 55 Jahren führte die orale Verabreichung von 200 mg Lactoferrin pro Tag zu einer T-Zellen-Aktivierung und einem erhöhten Antioxidans-Status (Mulder, 2008). In einer anderen Humanstudie an 7 Freiwilligen pro Forschungsgruppe führte die orale Verabreichung von 10 mg Laktoferrin pro Tag zu einer erhöhten Aktivität der neutrophilen Granulozyten und einer verminderten Produktion der Zytokine IL-6 und TNF-a (Zimecki, 1999).

Eine Studie an 24 gesunden jungen Männern zeigte erhöhte Lactoferrin-Konzentrationen im Blut unmittelbar nach mäßigem oder hochintensivem Training (33 % bzw. 48 %). Die antibakterielle Aktivität im Blut war in diesen Gruppen ebenfalls signifikant stärker (25,4 % bzw. 31,2 %) als vor dem Training (Inoue, 2004). Eine weitere Studie sowohl bei Männern (n=9) als auch bei Frauen (n=9) zeigte eine erhöhte Produktion von Lactoferrin im Speichel nach 45 Minuten Laufen (Gillum, 2014). Untersuchungen zeigten auch niedrigere Lactoferrin-Konzentrationen bei viel sitzenden oder adipösen Menschen und Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 (Fernández-Real, 2009; Moreno-Navarrete, 2009). Möglicherweise spielt die erhöhte Produktion von Lactoferrin eine entzündungshemmende Rolle im Genesungsprozess nach dem Training (Inoue, 2004; West, 2010).

In einer randomisierten, doppelblinden, plazebokontrollierten Studie wurde die Wirkung von magensaftresistenten Lactoferrinpräparaten auf die Immunfunktion gesunder älterer Menschen untersucht.  Die Versuchsgruppe nahm 3 Monate lang 300 mg Lactoferrin pro Tag ein. Nach 3 Monaten wurden signifikante Unterschiede zwischen der Studiengruppe und der Kontrollgruppe beobachtet. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Immunsystem bei älteren Menschen durch die Einnahme von Lactoferrin aktiviert wird. Eine Lactoferrin-Supplementierung hat daher potenziell positive Auswirkungen auf die Immunfunktion bei älteren Menschen (Kawakami, 2015).

Anti-allergische Aktivität

Es gibt Hinweise darauf, dass Lactoferrin allergische Reaktionen hemmt, u. a. durch die Bindung von Eisen und Hemmung der Expression von Entzündungsmediatoren wie TNF-a, IL-1?, IL-5, IL-6 und IL-8 (González-Chávez, 2009; Kruzel, 2006; Kruzel, 2017; Wang, 2013). Eine alternative und/oder zusätzliche Erklärung ist die Fähigkeit des Lactoferrins, die eosinophile Migration während allergischer Reaktionen zu hemmen (Bournazou, 2010).

In einem Tiermodell für Asthma hemmte (inhaliertes) Lactoferrin eine polleninduzierte allergische Reaktion mit signifikanter Reduktion des oxidativen Stresses in Bronchialepithelzellen und Reduktion von Entzündungszellen (eosinophile Granulozyten) und schleimbildenden Zellen in den Atemwegen und der Nasenhöhle. Die späte Verabreichung von Lactoferrin (getestet bis zu 24 Stunden nach der Exposition an das Allergen) verursachte immer noch die Modulation der Entzündungsreaktion; die Wirkung der Supplementierung war jedoch am größten, wenn Lactoferrin zusammen mit dem Allergen verabreicht wurde (Kruzel, 2006). Darüber hinaus hat die In-vitro-Forschung gezeigt, dass Lactoferrin die Ig-E-stimulierte Histaminfreisetzung durch Mastzellen (aus der Haut) hemmt (He, 2003).

Antioxidative Aktivität

Mehrere Tierstudien zeigen, dass Lactoferrin möglicherweise Schutz vor Zellschäden durch oxidativen Stress bietet (Kruzel, 2010; Okazaki, 2012). Lactoferrin unterstützt antioxidative Enzyme, indem es oxidative Eisenmoleküle durch Eisen-Sequestrierung reduziert (Kruzel, 2017).

Studien über die antioxidative Aktivität von Lactoferrin bei Ratten deuten darauf hin, dass die Einnahme von Lactoferrin vorteilhaft für die Prävention von oxidativen Schäden an der Nierenröhre ist. Lactoferrin unterdrückte sowohl den Harnstoff-Stickstoff-Spiegel im Blut als auch den Serum-Kreatinin-Spiegel bei den Ratten der Studiengruppe (Okazaki, 2012).

Eine Studie an endotoxämischen Mäusen zeigte, dass Lactoferrin den durch LPS verursachten oxidativen Stress reduziert. Bei den Mäusen, die LPS erhielten, reduzierte Lactoferrin die mitochondriale Dysfunktion in der Leber. Diese Ergebnisse bestätigen die zunehmende Zahl von Hinweisen darauf, dass Lactoferrin Zellschädigung und Zelltod (durch akute Entzündung) modulieren kann (Kruzel, 2010).

In Humanstudien an 8 gesunden Männern im Alter von 30 bis 55 Jahren führte die orale Gabe von Lactoferrin zu einem erhöhten antioxidativen Status (Mulder, 2008).

Förderung einer gesunden Darmflora

Eine Supplementierung mit Lactoferrin trägt zu einer besseren Zusammensetzung der Darmflora bei (Tomita, 2009). Lactoferrin trägt mögliocherweise bei:
- Zu verbesserter Permeabilität der Epithelzellen-Monoschicht;
- Das Wachstum schädlicher Krankheitserreger zu hemmen oder zu verhindern;
- Zur Verbesserung des Wachstums und der Reifung von Epithelzellen und Nervenfasern des Darms;
- Zum Senden von Signalen, die entzündungshemmende und entzündungsfördernde Reaktionen auslösen, um die Darmflora ins Gleichgewicht zu bringen (Vega-Bautista, 2019).

In-vitro-Forschung zeigte, dass Lactoferrin das Wachstum bestimmter probiotischer Stämme fördert. Die Substanz zeigte starke präbiotische Aktivität in 10 probiotischen Stämmen bei einer Temperatur von 22 °C, darunter Bifidobacterium breve, Lactobacillus coryniformis, L. delbrueckii, L. acidophilus, B. angulatum, B. catenulatum, Pediococcus pentosaceus, L. rhamnosus und L. paracasei (Chen, 2017).

Eine weitere in vitro-Studie zeigt ebenfalls, dass Lactoferrin eine stimulierende Wirkung auf das Wachstum von Bifidobakterien hat (Lönnerdal, 2009). Lactoferrin stimuliert wahrscheinlich nur das Wachstum von Bifidobakterien, die auf ihrer Zelloberfläche Rezeptoren für Lactoferrin besitzen (Kim, 2004).

In einer kürzlich durchgeführten in-vivo-Studie erhielten 24 zwei Tage alte männliche Ferkel entweder normales Kunstfutter (Kontrollgruppe) oder Kunstfutter mit Polydextrose, Galacto-Oligosacchariden, Lactoferrin und Milchfettmembran (Studiengruppe). Nach 30 Tagen zeigte die Studiengruppe eine verbesserte Gewichtszunahme und Reifung des Darms. Die Mischung der bioaktiven Inhaltsstoffe schien auch die mikrobielle Zusammensetzung des Dickdarms und des Stuhls zu modulieren. Die Forscher sahen weniger opportunistische Krankheitserreger in der Studiengruppe (Berding, 2016).

Humane Forschung an Säuglingen zeigt, dass Säuglingsanfangsnahrung, die 1 g/l Lactoferrin enthält, eine Fäkalienflora erzeugt, in der probiotische Bifidobakterien dominieren, im Gegensatz zu Säuglingsnahrung, die wenig oder kein Lactoferrin enthält (Tomita, 2009).

Stimulation der Geweberegeneration

In-vitro- und In-vivo-Studien zeigen, dass Lactoferrin eine stimulierende Wirkung auf die Knochen- und Geweberegeneration hat (Chan, 2017; Cornish, 2004; Fan, 2018; Lönnerdal, 2009; Noat, 2005; Takayama, 2006; Tang, 2010). Es gibt starke Hinweise darauf, dass Lactoferrin die Proliferation und Differenzierung von Epithelzellen im Dünndarm stimuliert, die Gewebemasse vergrößert und die Nährstoffabsorption (einschließlich Eisen) verbessert (Lönnerdal, 2009).

In einer Studie an weiblichen Mäusen über die Auswirkungen von Lactoferrin auf das Knochenwachstum führte die Behandlung mit Lactoferrin zu einer Knochenhomöostase. Die Substanz schien eine positive Wirkung auf die Mikroumgebung des Knochens zu haben und könnte möglicherweise zur Vorbeugung oder Behandlung von Osteoporose eingesetzt werden (Fan, 2018). In einer früheren Studie an erwachsenen Mäusen verbesserte die lokale Injektion von Lactoferrin die Knochenproduktion und Knochenqualität ebenfalls signifikant. In einer physiologischen Konzentration hat die Substanz eine starke proliferative und antiapoptotische Wirkung auf Osteoblasten und hemmt auch die Bildung von Osteoklasten (Cornish, 2004).

Mehrere In-vitro- und In-vivo-Studien deuten darauf hin, dass der Einsatz von Lactoferrin die Wundheilung unterstützt (Takayama, 2006; Tang, 2010). Lactoferrin soll eine Wirkung auf die Kontraktion des Kollagengels der Fibroblasten haben, indem es den Signalweg aktiviert, der die Wundheilung stimuliert (Takayama, 2006). Untersuchungen von Tang (2010) zeigen direkte Auswirkungen von Lactoferrin auf die Reepithelisierung von Verbrennungen zweiten Grades bei Schweinen. Die Zelllebensfähigkeit nahm signifikant zu und die Zellapoptose wurde gehemmt.

Neuere Forschungen zeigen, dass eine Supplementierung mit Lactoferrin (zusammen mit Vitamin E und Zink) bei Akne wirksam ist. Bei Teilnehmern der Supplementierungsgruppe zeigte sich nach 3 Monaten ein signifikanter Rückgang von jugendlichen Pickeln, Mitesserpickeln und entzündeten Pickeln im Vergleich zur Placebogruppe (Chan, 2017).

Prävention von Anämie

Lactoferrin kann zur Vorbeugung von Anämie eingesetzt werden. Bei Langstreckenläufern wurde eine Dosis von 1800 mg pro Tag zur Vorbeugung einer Anämie eingesetzt (Koikawa, 2008). Bei schwangeren Frauen erwies sich bereits eine Dosis von 100 mg zweimal täglich als wirksam zur Erhöhung des Gesamthämoglobinspiegels und zur Erhöhung des Eisenserumspiegels (Paesano, 2006). Die Wirkung von Lactoferrin auf den Eisenspiegel ist nicht so sehr auf den Eisengehalt in Lactoferrin zurückzuführen, sondern wird wahrscheinlich durch die Regulierung der Eisenhomöostase verursacht.

Linderung von psychischem Stress

Forschungen in der Vergangenheit haben gezeigt, dass Lactoferrin psychischen Stress bei Ratten lindern kann. Ratten, denen Lactoferrin über eine Infusion verabreicht wurde, zeigten weniger stressbedingte Verhaltensmuster (Kamemori, 2004).

Im Jahr 2018 wurde untersucht, ob Lactoferrin eine ähnliche Wirkung auf psychischen Stress beim Menschen hat. Sechzehn gesunde Studentinnen wurden im Rahmen einer doppelblinden, plazebokontrollierten Cross-over-Studie einer Rechenaufgabe unterzogen. Die Teilnehmer bekamen täglich 800 mg Lactoferrin oder ein Placebo. Dieser Studie zufolge unterdrückt Lactoferrin die durch die Rechenaufgabe hervorgerufenen Veränderungen der parasympathischen und sympathischen Aktivität. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Lactoferrin einen lindernden Effekt auf psychischen Stress haben könnte. Diese Ergebnisse sollten mit Vorsicht interpretiert werden, und es sind weitere Forschungen über die Wirkung von Lactoferrin auf psychischen Stress beim Menschen erforderlich (Shinjo, 2018).

Es sind keine Kontraindikationen für Lactoferrin bekannt.

Dosierungen von 100-300 mg Lactoferrin pro Tag sind üblich (Mulder, 2008; Williams, 2003). In der Praxis wird Lactoferrin häufig als hochdosierte Behandlung für akute Infektionen oder niedriggradige Entzündungen (LGI) eingesetzt, wobei sich Dosen von 2000 bis 2500 mg pro Tag als wirksam erweisen. Höhere Dosen können auch während therapeutischer Kurse verwendet werden.

Rinderlactoferrin ist bis zu 12 Monate lang sicher in der Anwendung. Höhere Dosierungen sind wahrscheinlich sicher: gestillte Säuglinge nehmen monatelang 1 bis 2 Gramm Lactoferrin pro Tag zu sich (Iigo, 2009). Es gibt nicht genügend verlässliche Informationen über die Sicherheit von Lactoferrin für die medikamentöse Anwendung während der Schwangerschaft oder Stillzeit (Therapeutic Research Center, 2019).

Bei oraler Einnahme wird Lactoferrin (Human- oder Kuhmilch) im Allgemeinen gut vertragen. In einigen Fällen kommt es zu Durchfall. Bei höheren Dosen (7,2 Gramm pro Tag) wurden Hautausschläge, Anorexie, Magersucht, Müdigkeit, Schüttelfrost und Verstopfung berichtet (Therapeutic Research Center, 2019).

Unerwünschte Wechselwirkungen mit Lebensmitteln oder Medikamenten sind nicht beschrieben worden.

Lactoferrin hat eine vorteilhafte additive oder synergistische Wirkung in Kombination mit Antibiotika, antiviralen Medikamenten, Antimykotika, Antiparasitika, bestimmten probiotischen Bakterien sowie Vitaminen und Mineralien.

Lactoferrin verstärkt die antimikrobielle Wirkung von natürlichen antibakteriellen Wirkstoffen, Antibiotika und anderen Medikamenten (Drago-Serrano, 2017; González-Chávez, 2009; Kruzel, 2017; Wakayabashi, 2003). Zum Beispiel hat Lactoferrin eine synergistische antivirale Aktivität in Kombination mit Zidovudin (gegen HIV-1), Cidofovir (gegen das Zytomegalievirus), Acyclovir (gegen Herpes simplex Typ 1 und 2) und Interferon und Ribavirin (gegen das Hepatitis-C-Virus) (González-Chávez, 2009; Jenssen, 2009; Kaito, 2007; Wakabayashi, 2014; Zuccotti, 2007). Studien an Kindern haben gezeigt, dass das Gurgeln mit 100 mg Laktoferrin dreimal täglich in Kombination mit der oralen Einnahme des Antibiotikums Erythromycin (500 mg dreimal täglich) gegen invasive GAS-Infektionen wirksam ist (Ajello, 2002). Eine andere Studie zeigte, dass Lactoferrin (200 mg zweimal täglich, oral) eine wirksame Ergänzung zu einer siebentägigen Dreifachtherapie (20 mg Esomeprazol, 500 mg Clarithromycin und 500 mg Tinidazol zweimal täglich) zur Behandlung einer Helibactor-Pylori-Infektion ist (Di Mario, 2003).

Jüngste Forschungen zeigen, dass Lactoferrin bei der Behandlung von Akne eine synergistische Wirkung mit Vitamin E und Zink hat. Die Kombination führte zu einer signifikanten Reduktion von jugendlichen Pickeln, Mitesserpickeln und entzündeten Pickeln in der Forschungsgruppe im Vergleich zur Placebogruppe (Chan, 2017).

In-vitro-Studien zeigten, dass Lactoferrin das Wachstum bestimmter probiotischer Stämme fördert, darunter Bifidobacterium breve, Lactobacillus coryniformis, L. delbrueckii, L. acidophilus, B. angulatum, B. catenulatum, Pediococcus pentosaceus, L. rhamnosus und L. paracasei. Es ist möglich, dass diese Ergebnisse einen Einblick in die Synergie zwischen Lactoferrin und spezifischen Probiotika geben (Chen, 2017; Vega-Bautista, 2019).

Schließlich sorgte die Kombination niedriger Dosen von Lactoferrin (30 mg pro kg) und L-Arginin (30 bis 100 mg pro kg) für eine signifikante Linderung des psychologischen Stresses bei Ratten (Kamemori, 2004).

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