Acetyl-L-Carnitin

Acetyl-L-Carnitin ist eine dem L-Carnitin verwandte Substanz, die jedoch eine Reihe besonderer Eigenschaften insbesondere in Bezug auf das Zentralnervensystem aufweist, die L-Carnitin nicht besitzt. Ein wichtiger Unterschied zum L-Carnitin besteht darin, dass ALC sehr gut die Blut-Hirn-Schranke passiert. ALC spielt daher auch eine wichtige Rolle im Gehirnstoffwechsel. Acetyl-L-Carnitin kann in den Mitochondrien des Gehirns, der Leber und der Nieren aus der Aminosäure L-Carnitin und einer vom Acetyl-Coenzym-A herrührenden Acetylgruppe gebildet werden. Das Enzym, das die Bildung von ALC katalysiert, ist die Carnitin-Acetyltransferase. Beim Älterwerden gehen die im Körper vorhandenen Acetyl-L-Carnitin-Mengen zurück. Über die Nahrung ließe sich Acetyl-L-Carnitin nur über den Verzehr von Tiergehirnen aufnehmen, sodass wir ab einem gewissen Alter auf Ergänzungsmittel angewiesen sind, um den ALC-Spiegel wieder zu erhöhen. Das in Nahrungsergänzungsmitteln verwendete ALC wird aus anderen Aminosäuren synthetisiert und ist daher auch für Vegetarier geeignet. Nach oraler Aufnahme wird Acetyl-L-Carnitin (wie auch L-Carnitin) schnell und leicht über den Dünndarm (Jejunum, durch Diffusion) resorbiert. ALC durchläuft einfach und schnell die Blut-Hirn-Schranke und übt eine Reihe von metabolischen und regulatorischen Wirkungen auf das Gehirngewebe aus. Bei Patienten mit Demenz steigen die Gehirnkonzentrationen signifikant an, sowohl nach oraler Verabreichung als auch nach der Injektion.

ALC hat verschiedene Wirkungen auf den Gehirnstoffwechsel:

Donor von Acetylgruppen: In der Zelle fungiert ALC als Donor von Acetylgruppen. Acetylgruppen sind essenziell für eine Vielzahl von Zellfunktionen, einschließlich der Produktion von Neurotransmittern. Durch Acetylierung werden eine Vielzahl von Zellproteinen, Enzymen und anderen Verbindungen reguliert. Zum Beispiel erhöht ALC die Produktion des Nervenwachstumsfaktors (eine Schlüsselsubstanz für das Wachstum von Nervengewebe) sowie von Beta-Endorphin.

Verbesserung der Neurotransmitterbildung (Acetylcholin): Acetyl-L-Carnitin kann seine Acetylgruppe auch an Cholin abgeben, um Acetylcholin, den für das Gedächtnis und die Denkprozesse wichtigsten Neurotransmitter, zu bilden. Die Aktivität des Enzyms, das aus der Acetylgruppe und Cholin Acetylcholin bildet, nimmt mit zunehmendem Alter ab, was zu einer Abnahme des verfügbaren Acetylcholins führt. Dieser Prozess spielt wahrscheinlich eine wichtige Rolle beim Nachlassen der Gehirnfunktionen im höheren Alter. Bei der Alzheimer-Krankheit kann eine Abnahme der Konzentration von Acetylcholin um bis zu 90 % auftreten.

Mitochondrialer Stoffwechsel / Zellenergie: Einer der wichtigsten Prozesse, der auf zellulärer Ebene eine Rolle bei der Alterung spielt, ist eine eingeschränkte Funktion der Mitochondrien. In den Mitochondrien finden die gesamte oxidative Verbrennung der Zelle und damit der Hauptteil der Energieproduktion statt. Weil mit aerober (= oxidativer) Verbrennung sehr viel effizienter ATP (Adenosintriphosphat, und damit zelluläre Energie) gebildet werden kann als mit anaerober Verbrennung, bestimmt die Mitochondrienfunktion in hohem Maße, wie viel Energie erzeugt werden kann, und beeinflusst dadurch den Verlauf einer Vielzahl von chemischen Prozessen, die von einer ausreichenden Energiezufuhr abhängig sind. So sind zum Beispiel nicht nur die Entgiftung, die Reparatursysteme, die DNA-Replikation, die Regulierung des osmotischen Gleichgewichts, sondern auch übergeordnete Prozesse wie das Gedächtnis sämtlich von einer ausreichenden ATP-Zufuhr abhängig. Darum ist der Erhalt gut funktionierender Mitochondrien wichtig für den Erhalt der allgemeinen Gesundheit während des Älterwerdens.

Der Stoffwechsel von Mitochondrien ist nicht vollkommen effizient und im Normalfall werden bei der Energieerzeugung etwa 1-3 % des verbrauchten Sauerstoffs statt in ATP in schädliche Superoxid-Radikale umgewandelt. Mit zunehmendem Alter verringert sich diese Effizienz jedoch noch weiter (ebenso wie der antioxidative Schutz), wodurch in den Mitochondrien mehr Schäden an der mitochondrialen DNA und RNA sowie den Proteinen und Membranen auftreten. Als Folge dieser Schäden wird Sauerstoff weniger gut reduziert, wodurch mehr freie Radikale und mehr schädliche Nebenprodukte der Fettsäure-Peroxidation erzeugt werden, zum Beispiel Aldehyde (unter anderem Malondialdehyd), die die Mitochondrien weiter schädigen können. Das kann zu einem Teufelskreis aus verminderter mitochondrialer Effizienz und dadurch erhöhter Beschädigung führen, wodurch die Effizienz noch weiter abnimmt. Dies wiederum beeinträchtigt die Fähigkeit, ATP in den Mitochondrien zu erzeugen, insbesondere in Zeiten eines erhöhten Energiebedarfs. Acetyl-L-Carnitin scheint, insbesondere, wenn es zusammen mit Alpha-Liponsäure verwendet wird, in der Lage zu sein, das altersbedingte Nachlassen des Mitochondrien-Stoffwechsels zumindest teilweise wieder rückgängig zu machen. ALC befördert genau wie L-Carnitin langkettige Fettsäuren und Acetyl-Coenzym-A in die Mitochondrien. Einmal in den Mitochondrien angekommen, werden die Fettsäuren durch „Beta-Oxidation“ aufgespalten und Acetylgruppen im Zitronensäurezyklus weiter oxidiert, ein Verfahren, bei dem (insbesondere im Vergleich zum anaeroben Stoffwechsel) viel ATP freigesetzt wird. Acetyl-L-Carnitin verhindert (wie auch L-Carnitin) toxische Ansammlungen von Fettsäuren im Cytoplasma und von Acetyl-CoA in den Mitochondrien, und machen das Acetyl-CoA zur Energiegewinnung in den Mitochondrien nutzbar.

Mit zunehmendem Alter steht eine Reihe von Substanzen, die wichtig für die Energieproduktion in den Mitochondrien sind, in immer geringerem Maße zur Verfügung. Eine davon ist das Phospholipid Cardiolipin, das als ein wichtiger Cofaktor für den Transport einer Reihe von Substanzen in den Mitochondrien und für das richtige Funktionieren der Elektronentransportkette fungiert. ALC scheint in der Lage zu sein, die altersbedingte Abnahme von Cardiolipin zurückzudrängen und fast wieder jugendliche Niveaus herzustellen, mit dem Ergebnis, dass in einem Tierversuch die untersuchten älteren Tiere wieder über mehr Energie verfügten und aktiver waren.

Oxidativer Schutz: Diese Steigerung der mitochondrialen Energieproduktion hat jedoch ihren Preis. Die Elektronentransportkette „leckt“ immer ein wenig und verliert daher einen gewissen Prozentsatz von Elektronen, wodurch ein kleiner Teil des verbrauchten Sauerstoffs in schädliche Superoxidradikale umgewandelt wird. Eine Erhöhung der Energieproduktion bedeutet somit auch eine Erhöhung der Produktion von reaktiven Sauerstoffteilchen. Jedoch ist dieser Effekt nur bei hohen Dosen von ALC messbar und tritt offenbar nur in der Leber auf. Paradoxerweise liegen stattdessen starke Hinweise darauf vor, dass ALC das Gehirngewebe gegen Schäden durch Superoxidradikale schützt. Die Verabreichung von ALC verringerte den oxidativen Stress in verschiedenen Bereichen des Gehirns bei 24 Monate alten Ratten auf das Niveau von 18 Monate alten Tieren. Oxidative Schäden am Hirngewebe sind ein wichtiger Faktor bei der Alterung und neuronalen degenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson. Idealerweise sollte ALC daher mit einem guten Antioxidans kombiniert werden und es wurden daher in den letzten Jahren Untersuchungen mit einer Kombination aus ALC und Alpha-Liponsäure durchgeführt. Alpha-Liponsäure ist ein wichtiger Cofaktor für mitochondriale Enzyme und (in reduzierter Form) auch ein starkes Antioxidans, Induktor von Glutathion und Recycler von anderen wichtigen Antioxidantien. Genau wie ALC bewegt sich auch Alpha-Liponsäure leicht durch Membranen. Diese Kombination scheint sehr wirkungsvoll zu sein: In Untersuchungen an älteren Ratten konnte diese Kombination die Mitochondrienfunktion im Hippocampus wiederherstellen, sodass sich das Membranpotential, das ein wichtiger Indikator für die Mitochondrienfunktion ist, nicht mehr von dem junger Tiere unterschied.

Reduktion von Lipofuscin-Anhäufung: Auch Anhäufungen des sogenannten Alterspigments Lipofuscin können durch ALC reduziert werden. Lipofuscin ist ein unlöslicher Komplex aus vernetzten Proteinen, oxidierten Fetten und anderen Nebenprodukten des oxidativen Stresses. Die Anhäufung von Lipofuscin im Gehirn stellt einen wichtigen Faktor bei der Alterung des Gehirns dar. Wenn die normalen Zellfunktionen zu sehr durch Lipofuscin gestört werden, sterben die betroffenen Zellen ab (Apoptose), sodass auf die Dauer die Gehirnfunktionen beeinträchtigt werden. Die braunen Pigmentflecke auf den Händen mancher älterer Menschen bestehen aus Lipofuscin und bilden einen Hinweis auf Lipofuscin-Anhäufungen im Körper, insbesondere im Herzen, in der Leber, im Gehirn und in den Augenlinsen.

Stabilisierung von Zellmembranen: Membranen sind die Arbeitsoberfläche der Zellen, auf der die essenziellen Funktionen der zellulären Kommunikation und hormonellen Signalübertragung stattfinden. Nervenzellen sind zur Aufrechterhaltung eines gut funktionierenden Neurotransmitterstoffwechsels auf eine gesunde Zellmembran angewiesen. Studien am Menschen haben gezeigt, dass ALC die Fluidität der Membranen stabilisieren kann.

Wachstum und Differenzierung von Neuronen: In dem Maß, in dem Nervenzellen älter werden, nimmt ihre Fähigkeit, Ableger als Kontaktflächen zu anderen Nervenzellen zu bilden, ab. Die Verabreichung von ALC bei älteren Ratten über einen Zeitraum von 6-22 Monaten konnte diesen Abbau teilweise wieder rückgängig machen. ALC kann in altem Gehirngewebe einen wichtigen Wachstumsfaktor von Nerven (Nerve Growth Factor) wiederherstellen und (nach einer gewissen Zeit) auch das Wachstum und die Differenzierung von Nervengewebe stimulieren.

Verbesserung der neuronalen Rezeptorfunktionen: Bei vielen Rezeptorsystemen im zentralen Nervensystem nimmt die Anzahl der Rezeptoren mit zunehmendem Alter ab, dies betrifft zum Beispiel das NMDA-Rezeptorsystem, die NGF-Rezeptoren, die Glucocorticoid-Rezeptoren und Rezeptoren für weitere Neurotransmitter. ALC kann diese Rezeptorreduktion wieder umkehren, wodurch sich die Signalübertragung zwischen den Nervenzellen verbessert.

Regulator von Glucose und Glykogenmetabolismus: ALC verbessert den Fettsäure- und Glucoseabbau, wodurch die kognitiven Funktionen gesteigert werden, was sich möglicherweise positiv auf das psychische Wohlbefinden auswirken kann.

Immunstärkung: ALC scheint eine kräftige immunstärkende Wirkung zu besitzen, sodass es in letzter Zeit immer mehr ins Zentrum der HIV-Therapie rückt. Dieser Effekt hängt wahrscheinlich mit einer positiven Wirkung auf die Gesundheit des Nervensystems zusammen, die auch der Aktivität des Immunsystems zugute kommt.

Alkoholvergiftung: ALC hat eine Schutzfunktion gegen die toxische Wirkung von Alkohol. So konnte bei 55 chronischen Alkoholikern nach einer 90-tägigen Anwendung von ALC eine signifikante Verbesserung der kognitiven Fähigkeiten festgestellt werden. Außerdem wurde (bei Ratten) eine Schutzwirkung von Acetyl-L-Carnitin gegen Hirnschäden beim Fötus durch Alkoholkonsum der Mutter während der Schwangerschaft beobachtet.

Die unterschiedlichen Wirkungen von ALC auf das Nervengewebe haben die Forschung dazu angeregt, die Wirkung von ALC auf eine Reihe von psychischen Störungen zu untersuchen:

Demenz und Alzheimer: Mehrere Studien haben die Wirksamkeit von ALC bei der Verbesserung der kognitiven Fähigkeiten sowohl bei Patienten mit Demenz vom Alzheimertyp als auch bei Patienten mit leichter Demenz nachgewiesen. Diese Studien erstreckten sich über Zeiträume von 3 bis 6 Monaten und die verwendeten Dosen reichten von 1 bis 3 g pro Tag. Obwohl die Ergebnisse differierten, traten die wesentlich¬sten Verbesserungen bei der räumlichen Orientierung, beim Kurzzeitgedächtnis, bei der Aufmerksamkeit und bei den verbalen Fähigkeiten auf. Bei der Anwendung über einen längeren Zeitraum (ein Jahr), konnte auch eine Verbesserung des Langzeitgedächtnisses festgestellt werden. ALC wirkt am besten in den frühen Stadien der Erkrankung. So konnte in einer Längsschnittstudie mit 334 Alzheimer-Patienten ALC die Progression bei Patienten unter 61 Jahren verlangsamen. Der genaue Wirkungsmechanismus von ALC bei der Alzheimer-Krankheit ist noch unklar. Es liegen Hinweise darauf vor, dass ALC auch bei der Parkinson-Krankheit hilft.

Depressionen bei geriatrischen Patienten: Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet von ALC ist die Behandlung von depressiven geriatrischen Patienten. Ein wichtiger Wirkungsmechanismus bei dieser Indikation besteht darin, dass ALC die Energieversorgung der Gehirnzellen verbessert. Acetyl-L-Carnitin erhöht außerdem die Menge von Substanzen wie zum Beispiel Acetylcholin, das für die Stimmung und das Gedächtnis wichtig ist. Ein weiterer wichtiger Wirkungsmechanismus ist die positive Wirkung von ALC auf die Struktur und Funktion der Zellmembranen. Störungen der Membranfunktionen (unter anderem der Rezeptoren, des Ionentransports, der Second-Messenger-Systeme und der Phospholipase-Aktivität) spielen eine wichtige Rolle bei Depressionen.

In einer Studie mit 24 depressiven Patienten, die älter als 70 Jahre waren, zeigte sich 1 Gramm ALC über einen Monat eingenommen als sehr wirksam zur Linderung der Symptome. Bei einer weiteren Studie mit 28 älteren Männern (66 bis 79 Jahre) erwies sich die gleiche Dosis über 40 Tage auch in der Lage, die Cortisolsekretion zu normalisieren. Bei schwer depressiven Patienten scheint der Biorhythmus der Cortisolsekretion gestört zu sein, wodurch bei diesen Patienten signifikant erhöhte Cortisolspiegel auftreten. Dies ist vermutlich auf die Aktivierung der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (= HPA-Achse) zurückzuführen. In zwei Studien am Menschen scheint ALC eine regulatorische Wirkung auf die HPA-Achse auszuüben, wodurch bei depressiven älteren Menschen der Cortisolspiegel fällt und die Depression sich in vielen Fällen spektakulär verbessert. Eine spätere (und größere) Studie bestätigte die positive Wirkung von ALC (3 g pro Tag über 2 Monate) bei der geriatrischen Depression.

Nervenschäden (einschließlich diabetischer Neuropathie und zerebraler Ischämie): In Tiermodellen für Nervenschäden zeigt sich, dass ALC die Heilungsrate von Nerven drastisch beschleunigt und den Verlust von Nervenfunktionen nach Verletzungen verhindern kann. Acetyl-L-Carnitin ist daher in allen Fällen, in denen eine physische Beschädigung von Nervenzellen stattgefunden hat, zum Beispiel bei Hirnschäden nach einem Unfall, zu erwägen. Diese regenerativen Wirkungen beruhen unter anderem auf der einzigartigen Eigenschaft von Acetyl-L-Carnitin, Acetylgruppen für die Energieerzeugung in den Mitochondrien zu Verfügung zu stellen, und auf seiner Eigenschaft, die Bildung von Nervenwachstumsfaktoren zu stimulieren. Untersucht wurden unter anderem Hirnverletzungen, die nach zerebraler Ischämie auftreten. Aber auch bei den Nervenschäden, die bei einem Großteil der Diabetespatienten auftreten können (diabetische Neuropathie), kann ALC Besserung herbeiführen. Untersuchungen lassen auf ernsthafte Mängel an L-Carnitin und Acetyl-L-Carnitin bei Diabetes schließen. Alle Humanstudien zur Wirkung von ALC bei diabetischer Neuropathie wurden durch Injizieren dieser Substanz durchgeführt. Im Ergebnis kam zu einem Rückgang der Schmerzen und einer Verbesserung der Nervenfunktion.

Erholung nach Schlaganfall: Eine Gruppe von 160 Patienten, von denen jeder vor mindestens einem Jahr einen Schlaganfall erlitten hatte, erhielten acht Wochen lag 1,5 Gramm ALC pro Tag. Dies führte zu einer schnelleren Erholung und verbesserte Stimmung und Konzentrationsvermögen. In einer anderen Studie erhielten 10 Patienten, die kürzlich ei-nen Schlaganfall erlitten hatten, intravenös ALC verabreicht, was zu einer akuten Verbes-serung der Blutzufuhr zu den betroffenen Gebieten führte.

Chronische Müdigkeit: Bei vielen chronisch müden Patienten liegt ein niedriger ALC-Serumspiegel vor. Bei einer vorübergehenden Besserung steigt auch der ALC-Spiegel wieder. Patienten mit chronischem Fatigue-Syndrom weisen oft abnorme Cortisolspiegel auf. Die Verabreichung von ALC kann dann nützlich sein, um die HPA-Achse über Feed-back-Mechanismen zu normalisieren und die Muskelschmerzen durch die Induktion von Beta-Endorphin zu reduzieren.

Geistiger Abbau: Die Wirkung von Acetyl-L-Carnitin auf den geistigen Abbau bei älteren Menschen betrifft nicht allein die Demenz. Gerade die frühen Symptome der Krank-heit und der „normale“ geistige Abbau bei älteren Menschen können stark von ALC profitieren. In einer Gruppe von 236 älteren Menschen, die 45  Tage lang täglich 1,5 g ALC einnahmen, zeigten sich signifikante Verbesserungen bei den kognitiven Funktionen, den Gedächtnisleistungen und beim konstruktive Denken. Bei Ratten kann eine ALC-Supplementierung die ALC-Spiegel wieder auf das Niveau junger Tiere anheben und die Mitochondrien des Herzens und der Leber nehmen strukturell und funktionell wieder einen jüngeren Zustand an. Die Kombination von ALC mit Alpha-Liponsäure verstärkt diesen Effekt noch weiter. In einer anderen Studie gingen auch einige typische Alterserscheinungen im Dopaminsystem des Gehirns zurück.

Bei den empfohlenen Dosierungen von Acetyl-L-Carnitin sind keine Kontraindikationen bekannt.

Acetyl-L-Carnitin gilt als sicher. Bei Dosierungen von 1-3 g sind noch nie ernsthaften Nebenwirkungen festgestellt wurden, auch nicht bei längerer Einnahme (mehr als ein Jahr). Wegen der stimulierenden Wirkung von Acetyl-L-Carnitin auf die psychische Energie kann es ratsam sein, es nicht am Abend einzunehmen.

Es liegen keine Angaben zu möglichen Wechselwirkungen mit herkömmlichen Arzneimitteln oder Naturheilmitteln vor.

Es gibt eine Vielzahl von Nährstoffen, die in Kombination mit Acetyl-L-Carnitin synergistisch wirken können. In letzter Zeit steht vor allem die Kombination von Acetyl-L-Carnitin und Alpha-Liponsäure im Mittelpunkt des Interesses. Weiterhin sind auch der Vitamin-B-Komplex, Lecithin (enthält Phosphatidylcholin und Phosphatidylserin) und Omega-3-Fettsäuren gute Synergisten.