Hydrolysiertes Molkeprotein als Tryptophan-Quelle

Molkeprotein (Whey Protein) gilt als Eiweißquelle mit einem hohen Tryptophangehalt. Insbesondere die Fraktion des Alpha-Lactalbumins aus der Molke weißt einen sehr hohen Tryptophangehalt auf. Um eine optimale Verfügbarkeit des Tryptophans (TRP) für die zentrale Serotonin-Synthese zu ermöglichen, sollte der Quotient aus Tryptophan zu den anderen großen neutralen Aminosäuren (TRP/LNAA) im Blut möglichst hoch sein. Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass eine gezielt Anreicherung der Nahrung mit Alpha-Lactalbumin nur zu einem mäßigen Anstieg des TRP/LNAA-Quotienten geführt haben. Auf der Suche nach einer Proteinquelle mit guter Verfügbarkeit von Tryptophan ist man auf das Molkeprotein-Hydrolysat gestoßen. Erste klinische Untersuchungen haben bestätigt, dass das Tryptophan aus hydrolysierten Molkeprotein deutlich schneller verfügbar zu sein scheint. Beim Molkeprotein-Hydrolysat ist das Protein bereits in kleinere Bausteine gespalten und wird daher schneller resorbiert. Einer Untersuchung von Markus et al. 2008 zufolge erhöht die Aufnahme von Molkeprotein-Hydrolysat den TRP/LNAA-Quotienten deutlich und zeigte bereits eine Stunde nach Einnahme einen positiven Effekt auf die Stimmungslage der Studienteilnehmer.

Eine weitere Möglichkeit den TRP/LNAA-Quotienten zu erhöhen, könnte in der kombinierten Aufnahme von Molkeprotein und L-Tryptophan, z.B. in Tablettenform, liegen. Die Einnahme von 50 g Molkeprotein (als Milchshake) und zusätzlich 1 g L-Tryptophan sollte das Verhältnis von Tryptophan zu den um die Aufnahme konkurrierenden großen, neutralen Aminosäuren soweit erhöhen, dass der Tryptophan-Transport ins Gehirn verbessert und langfristig die Serotonin-Synthese erhöht wird.

Link: Antidepressive Wirkung von Kiwi und Cranberry?

Unter welchen Bedingungen kommt es zur maximalen Aufnahme von Tryptophan ins Gehirn – oder wie stimuliert man optimal die zentrale Serotoninsynthese?

Tryp konkurriert mit anderen Aminosäuren wie Phenylalanin, Tyrosin, Valin, Leucin und Isoleucin  um den gleichen Transporter an der Blut-Hirn-Schranke (BH-Schranke). Diese Aminosäuren zählen zu der Gruppe der großen neutralen (LNAA) bzw. verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA). Ein niedriges Verhältnis von Tryp zu den konkurrierenden AS wurde wiederholt bei depressiven Patienten beobachtet (Möller 1985, Kaneko et al. 1992). Nur die freie, nicht proteingebundene Form des Tryp kann die BH-Schranke passieren. Voraussetzungen für eine maximale Tryp-Aufnahme sind demnach ein hoher Anteil an freiem Tryp an der Gesamt-Tryptophanmenge im Blut und eine geringe Konzentration konkurrierender Aminosäuren (LNAA, BCAA). Pharmakokinetische Untersuchungen deuten darauf hin, dass ausreichend hohe Dosen von Tryp (mindestens 1 – 1,5 g pro Einzeldosis) verabreicht werden müssen, um die notwendigen hohen Konzentrationen von freiem Tryp an der BH-Schranke zu erreichen (Green et al. 1980). In diesen Untersuchungen konnte zudem gezeigt werden, dass die Konzentration an freiem Tryp nur innerhalb der ersten 2 bis 3 Std. nach oraler Aufnahme ausreichend hoch sind, um eine effektive Aufnahme ins Gehirn zu gewährleisten. Um die zentrale Serotoninsynthese zu stimulieren, schein es zudem notwendig, dass ein Schwellenwert im Verhältnis von Tryp zu den konkurrierenden Aminosäuren im Plasma (Tryp/LNAA-Verhältnis) überschritten wird. Demnach wäre eine Zunahme des Tryp/LNAA-Verhältnisses im Plasma von 40 – 70% im Vergleich zum Ausgangwert erforderlich (Markus et al. 2008).

Unter welchen Tryptophan-Dosierungen kann eine ausreichende therapeutische Wirkung erwartet werden?

Der als sicher und wirksam bewertete Dosisbereich von Tryptophan wird mit 0,4 – 4 g täglich angegeben (Monographie L-Tryptophan). In zahlreichen Studien zur Behandlung der Depression mit Tryptophan wurden Dosierungen von täglich 6 g verabreicht (Herrington et al. 1974, D’Elia et al. 1977, Steinberg et al. 1999). Als ergänzende Therapie wurde Tryp auch in Dosierungen von 3 g täglich erfolgreich eingesetzt (Lam et al. 1997). Als Schlafmittel sind hingegen bereits Dosen von ≥ 1 g ausreichend wirksam. Die wiederholte Gabe von täglich 1,5 – 3 g Tryp über ca. 2 bis 3 Wochen scheint ausreichend, um einen relativen zentralen Serotoninmangel auszugleichen und um positive Veränderungen anzustoßen (aan het Rot et al. 2006). Eine tägliche Dosis von 1,5 g Tryp ist allerdings nur dann ausreichend, wenn die Rahmenbedingungen der Aufnahme so gestaltet sind, dass hohe Konzentrationen an freiem Tryp an der Blut-Hirn-Schranke über einen ausreichend langen Zeitraum wirksam sind. Die Einnahme von z.B. 1,5 g Tryp zusammen mit einer normalen Mahlzeit sind nicht geeignet, das Angebot an freiem Tryp an der B-H-Schranke entscheidend zu erhöhen. Grundsätzlich ist die Aufnahme von Tryp zusammen mit eiweißhaltigen Nahrungsmitteln ungeeignet die zentrale Serotoninsynthese wesentlich zu beeinflussen. Dementsprechend sind 1,5 – 3 g tägliche Tryp-Gabe nur dann ausreichend, wenn die Einnahme im nüchternen Zustand, d.h. > 3 Std. nach der letzten und frühestens 2 Std. vor der nächsten Mahlzeit erfolgt. Weiter optimiert wird die Konzentration an freiem Tryp, wenn die Tryp-Einnahme nach einer längeren Nüchternphase (am Morgen vor der ersten Mahlzeit) stattfindet. Unter einer langandauernden Ausdauerbelastung (z.B. Laufen oder Radfahren), ohne zwischenzeitliche Energiezufuhr, werden nahezu optimale Bedingungen erreicht, um die Aufnahme ins ZNS und die zentrale Serotoninsynthese zu stimulieren (Chaouloff 1997).

Link: Antidepressive Wirkung von Kiwi und Cranberry?

Einfluss von Tryptophan auf Stimmungslage – Behandlung von Störungen der Affektivität

Die stimmungsaufhellende Wirkung von Tryp erfordert eine gezielte Supplemtation. Erste Anzeichen einer verbesserten Stimmungslage werden bereits  nach  3 bis 4 Tagen (1,5 – 3 g /Tag) Einnahme spürbar. Nach 2 bis 3 Wochen sollte eine deutliche subjektive Besserung der Symptomatik nachweisbar sein. Nach Rückbildung der Beschwerdesymptomatik ist ein Auslassversuch angezeigt. In Abhängigkeit von der Ursache des Serotoninmangels können die Symptome innerhalb weniger Wochen erneut auftreten. In diesen Fällen bedarf nach Ende der Therapiephase es in der Regel einer Erhaltungstherapie mit Tryp. Eine Tryp-Tagesdosis von 1,5 – 3 g an 3 bis 4 Tagen der Woche scheint ausreichend zu sein, die positiven Wirkungen zu erhalten.

Affektive Störungen gehen häufig mit einer Beeinflussung des subjektiven Befindens und Erlebens einher und wirken sich negativ auf Vorstellungs- und Denkinhalte aus. Typische Symptome sind negative Affekte mit missbilligendem Gesichtsausdruck, Vermeidungsverhalten einhergehend mit negativer Stimmung. Viele dieser Symptome sprechen ebenfalls gut auf eine Tryp-Behandlung an.

Auch eine Affektinkontinenz mit fehlender Beherrschung von Gefühlen und Gefühlsäußerungen, die bei geringen Anlässen übertrieben und unkontrolliert sind, können durch eine Stimulation der Serotoninsynthese positiv beeinflusst werden. Bei diesen Menschen, die zur Impulsivität neigen, reduziert sich diese unter Tryp-Supplementation (mindestens 2 bis 4 Wochen, Dosis 1,5 – 3 g /Tag).

Auch eine allgemeine, unspezifisch erhöhte Reizbarkeit, Irritabilität oder Unausgeglichenheit, der keine klaren Ursachen zuzuordnen sind, kann auf eine Tryp-Supplementation ansprechen.

Tryptophan – mehr als ein rezeptfreies Schlafmittel

Die schlafanstoßende Wirkung von Tryp ist nach dessen Aufnahme ins Gehirn und Metabolisierung zu Melatonin zu erklären (Cubero et al. 2006, Heuther et al. 1992).

Die Gabe von Tryp in Dosen von 1 – 1,5 g hat als Sofort-Effekt eine schlafanstoßende Wirkung, die nach ca. 30 Min. eintritt (Hartmann 1982). Diese Wirkung tritt nur auf, wenn Tryp in der zweiten Tageshälfte verabreicht wird und man sich zudem in einem körperlichen Ruhezustand befindet. Die unterschiedliche Wirkung von Tryp zu verschiedenen Tageszeiten steht möglicherweise mit der endogenen circadianen Rhythmik von freiem Tryp im Blut im Zusammenhang. Die natürliche circadiane Rhythmik der Plasmaspiegel an freiem Tryp weist ihr Minimum in der Nacht auf, während das Maximum am frühen Abend beobachtet wird (Eynard et al. 1993). Begleitet wird die schlafanstoßende Wirkung von einer tryp-spezifischen Wahrnehmungsstörung, die als angenehm beschrieben wird. Körperliche Aktivität nach Einnahme von Tryp verhindert die schlafanstoßende Wirkung vollständig. Auch die mentale Konzentration bei anderen Alltagsaktivitäten ist direkt nach Tryp-Einnahme nicht beeinträchtigt. Sehr selten werden leichte Wahrnehmungsstörungen auch unter sportlicher Belastung beobachtet, aber ohne die Leistungsfähigkeit oder die Koordination wesentlich zu beeinflussen.

Die spät abendliche Aufnahme von Tryp sollte mit deutlichem Abstand zur letzten Mahlzeit stattfinden. Unter diesen Bedingungen ist eine gute Bioverfügbarkeit für die zentrale Serotonin-Synthese und die Umwandlung zu Melatonin gegeben.

Link: Antidepressive Wirkung von Kiwi und Cranberry

Einfluss von Tryptophan auf das Serotoninsystem im Gehirn

Die Umwandlung von Tryptophan  in 5-Hydroxythryptophan und schließlich in 5-Hydroxytryptamin (Serotonin) im ZNS  ist durch exogene  Zufuhr von Tryp stimulierbar. Notwendige Voraussetzung für eine ausreichende Serotoninsynthese im Gehirn scheint ein stetiges Angebot von freiem Tryp an der Blut-Hirn-Schranke zu sein.

Nach der Aufnahme von Tryp über die Blut-Hirn-Schranke ist der erste Schritt die Hydroxylierung durch das Enzym Tryp-Hydroxylase. Diese Reaktion ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt auf dem Weg zur Serotoninsynthese. Dieses Enzym ist unter physiologischen Bedingungen nur halb gesättigt (Young et Gautier 1981) und durch ein hohes Substratangebot in seiner Aktivität weiter stimulierbar (Fernstrom und Wurtman 1972, Heuther et al. 1992), d.h. eine hohe Konzentration an freiem Tryptophan an der BH-Schranke führt zu einer vermehrten Bildung von 5-Hydroxytryptophan (5-HTP), einer Vorstufe des Serotonins (5-Hydroxytryptamin). Zu beachten ist, dass sowohl ein Vitamin-B6- (Hvas et al 2004) als auch ein Magnesium-Mangel (Durlach J. et al 2002, Korbitz BC. 1970) die Aktivität des Enzyms hemmt und damit die Serotonin-Synthese reduziert. Gleiches gilt für Coffein, das ebenfalls die Aktivität des Enzyms Tryp-Hydroxylase reduziert (Lim et al 2001). Ein regelmäßiger Kaffeegenuss kann sich daher ungünstig auf die Serotoninsynthese auswirken.

Therapeutische Wirkungen von Tryptophan

Tryptophan ist derzeit in Deutschland als Arzneimittel zur Behandlung von Schlafstörungen zugelassen. L-Tryptophan ist ein nicht-rezeptpflichtiges Arzneimittel und wird in einer Dosierung von 500 mg pro Tablette angeboten (z.B. L-Tryptophan ratiopharm). In der wissenschaftlichen Literatur steht seit Jahren ein weiteres Anwendungsgebiet im Focus: die Behandlung von depressiven Störungen. Als wichtige Vorläufersubstanz zur Bildung von Serotonin (5-Hydroxytryptamin) kann Tryp direkt in den Stoffwechsel dieses zentralen Neurotransmitters eingreifen. Die Beeinflussung des Serotoninsystems mit der Wirkstoffklasse der selektiven Serotonin Wiederaufnahmehemmern (SSRIs) hat sich in den vergangenen 20 Jahren als die wirksamste Therapieoption zur Behandlung der Depression herauskristallisiert (Petersen et al. 2002). Neben der Beeinflussung von depressiven Symptomen hat sich die Tryp-Gabe als wirksam zur Minderung von Störungen der Affektivität, insbesondere zur Behandlung von starker Impulsivität erwiesen (aan het Rot et al. 2006). Bei der saisonal abhängige Depression (SAD), der so genannten Winterdepression, verschlechtert sich aufgrund der verkürzten Tage mit fehlendem Tageslichteinfluss die Stimmungslage empfindlicher Menschen. Neben der in seiner Wirksamkeit gut belegten Lichttherapie (10.000 Lux für mind. 30 Min) scheint auch hier die Tryp-Gabe einen zusätzlichen positiven Effekt zu haben (Lam et al. 1997). Es liegen zudem Hinweise vor, dass sich eine Tryp-Gabe positiv auf kognitive Fähigkeiten auswirkt (Haider et al. 2006). Ein wesentlicher Unterschied von Tryp im Vergleich zu den als Therapiestandard für depressive Erkrankungen geltenden Serotonin-Wiederaufnahmehemmern besteht in der Zeit bis zum Wirkungseintritt. Während die Tryp-Wirkung auf die Symptomatik in der Regel bereits nach ca. einer Woche nachweisbar ist (Levitan et al. 2000), benötigen die Serotonin-Wiederaufnahmehemmer deutlich länger (2 – 3 Wochen) bis die Patienten über eine Besserung der Beschwerden berichten. Es liegen zudem Hinweise vor, dass die sich die Wirkung von Serotonin-Wiederaufnahmehemmern durch die zusätzliche Gabe von Tryp steigern lässt (Lowe et al. 2006, Levitan et al. 2000).

Therapeutische Wirkungen von Tryptophan

Tryptophan ist derzeit in Deutschland als Arzneimittel zur Behandlung von Schlafstörungen zugelassen. L-Tryptophan ist ein nicht-rezeptpflichtiges Arzneimittel und wird in einer Dosierung von 500 mg pro Tablette angeboten (z.B. L-Tryptophan ratiopharm). In der wissenschaftlichen Literatur steht seit Jahren ein weiteres Anwendungsgebiet im Focus: die Behandlung von depressiven Störungen. Als wichtige Vorläufersubstanz zur Bildung von Serotonin (5-Hydroxytryptamin) kann Tryp direkt in den Stoffwechsel dieses zentralen Neurotransmitters eingreifen. Die Beeinflussung des Serotoninsystems mit der Wirkstoffklasse der selektiven Serotonin Wiederaufnahmehemmern (SSRIs) hat sich in den vergangenen 20 Jahren als die wirksamste Therapieoption zur Behandlung der Depression herauskristallisiert (Petersen et al. 2002). Neben der Beeinflussung von depressiven Symptomen hat sich die Tryp-Gabe als wirksam zur Minderung von Störungen der Affektivität, insbesondere zur Behandlung von starker Impulsivität erwiesen (aan het Rot et al. 2006). Bei der saisonal abhängige Depression (SAD), der so genannten Winterdepression, verschlechtert sich aufgrund der verkürzten Tage mit fehlendem Tageslichteinfluss die Stimmungslage empfindlicher Menschen. Neben der in seiner Wirksamkeit gut belegten Lichttherapie (10.000 Lux für mind. 30 Min) scheint auch hier die Tryp-Gabe einen zusätzlichen positiven Effekt zu haben (Lam et al. 1997). Es liegen zudem Hinweise vor, dass sich eine Tryp-Gabe positiv auf kognitive Fähigkeiten auswirkt (Haider et al. 2006). Ein wesentlicher Unterschied von Tryp im Vergleich zu den als Therapiestandard für depressive Erkrankungen geltenden Serotonin-Wiederaufnahmehemmern besteht in der Zeit bis zum Wirkungseintritt. Während die Tryp-Wirkung auf die Symptomatik in der Regel bereits nach ca. einer Woche nachweisbar ist (Levitan et al. 2000), benötigen die Serotonin-Wiederaufnahmehemmer deutlich länger (2 – 3 Wochen) bis die Patienten über eine Besserung der Beschwerden berichten. Es liegen zudem Hinweise vor, dass die sich die Wirkung von Serotonin-Wiederaufnahmehemmern durch die zusätzliche Gabe von Tryp steigern lässt (Lowe et al. 2006, Levitan et al. 2000).

Amiosäure Tryptophan – Einfluss auf die Stimmungslage

In zahlreichen Ländern ist Tryptophan (Tryp) als nicht-verschreibungspflichtiges Arzneimittel erhältlich. Die Supplementation von Tryp – ohne ärztliche Verordnung – hat einen hohen Stellenwert in der Selbstmedikation zur Behandlung von Stimmungsschwankungen, aber auch zur Korrektur persönlichkeitsbedingter Störungen der Affektivität, insbesondere von erhöhter Impulsivität (aan het Rot et al. 2006). Darüber hinaus wird Tryp zur unterstützenden Behandlung neben selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmern (SSRI) zur Therapie depressiver Störungen eingesetzt (Lowe et al. 2006). Bestimmte Persönlichkeitsstörungen, aber auch vorübergehende affektive Störungen und Stimmungsschwankungen können ihre Ursache in einer Dysfunktion des Serotoninsystems haben (Wilson et al. 2009). Diese Störung wiederum ist nicht selten durch einen relativen Tryp-Mangel bedingt (Richard et al. 2009). Mit der Tryp-Supplementation besteht die Möglichkeit diese Störung pathophysiologisch kausal zu behandeln. Leider hat diese nebenwirkungsarme Therapieoption gegenwärtig bei Ärzten nur einen geringen Stellenwert. Der fehlende Wirksamkeitsnachweis durch randomisiert kontrollierte Studien (RCT) kann als mögliche Erklärung angenommen werden. Um optimal wirksam zu sein, müssen bei der Tryp-Supplementation besondere Einnahmebedingungen berücksichtigt werden. Die Unkenntnis dieser Zusammenhänge führt zu einer mangelnden Wirksamkeit und als dessen Folge zu einer geringen Akzeptanz der Therapie. Die besonderen Einnahmebedingungen scheinen auf Patientenseite zusätzlich die Akzeptanz für die Tryp-Behandlung zu reduzieren. Die Aminosäure Tryptophan ist die entscheidende Vorläufersubstanz für die Bildung von Serotonin. Der größte Teil des Gesamtkörper-Serotonins befindet sich im Gastrointestinaltrakt (Sanger 2008). Obgleich mengenmäßig zu vernachlässigen, kommt dem Serotoningehalt im Gehirn eine ganz entscheidende Bedeutung zu (Richard et al. 2009). Als Neurotransmitter im Gehirn nimmt Serotonin ganz wesentlich Einfluss auf das Verhalten und die Stimmung. Serotonin ist zudem an weiteren physiologische Funktionen, wie Schlaf und Appetit beteiligt. Ein Mangel an Serotonin scheint wesentlich an der Entstehung bestimmter Formen der Depression beteiligt zu sein. Ein andauernder Tryptophanmangel führt zwangsläufig zu einer reduzierten Serotoninbildung. Die Vulnerabilität gegenüber einem Serotonin- bzw. Tryptophanmangel ist individuell sehr unterschiedlich ausgeprägt (Richard et al. 2009, Jans et al. 2007). Die Vulnerabilität scheint zum einen genetisch bedingt zu sein (Roiser JP et al. 2006, Firk et Markus 2009 b), scheint sich aber auch als Folge von chronischen Stress zu entwickeln (Jans et al. 2007, Firk et Markus 2009). Die regelmäßige Behandlung mit Tryptophan zeigt bei entsprechend vulnerablen Personen einen positiven Einfluss auf die Stimmungslage und kann depressive Symptome bessern (Murphy et al. 2006, Markus et al. 2008). Besonders wirksam scheint diese Aminosäure in der Therapie von affektiven Störungen zu sein. Beispielsweise lässt sich eine übermäßige Impulsivität (aan het Rot et al. 2006), aber auch Irritabilität (Steinberg et al. 1999) mit Tryptophan reduzieren. Tryptophan (Tryp) ist eine essentielle Aminosäure. Eine ausgewogene Ernährung mit normalem Proteinanteil sichert eine ausreichende Versorgung mit Tryptophan. Von den 20 Aminosäuren im menschlichen Körper weist Tryptophan die niedrigste Konzentration auf und auch die Gewebespeicher gelten als minimal (Monographie L-Tryptophan 2006). Als Konsequenz daraus wird Tryptophan als eine der geschwindigkeitsbestimmenden Aminosäuren für die Proteinsynthese angesehen. Die durchschnittliche tägliche Aufnahme wird mit 1 – 1,5 g angegeben (Benedict et al. 1983, Richard et al. 2009). Durch die Erhöhung des Proteinanteils in der täglichen Ernährung lässt sich zwar die Gesamt-Tryptophanzufuhr erhöhen, dies bleibt in der Regel jedoch ohne Auswirkungen auf den Serotoninstoffwechsel im Gehirn (Fernstrom et al. 1979). Positive Effekte auf z.B. depressive Störungen lassen sich auf diesen Wege nicht erreichen. Eine Erhöhung des relativen Tryptophan-Anteils an der Gesamtproteinzufuhr scheint hingegen eine Möglichkeit die Serotonin-Bildung im Gehirn zu beeinflussen. Um den Tryp-Anteil an der Gesamteiweißzufuhr zu erhöhen, eignet sich neben der Tryp-Supplementation insbesondere Molkeprotein, das einen relativ hohen Tryp-Gehalt aufweist. Ein hoher Kohlenhydratanteil in der Ernährung und insbesondere die isolierte Zufuhr von Kohlenhydraten scheint sich ebenfalls positiv auf die Serotoninsynthese auszuwirken (Lieberman et al. 1986, Richard et al. 2009). Ein Tryptophan-Mangel hat bereits kurzfristig einen direkten Einfluss auf den Serotonin-Stoffwechsel im Gehirn und führt bei vulnerablen Personen zu einer verminderten Stimmung (Jans et al 2007, Moreno et al. 2000) und zur Beeinträchtigung des Lernens und des Gedächtnisses (Park et al. 1994). Die unmittelbaren Folgen eines unter Studienbedingungen erzeugten relativen Tryptophan-Mangels können bei einzelnen Personen sehr ausgeprägt sein. Eine tryptophan-arme bzw. -freie Ernährung hat innerhalb von 5 – 7 Std. (Richard et al. 2009) einen negativen Effekt auf die Stimmungslage und kann affektive Störungen nach sich ziehen, wie z.B. eine erhöhte Impulsivität (Dougherty et al. 2007, Walderhaug et al. 2007) oder Aggressivität (Moeller et al. 1996). Darüber hinaus sind frühzeitig Gedächtnisleistungen, wie z.B. die Konsolidierung von Gelernten gestört (Park et al. 1994, Sambeth et al. 2007). Es liegen zudem Hinweise vor, dass ein Tryp-Mangel das Treffen von Entscheidungen deutlich verzögert zu sein (Rogers et al. 1999). Die Vulnerabilität gegenüber Stress scheint ebenfalls unter einem Tryp-Mangel deutlich zuzunehmen (Firk et Markus 2008).

Hello world!

Welcome to WordPress.com. This is your first post. Edit or delete it and start blogging!