Früchte mit antidepressiver Wirkung - Kiwi und Cranberry könnten die Stimmung positiv beeinflussen

Hat die Ernährung Einfluss auf die Stimmungslage?

Neue Forschungsergebnisse geben Hoffnung, dass es zukünftig möglich sein könnte, depressive Störungen ganz wesentlich durch die Ernährung zu beeinflussen.

Die Behandlung der Depression mit so genannten Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmern gehört gegenwärtig zu den grundlegenden Therapieprinzipien und macht deutlich, welchen besonderen Stellenwert dem Tryptophan-Serotonin-System im Gehirn zukommt. 

Gezielt Ernährung gegen Depression?

Eine Reihe von Störungen der Stimmungslage und der Affektivität, aber auch Schlafprobleme können durch eine zu geringe zentrale Serotonin-Aktivität bedingt sein. Die Serotonin-Aktivität im Gehirn lässt sich im begrenzten Maße durch die Ernährung beeinflussen. Ein hohes Angebot der Aminosäure Tryptophan mit der Nahrung kann unter bestimmten Voraussetzungen eine erniedrigte Serotoninaktivität wieder normalisieren. Durch die bevorzugte Verwendung von Molkeprotein als Eiweißquelle in der Ernährung lässt sich das Tryptophanangebot wesentlich verbessern.

Bessere Stimmung durch den Genuss von Obst?

Bislang war es trotz Kenntnis dieser Zusammenhänge schwierig, die Serotonin-Aktivität im Gehirn wesentlich durch die Ernährung zu steigern. Neben einer erhöhten Zufuhr von Molkeprotein scheint es nun eine weitere Alternative zu geben: Durch eine gezielte Auswahl an bestimmten Obstsorten werden dem Körper die notwendigen Bausteine zur Verfügung zu stellen, um das Tryptophanangebot zu erhöhten und damit das Serotoninsystem zu aktivieren. Auf natürlichem Wege ließen sich damit die Symptome bestimmter Formen der Depression positiv beeinflussen.

Kiwi und Cranberry haben Einfluss auf den Serotonin-Stoffwechsel

Aktuelle Untersuchungen dokumentieren, dass Darmbakterien in der Lage sind aus Chinasäure Tryptophan zu bilden und in das Darmlumen zu sezernieren (Pero et al. 2009, 2010). Erste Daten deuten darauf hin, dass es nach dem Genuss von Früchten mit einem hohen Gehalt an Chinasäure (wie z. B. Wildheidelbeeren, Kiwi, Cranberry, Preiselbeeren, Pflaumen Äpfel und Pfirsiche) im Gastrointestinaltrakt zu einer vermehrten Bildung von Tryptophan kommt. Als Folge der erhöhten Zufuhr von Chinasäure wurden Tryptophanspiegel im Urin gemessen, die oberhalb der durch Tryptophan-Supplementation erreichten Spiegel lagen (Pero et al. 2009, 2010). Dieser Befund deutet darauf hin, dass die endogene Produktion der Darmbakterien mindestens so viel Tryptophan bereit stellen kann, wie sonst nur als Folge einer hochdosierten Tryptophangabe (ca. 5 g/Tag) zur Verfügung steht.

Cranberries, vergrößert

Kiwi

Möglicherweise eröffnet diese Beobachtung einen ganz neuen Ansatz in der Behandlung von depressiven Störungen, erhöhter Affektivität oder ganz einfach einen Ansatz zur Korrektur von erhöhter Gereiztheit.

Einfache Wege zu einer besseren Stimmungslage

Diese Beobachtung liefert einen weiteren Baustein für die bisher wissenschaftlich unzureichend untermauerte Einschätzung, dass ein hoher Anteil an Obst in der täglichen Ernährung einen positiven Einfluss auf die Gesundheit hat. Bisher fehlen allerdings Untersuchungen, die einen hohen Konsum chinasäure-haltiger Früchte mit einer geringeren Inzidenz depressiver bzw. affektiver Störungen in Zusammenhang bringen.

Fazit: Auf Basis dieser Untersuchung kann die Empfehlung ausgesprochen werden, den Anteil von bestimmten Fruchtsorten in der Ernährung, insbesondere von Kiwi, Cranberry oder Waldheidelbeeren, die einen besonders hohen Chinasäuregehalt aufweisen, deutlich zu erhöhen. Unter den Fruchtsäften kann unter diesem Blickwinkel besonders naturtrüber Apfelsaft empfohlen werden. Durch diese Ernährungsumstellung könnte es möglich sein, z.B. depressive Symptome positiv zu beeinflussen.

Literatur:
1. Pero RW. Health consequences of catabolic synthesis of hippuric acid in humans. Curr Clin Pharmacol. 2010 Feb;5(1):67-73. Review.

2. Pero RW, Lund H, Leanderson T Antioxidant metabolism induced by quinic acid. Increased urinary excretion of tryptophan and nicotinamide. Phytother Res. 2009 Mar;23(3):335-46.

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Tryptophan - Stimulation der Serotoninsynthese

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.

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 Tryptphan stimulierbar. 

Notwendige Voraussetzung für eine ausreichende Serotoninsynthese im Gehirn scheint ein stetiges Angebot von freiem Tryptophn 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 Tryptophan-Hydroxylase reduziert (Lim et al 2001). Ein regelmäßiger Kaffeegenuss kann sich daher ungünstig auf die Serotoninsynthese auswirken.

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

Tryptophan 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 Tryptophan zu den konkurrierenden AS wurde wiederholt bei depressiven Patienten beobachtet (Möller 1985, Kaneko et al. 1992). Nur die freie, nicht proteingebundene Form des Tryptophan kann die BH-Schranke passieren. 

Voraussetzungen für eine maximale Tryptophan-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 Tryptophan (mindestens 1 - 1,5 g pro Einzeldosis) verabreicht werden müssen, um die notwendigen hohen Konzentrationen von freiem Tryptophan 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).

Körperliche Ausdauerbelastungen als Möglichkeit die zentrale Verfügbarkeit von Tryptophan zu erhöhen

Unter langandauernden Körperlichen Ausdauerbelastungen kommt es zu Stoffwechselveränderungen, die sich günstig auf die zentrale Verfügbarkeit von Tryp auswirken (Chaouloff 1997). Tierexperimentelle Untersuchungen deuten zudem darauf hin, dass Ausdauerbelastungen zu einer Stimulation der endogenen Serotoninsynthese führen. Die Gabe von Tryptophan vor einer Ausdauerbelastung führt zu einem weiteren Anstieg der Serotoninsynthese im Gehirn (Meeusen et al. 1996)

Aus zahlreichen Untersuchungen mit Beta-2-Sympathomimetika (z.B. Salbutamol, Clenbuterol) ist bekannt, dass diese Wirkstoffe – wahrscheinlich über eine die Aktivierung von zentralen Beta-2-Rezeptoren – die Aufnahme von Tryptophan in das ZNS fördern (Lenard et al. 2003). Unter intensiven Ausdauerbelastungen kommt es physiologischerweise über die erhöhte Noradrenalin/Adrenalin-Ausschüttung ebenfalls zur Aktivierung von Beta-2-Rezeptoren und über diesen Wirkmechanismus wahrscheinlich zu einer erhöhten zentralen Verfügbarkeit von Tryptophan. 

Da die Aufnahme von Tryptophan an der Blut-Hirn-Schranke u.a. abhängig ist von der Konzentration der das gleiche Transportsystem nutzenden verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA) , hat die unter körperlicher Belastung vermehrt stattfindende Aufnahme von BCAA (Leucin, Isoleucin, Valin) in die Arbeitsmuskulatur einen günstigen Effekt auf die Tryptophan-Aufnahme ins Gehirn (Blomstrand et al. 1991). 

BCAA werden bei langandauernden Ausdauerbelastungen unter Einfluss von Insulin bzw. insulinunabhängig zur Energiebereitstellung in die Muskelzellen aufgenommen. Das Tryp/BCAA Verhältnis im Blut wird im Laufe einer Ausdauerbelastung immer weiter zugunsten des Tryptophans verschoben und damit steigt auch die Wahrscheinlichkeit der Tryptophan-Aufnahme ins Gehirn.

 Zudem konkurriert Tryp mit freien Fettsäuren (FFA) um die Bindung an Albumin im Blut. Nur das nicht Albumin-gebundene Tryptophan kann die BH-Schranke passieren. Alle Bedingungen, die den Anteil an FFA im Blut erhöhen, steigern auch die Konzentration an freiem Tryptophan (Struder et al. 1996). Aus diesen Beobachtungen wäre abzuleiten, dass Belastungen mit niedriger Intensität besonders geeignet wären, die zentrale Tryptophanaufnahme bzw. die Serotoninsynthese zu steigern. 

Verschiedene Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass insbesondere intensive Belastungen die Serotoninsynthese erhöhen (Cuperuto et al. 2009). Ein Kompromiss wäre demnach eine hohe Belastungsintensität, bei der aber trotzdem noch ein wesentlicher Teil der Energiebereitstellung über den Fettstoffwechsel erfolgt (70% - 75% VO₂max), Auch unter dieser Intensität steigt im Laufe der Belastung die Konzentration an freien Fettsäuren kontinuierlich an (Strüder et al. 1997). Ab einer Belastungsdauer von 40 - 60 Min. nimmt parallel zur FFA-Konzentration auch die Fraktion an freiem Tryptophan zu. Wird die Ausdauerbelastung zudem in einem Nüchtern-Zustand begonnen (letzte Nahrungsaufnahme > 4 Std zurückliegend), liegen die FFA-Spiegel schon zu Belastungsbeginn hoch. Wird unter diesen Bedingungen 30 Min. vor Belastungsbeginn Tryptophan in einer Dosis von 1,5 g zugeführt, werden schon frühzeitig hohe Konzentrationen an freiem Tryp im Blut erreicht. 

Die Tryp-Aufnahme sollte mit mindestens 100 ml Wasser erfolgen (kein Fruchtsaft, da die nachfolgende Insulinfreisetzung die FFA-Spiegel reduziert). Bis zur systemischen Verfügbarkeit von Tryptophan vergehen ca. 30 Min. Über den gesamten Belastungszeitraum bestehen dann optimale Voraussetzungen für die Tryptophan-Aufnahme in ZNS. Da auch nach Belastungsende die Konzentration an FFA noch mindestens für eine Stunde erhöht bleiben (Henderson et al. 2007), sollte die nächste Mahlzeit erst mit zeitlicher Verzögerung aufgenommen werden, damit über einen insgesamt langen Zeitraum optimale Bedingungen für die Tryptophan-Aufnahme ins Gehirn erhalten bleiben. Langandauernde Ausdauerbelastungen führen nur dann zu einer erhöhten Tryptophan-Aufnahme ins ZNS, wenn während der Belastung keine Kohlenhydrate zugeführt werden (Blomstrand et al. 2005).

Weitere Informationen zur Wirkung von Tryptophan:

• Tryptophan - Stimulation der Serotoninsynthese
• Herbst-Winter-Depression – Lichttherapie und Tryptophan sind wirksam
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