Die natürlichen Nährstoffe Nikotinamid und Pyridoxin kehren der Muskelalterung entgegen

Wie Nikotinamid und Pyridoxin eine bahnbrechende, sichere Lösung bieten, um Muskelschwund entgegenzuwirken und die Regeneration alternder Bevölkerungsgruppen zu stärken.

Eine aktuelle Studie veröffentlicht in Das Journal of Clinical Investigation identifizierten eine orale Kombinationstherapie bestehend aus Nicotinamid (NAM) und Pyridoxin (PN) als sicheres und natürliches Mittel zur Unterstützung von Muskelstammzellen (MuSCs). Diese Zellen sind maßgeblich an der Muskelreparatur und -regeneration beteiligt, ihre Funktion und Wirksamkeit nimmt jedoch mit zunehmendem Alter ab. Die Studie ergab, dass NAM die CK1-vermittelte β-Catenin-Signalübertragung aktiviert, während PN den AKT-Signalweg stimuliert, die beide für die MuSC-Proliferation und -Differenzierung entscheidend sind. Benutzerdefinierte Hochdurchsatz-Bildgebung in vitro, in vivo (Mausmodelle) und präklinische Studien ergaben, dass NAM und PN, natürliche Nährstoffe aus Lebensmitteln, das MuSC-Wachstum steigern und altersbedingte Rückgänge effektiv umkehren können.

Es wurde festgestellt, dass der natürliche Alterungsprozess die zirkulierenden NAM- und PN-Spiegel senkt, was diese von der FDA zugelassenen Nährstoffe als vielversprechende Lösungen zur Bekämpfung der altersbedingten Muskeldegeneration hervorhebt. Interessanterweise standen die NAM- und PN-Werte in einer Kohorte älterer Erwachsener in direktem Zusammenhang mit der Muskelmasse und der Ganggeschwindigkeit, was ihre potenzielle klinische Bedeutung unterstreicht.

Grafische Zusammenfassung

Hintergrund

Skelettmuskeln weisen ein überraschend hohes Maß an Plastizität auf und passen sich dynamisch an Belastung, Verletzung und Nichtbeanspruchung an. Diese Muskeln sind für Wachstum, Reparatur (nach einer Verletzung) und Erhaltung auf Muskelstammzellen (MuSCs) angewiesen. Unter normalen Bedingungen ruhen überschüssige MuSCs und werden nur aktiviert, um Rückgänge im zirkulierenden MuSC-Pool auszugleichen oder Verletzungen zu reparieren. Leider haben frühere Untersuchungen gezeigt, dass das Altern die MuSC-Funktion aufgrund verstärkter Entzündungen, veränderter Zellsignale oder oxidativen Stress beeinträchtigt. Zusammengenommen verlangsamen diese Faktoren die Muskelmasse und verstärken den Kraftverlust, ein Zustand, der medizinisch als „Sarkopenie“ bezeichnet wird.

In den letzten Jahren wurden eine Handvoll präklinischer Studien durchgeführt, die darauf abzielten, Methoden zur Umkehrung altersbedingter MuSC-Rückgänge zu finden. Leider konnten diese Studien die Interventionssicherheit nicht berücksichtigen, sodass selbst erfolgreiche Umkehrungen der MuSC-Degeneration nicht für den menschlichen Gebrauch geeignet sind. Die aktuelle Studie zeichnet sich dadurch aus, dass sie sich auf Nährstoffe konzentriert, die als GRAS (Generally Recognized As Safe) eingestuft sind und so neben der therapeutischen Wirksamkeit auch physiologische Sicherheit gewährleisten. Die Identifizierung natürlicher Nährstoffe, die physiologische Sicherheit, niedrige Kosten und hohe therapeutische Wirksamkeit aufweisen, wäre eine ideale Lösung für den altersbedingten Verlust der Lebensqualität (QoL) in der heutigen alternden Gesellschaft.

Über die Studie

In der vorliegenden Studie entwickelten die Forscher eine maßgeschneiderte Hochdurchsatz-Bildgebungspipeline (phänotypischer Assay), um 50.000 aus Lebensmitteln gewonnene Nährstoffe und Pflanzenextrakte zu untersuchen, um sichere Bioaktivstoffe zu identifizieren, die das Wachstum und die Wirksamkeit von MuSC steigern könnten. Von den zahlreichen identifizierten Nährstoffen beschränkten sich nachgelagerte Analysen auf Nährstoffe, die von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) als „Generally Recognized As Safe (GRAS)“ eingestuft wurden.

Signalwegspezifische Vorteile: Nikotinamid (NAM) verstärkt die β-Catenin-Signalübertragung, während Pyridoxin (PN) den AKT-Signalweg und den Energiestoffwechsel aktiviert und komplementäre Mechanismen zur Optimierung der Funktion von Muskelstammzellen (MuSC) bereitstellt.

Ihr Test zeigte, dass Nikotinamid (NAM) und Pyridoxin (PN) MuSCs über ihre Fähigkeit, die zelluläre Signalübertragung in den AKT- und CK1/β-Catenin-Signalwegen zu verstärken, wirksam stimulieren. Diese Wege regulieren die Proliferation und Differenzierung und sind entscheidend für die Aufrechterhaltung gesunder Muskelreparaturmechanismen. Ein Rückgang des ersteren führt zu einer langsameren Muskelregeneration (nach routinemäßiger Anwendung), verringerter Kraft und einer schlechteren Reparaturwirksamkeit (nach einer Verletzung).

Anschließend wurde in der Studie der Wert einer NAM/PN-Supplementierung getestet in vitro Tests auf humane myogene Vorläufer (hMPs), In-vivo-Mausmodelle (männliche C57BL/6JRj-Mäuse unterschiedlichen Alters) und eine präklinische Studie zur Humanepidemiologie (Bushehr Elderly Health). [BEH] Programm). Darüber hinaus wurde der Unterschied im natürlichen NAM- und PN-Gehalt und in der Wirksamkeit in Mausmodellen (junge versus alte Mäuse) und in Assays mit menschlichen Fibroblastenzellen bewertet.

Die Studienmethodik umfasste Bildgebung (zur Nährstoffidentifizierung), Screening (um die identifizierten Nährstoffe auf diejenigen zu beschränken, die für den menschlichen Verzehr als sicher gelten) sowie molekulare und biochemische Tests zur Bewertung der Leistung der identifizierten Nahrungsergänzungsmittel in unterschiedlichen Altersgruppen und Konzentrationen. Zu den statistischen Analysen gehörten zweiseitige Student-t-Tests und eine Varianzanalyse für Berechnungen zwischen Gruppen. Da seit jeher bekannt ist, dass sich die altersbedingte Abnahme der Muskelfunktion bei Männern und Frauen unterscheidet, wurden hMP-Tests sowohl an männlichen als auch an weiblichen Spenderzellen durchgeführt. Dadurch wurde sichergestellt, dass die Ergebnisse potenzielle geschlechtsspezifische biologische Unterschiede berücksichtigten.

Studienergebnisse

Altersbedingter Nährstoffrückgang: Die NAM- und PN-Spiegel nehmen mit dem Alter auf natürliche Weise ab, um bis zu 37 % im Muskelgewebe und im Plasma, was auf ein systemisches Nährstoffdefizit hinweist, das durch Nahrungsergänzung behoben werden kann.

Von den Tausenden untersuchten Nährstoffen wurden NAM und PN aufgrund ihrer beobachteten Wirksamkeit und von der FDA zugelassenen Sicherheit für nachgelagerte Untersuchungen ausgewählt. Die Studie zeigte, dass NAM die MuSC-Proliferation über CK1-vermittelte β-Catenin-Signalisierung fördert, während PN die Differenzierung über den AKT-Weg und den Energiestoffwechsel fördert. Bemerkenswert ist, dass diese Nährstoffe unabhängige und dennoch synergistische Arten der MuSC-verstärkenden Funktion aufweisen.

Da sowohl Differenzierung als auch Proliferation erforderlich sind, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, legen diese Tests nahe, dass für optimale Ergebnisse Kombinationstherapien erforderlich sind, die sowohl NAM als auch PN umfassen. Vergleiche zwischen alten und jungen Mäusen ergaben, dass die zirkulierenden NAM- und PN-Spiegel mit zunehmendem Alter abnahmen, was nahezu perfekt mit den beobachteten Rückgängen der MuSC-Funktion übereinstimmte. Dies wurde durch epidemiologische Daten des Menschen weiter bestätigt, die niedrige Mengen dieser Nährstoffe mit einer verringerten Muskelmasse und einer langsameren Ganggeschwindigkeit in Verbindung brachten. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass NAM/PN-Kombinationspräparate dazu beitragen können, den zirkulierenden Spiegel dieser Nährstoffe zu stabilisieren, die MuSC-Funktion effektiv aufrechtzuerhalten und dadurch altersbedingte Muskeldegeneration zu verhindern.

Erfreulicherweise konnte festgestellt werden, dass oral verabreichte NAM/PN-Kombinationspräparate den altersbedingten Muskelschwund sowohl bei Mäusen als auch bei Menschen umkehren konnten. Teilnehmer, die diese Nährstoffe zu sich nahmen, zeigten im Vergleich zu Teilnehmern, denen gleiche Mengen an Placebos verabreicht wurden, eine deutlich verbesserte Muskelregeneration und -stärke sowie kürzere Heilungszeiten. Die Autoren stellten jedoch fest, dass NAM- und PN-Ergänzungsmittel Sport und Nahrungsprotein ideal ergänzen sollten, um eine ganzheitliche Muskelgesundheit zu erreichen.

Abschluss

Die vorliegende Studie präsentiert eine umfassende Bewertung der Wirksamkeit und Sicherheit von aus Lebensmitteln gewonnenen Nährstoffen bei der Bewältigung des anhaltenden und wachsenden Problems der altersbedingten Muskeldegeneration. Es untersuchte 50.000 Nährstoffe und identifizierte nur zwei – NAM und PN – als sicher und wirksam bei der Umkehrung der natürlichen Muskeldegeneration, insbesondere wenn sie als Kombinationstherapie verabreicht werden. Während die Auswirkungen eines gesunden Lebensstils (Ernährungsgewohnheiten) und körperlicher Aktivität (Bewegung) nicht unterschätzt werden können, verbesserten oral verabreichte NAM/PN-Kombinationen die Muskelregeneration, verbesserten die Muskelreparatur und steigerten die Muskelkraft bei älteren Menschen.

Diese Studie hebt daher NAM und PN als klinisch einsatzbereite Lösungen hervor, um mit dem Altern einhergehenden Lebensqualitätsverlusten entgegenzuwirken, und stellt den ersten Schritt in Richtung einer stärkeren und unabhängigeren Zukunft in der zunehmend älteren Gesellschaft von heute dar. Zukünftige Forschungen könnten untersuchen, wie diese Nährstoffe mit anderen Zellen in der Muskelnische interagieren, und ihre langfristigen Auswirkungen im klinischen Umfeld bewerten.

Quellen: