Jede Zelle unseres Körpers trägt dieselben Gene. Was eine Zelle von einer anderen unterscheidet, ist, welche Gene aktiv und welche stillgelegt bleiben. Honigbienen zeigen diesen Einfluss der Ernährung besonders anschaulich.
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Welche Gene abgelesen werden, wird zum Teil durch kleine chemische Markierungen auf den Histonen gesteuert, den Proteinen, um die die DNA gewickelt ist. Wird eine Acetylgruppe an ein Histon angefügt, lockert sich die DNA und das Gen kann abgelesen werden. Enzyme namens Histon-Deacetylasen (HDAC) entfernen diese Acetylgruppen, die DNA verdichtet sich und das Gen wird stillgelegt. HDACs lassen sich daher mit einem Lautstärkeregler für Gene vergleichen.

Butyrat ist eine kurzkettige Fettsäure, die entsteht, wenn Bakterien im Dickdarm die Ballaststoffe aus der Nahrung vergären. Es ist die wichtigste Energiequelle der Zellen der Darmwand. Laborstudien zeigen, dass Butyrat HDAC-Enzyme hemmt; bemerkenswert ist dabei, dass dieser Effekt nur etwa 2 Prozent der Gene verändert. Eine ballaststoffreiche Ernährung ist der einfachste Weg, die Bakterien zu fördern, die Butyrat bilden. Mehr dazu auf der Seite Darmflora.
Der Anteil der Gene, die sich ändern, wenn Butyrat HDAC-Enzyme hemmt, liegt nur bei etwa
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die Wirkung ist also sehr gezielt.
Davie JR. J Nutr 2003;133(7 Suppl):2485S-2493S. doi:10.1093/jn/133.7.2485S

Wenn über lange Zeit nichts gegessen oder Kohlenhydrate stark reduziert werden, bildet die Leber aus Fetten Ketonkörper. Der wichtigste davon, Beta-Hydroxybutyrat, ähnelt in seiner Struktur dem im Darm gebildeten Butyrat sehr, und auch er ist ein HDAC-Hemmer. In einer Studie an Mäusen erhöhten Fasten, Kalorienrestriktion oder von außen verabreichtes Beta-Hydroxybutyrat die Histonacetylierung im Gewebe und schalteten Gene ein, die vor oxidativem Stress schützen (FOXO3A und MT2). Dieser Befund legt nahe, dass wann und wie viel wir essen beeinflussen könnte, welche Gene genutzt werden. Beim Menschen ist eine gesundheitliche Wirkung dieses Mechanismus jedoch noch nicht gezeigt. Details finden Sie auf der Seite Metabolische Langlebigkeit.

Brokkoli und besonders das Sulforaphan in Brokkolisprossen hemmten in Laborstudien HDAC-Enzyme. In einer kleinen Studie mit gesunden Freiwilligen zeigte sich bei Personen, die frische Brokkolisprossen aßen, eine verminderte HDAC-Aktivität in den Blutzellen; bei Personen, die eine Kapsel mit derselben Menge des Stoffs ohne das Verdauungsenzym einnahmen, trat dieser Effekt nicht auf. Frisches Gemüse und Nahrungsergänzung sind also nicht dasselbe. Eine andere Studie fand, dass große Mengen Brokkolisprossen auch unbeabsichtigte Genabschnitte beeinflussen können. Deshalb lautet die Empfehlung nicht Präparate, sondern regelmäßig Gemüse wie Brokkoli, Kohl und Blumenkohl auf dem Speiseplan.

Auch Bewegung verändert die Genregulation. Bei gesunden Freiwilligen wurden während 60 Minuten Fahrradergometer die Enzyme HDAC4 und HDAC5 aus dem Zellkern der Muskelzellen hinausbefördert, wodurch der Druck auf die Gene nachließ. Gesteuert wird dieser Vorgang von Signalmolekülen wie AMPK, die aktiv werden, wenn die Energie bei Belastung sinkt. Er ist einer der Mechanismen, durch die regelmäßige Bewegung die Zucker- und Fettverwertung im Muskel mit der Zeit verbessert. Die Beinmuskulatur pumpt zudem Blut aus den Venen zurück zum Herzen, weshalb Bewegung auch für die Venengesundheit wichtig ist. Details finden Sie auf der Seite Bewegung und Übungen.
Bei gesunden Freiwilligen beförderten
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Radfahren die Enzyme HDAC4 und HDAC5 aus dem Zellkern der Muskelzellen.
McGee SL et al. J Physiol 2009;587(Pt 24):5951-5958. doi:10.1113/jphysiol.2009.181065
Bei Honigbienen sind Königinnen und Arbeiterinnen genetisch nicht zu unterscheiden. Dennoch ist die Königin fortpflanzungsfähig, größer und lebt deutlich länger. Den Unterschied schafft die Nahrung während der Larvenzeit: Eine Larve, die Königin werden soll, erhält große Mengen Gelée Royale.
Bei gleichen Genen lebt eine Bienenkönigin etwa
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so lange wie eine Arbeiterbiene im Sommer.
Eine Königin lebt im Durchschnitt 1 bis 2 Jahre, eine Arbeiterbiene im Sommer durchschnittlich 15 bis 38 Tage (im Winter 150 bis 200 Tage). Die Werte sind Durchschnittswerte.
Remolina SC, Hughes KA. Age (Dordr) 2008;30(2-3):177-185.
doi:10.1007/s11357-008-9061-4
Es gibt starke Hinweise, dass dieser Unterschied epigenetisch und nicht genetisch ist. Die Hemmung von Dnmt3, dem Enzym, das in Larven DNA-Methylierungen setzt, hatte eine ähnliche Wirkung wie die Gabe von Gelée Royale, und die meisten Larven entwickelten sich zu Königinnen mit gut entwickelten Eierstöcken. Außerdem wurde gezeigt, dass 10-Hydroxy-2-decensäure (10-HDA), die bis zu 5 Gewichtsprozent des Gelée Royale ausmacht, HDAC hemmt; es wird vermutet, dass dies zur Kastenveränderung beitragen kann.
Gleiche Gene, unterschiedliches Schicksal.
Royalactin ist ein Protein von etwa 57 kDa im Gelée Royale. 2011 wurde berichtet, dass dieses Protein bei Larven die Körpergröße und die Eierstockentwicklung steigert und die Entwicklungszeit verkürzt. 2016 konnte eine andere Forschergruppe dieses Ergebnis jedoch nicht reproduzieren. Heute wird angenommen, dass die Entwicklung zur Königin nicht von einem einzelnen Protein abhängt, sondern von mehreren Bestandteilen des Gelée Royale zusammen mit der Nahrungsmenge. Diese Debatte zeigt gut, dass ein aufsehenerregender Einzelbefund nicht als gesichert gelten sollte, bevor er wiederholt wurde.
Rote Trauben. Resveratrol kommt vor allem in roten Trauben vor.
Näher an die Schale. Der größte Teil des Resveratrols steckt in der Traubenschale.
Das Resveratrol-Molekül. Eine kleine Pflanzenverbindung mit zwei Ringen; ihr Zusammenhang mit Sirtuinen wird noch erforscht.
Sirtuine sind ein Zweig der HDAC-Familie, der mit NAD+ arbeitet, dem Energiemolekül der Zelle; deshalb verbinden sie den Energiezustand der Zelle mit der Genregulation. Im Jahr 2003 wurde gezeigt, dass Resveratrol aus der Haut roter Trauben in Hefezellen Sirtuine aktiviert und die Lebensspanne verlängert. In den folgenden Jahren wurde diskutiert, dass dieser Effekt vom Messverfahren herrühren könnte; später wurde dann unter bestimmten Bedingungen ein echter Aktivierungsmechanismus beschrieben.
Beim Menschen ist die Evidenz schwach. Ein Cochrane-Review von Studien bei Erwachsenen mit Typ-2-Diabetes fand nur drei kurze Studien mit insgesamt 50 Teilnehmern und kam zu dem Schluss, dass nicht genug Evidenz vorliegt, um über Nutzen oder Schaden zu entscheiden. Rotwein wird nicht als Resveratrolquelle empfohlen: Die Menge darin ist gering, und die Schäden des Alkohols überwiegen einen möglichen Nutzen.
Lactoferrin ist ein eisenbindendes Protein, das in Mensch- und Kuhmilch reichlich vorkommt, besonders im Kolostrum, der ersten Milch. Seine Wirkungen gegen Mikroben und seine regulierende Wirkung auf das Immunsystem sind im Labor gut beschrieben. Beim Menschen sind die Ergebnisse uneinheitlich: Eine Metaanalyse von 25 Studien fand bei Erwachsenen einen Rückgang des Entzündungsmarkers IL-6, das CRP blieb jedoch unverändert; Atemwegsinfektionen nahmen bei Kindern ab, bei Erwachsenen nicht. In einer großen randomisierten Studie mit 2.203 sehr früh geborenen Säuglingen senkte Lactoferrin das Infektionsrisiko nicht. Die Evidenz zum Zusammenhang mit der Gefäßsteifigkeit beim Menschen ist noch begrenzt.
Das Beispiel der Biene zeigt eindrucksvoll, dass Ernährung die Nutzung der Gene verändern kann; es ist aber ein Vergleich. Es gibt nicht genügend klinische Evidenz dafür, dass Gelée Royale, Butyrat, Resveratrol oder Lactoferrin als Präparate den Alterungsprozess beim Menschen verlangsamen oder Gefäßerkrankungen verhindern. Am verlässlichsten ist derzeit eine ballaststoffreiche, ausgewogene Ernährung, die die Darmbakterien nährt, regelmäßige Bewegung und ausreichend Schlaf. Wer auf Bienenprodukte allergisch ist oder Asthma hat, sollte vor der Einnahme von Gelée Royale mit der Ärztin oder dem Arzt sprechen.
Diese Seite dient nur der Information; Diagnose und Behandlung erfordern eine ärztliche Untersuchung.