L-Glutamin

Die Bedeutung von L-Glutamin zur Stärkung der intestinalen Barriere

Die Integrität der intestinalen Barriere ist von zentraler Bedeutung für die Aufnahme von Nährstoffen. Störungen in der Barrierefunktion führen zu erhöhter intestinaler Permeabilität und, in Folge dessen, zu einer Vielzahl gastrointestinaler aber auch extraintestinaler Erkrankungen. So stehen z.B. über die Darm-Haut-Achse auch atopische Erkrankungen in direktem Zusammenhang mit der Barrierefunktion des Darms. Aktuelle Studien zeigen, dass L-Glutamin eine zentrale Rolle für die Regeneration und den Erhalt der Darmschleimhaut spielt.

L-Glutamin ist die am häufigsten vorkommende Aminosäure im menschlichen Körper und ein wichtiges Substrat für die Epithelzellen des Darms. 30% des gesamten Bedarfs an Glutamin im Körper werden im Darm verstoffwechselt und stellen damit einen Hauptnährstoff für die Darmepithelzellen dar. Enteral zugeführtes L-Glutamin wird zu 75% direkt in den viszeralen Geweben absorbiert und metabolisiert.

Im gesunden Zustand wird L-Glutamin vom Körper selbst in ausreichender Menge gebildet. Pathologische Prozesse erfordern allerdings einen erhöhten Bedarf, der die Eigensynthese deutlich übersteigt und die vorhandenen Speicher schnell entleert. Damit wird eine gezielte Zufuhr zur Aufrechterhaltung essentieller Prozesse erforderlich. L-Glutamin wird daher auch als konditionell essentielle Aminosäure bezeichnet.

 

Funktionen von L-Glutamin

Eine dauerhafte Unterversorgung mit L-Glutamin wirkt sich insbesondere auf das schnell teilende Gewebe des Darmepithels negativ aus, da es unterschiedliche Wachstumsfaktoren für die Zellerneuerung und das Zellwachstum beeinflusst. Es dient unter anderem als Energiesubstrat und wird für die Aktivierung und Regulierung von Signalkaskaden im Zellteilungsprozess benötigt.

Abb.: Funktionen von L-Glutamin (modifiziert nach 1.)

Des Weiteren ist L-Glutamin an der Aufrechterhaltung der Balance zwischen Zellerneuerung und kontrolliertem Zelltod (Apoptose) beteiligt. Als Vorstufe von Glutathion hat es einen indirekten Einfluss auf den zellulären Redoxstatus und schützt so vor oxidativem Stress in der Zelle. Es reguliert zudem die Aktivierung von Protease-Enzymen (Caspasen), die den Zelltod induzieren, und erhöht die Expression von Hitze-Schock-Proteinen, die den kontrollierten Zelltod modulieren. Ein kontrollierter Zelltod ist für den Körper ebenso bedeutsam wie die regelmäßige Zellerneuerung. Störungen in diesen Prozessen führen zu pathologischen Zuständen.

Neben dem Einfluss auf Zellerneuerung und Zelltod weist L-Glutamin über die Beeinflussung verschiedener immunologischer Signalkaskaden auch anti-inflammatorische Eigenschaften auf. So unterdrückt es u.a. die NF-κB-Kaskade und damit die Produktion pro-inflammatorischer Cytokine wie z.B. TNF-α, IL-6 und IL-8. Zusätzlich wirkt es regulierend auf die Stickstoffmonooxid(NO)-Synthese.

L-Glutamin moduliert darüber hinaus die Expression von Tight-Junction-Proteinen und beeinflusst spezifische Signalwege weiterer Komponenten der Tight-Junctions. Eine unzureichende Versorgung mit L-Glutamin wirkt sich daher negativ auf die epitheliale Barriere aus.

 

Therapeutische Einsatzmöglichkeiten zur Barrierestärkung

Aus den aufgeführten physiologischen Funktionen leitet sich die zentrale Bedeutung von L-Glutamin für die intestinale Gesundheit und über das mukosa-assoziierte lymphatische Gewebe (MALT) auch für Haut und Schleimhäute ab. Während sich eine unzureichende Versorgung mit L-Glutamin negativ auf die Funktionalität und Integrität der intestinalen Gewebe auswirkt und unerwünschte immunologische Prozesse stimuliert werden, können mit einer gezielten Supplementation von L-Glutamin einer erhöhten Permeabilität entgegengewirkt, die intestinale Barrierefunktion wiederhergestellt und immunologische Prozesse positiv beeinflusst werden.

 

Literatur:

  1. Kim, M-H.; Kim, H. (2017) The Roles of Glutamine in the Intestine and Its Implication in intestinal diseases. J. Molekular Sciences 18:1051
  2. Wang et al. (2015) Glutamine and intestinal barrier function. Amino Acids 47:2143-2154.

 

 

Top