Ergothionein ist eine natürlich vorkommende Aminosäure. Es handelt sich hierbei allerdings nicht um eine proteinogene Aminosäure. Das heißt, dass diese Aminosäure nicht in für den Menschen bestimmte Peptide und Proteine eingebaut werden kann. Dementsprechend wird sie auch nicht von Menschen und anderen höheren Organismen produziert. Die Produktion dieser Aminosäure bleibt im Wesentlichen auf höhere Pilze (keine Hefepilze) und einige Bakterienarten (Actinobakterien und Cyanobakterien) beschränkt.
Für den Menschen erfolgt die Versorgung ausschließlich über die Ernährung. Ergothionein reichert sich im Laufe der Zeit in einer Reihe von verschiedenen Gewebearten an, wie zum Beispiel den Erythrozyten, Knochenmark, Leber, Nieren, Augen etc. Um in die Körperzellen einzudringen benötigt Ergothionein einen speziellen Transporter, um die Zellmembranen zu überwinden. Dieser spezifische Transporter und seine Existenz im menschlichen Organismus ist inzwischen nachgewiesen. Damit kann man davon ausgehen, dass der menschliche Organismus aus evolutionären Gesichtspunkten auf die Aufnahme und Verwertung dieser Aminosäure relativ gut vorbereitet ist. Was hier noch bleibt, das ist die genaue Erklärung, welche Bedeutung Ergothionein für den menschlichen (und auch tierischen) Organismus hat.
Quellen für Ergothionein
Ergothionein genießt eine relativ weite Verbreitung. Neben besagten Bakterien und höheren Pilzen können wir die Substanz in relativ geringen Mengen in Pflanzen und Tieren finden. Nahrungsmittel, die Ergothionein enthalten, sind Nieren, Leber, Kleie, Gartenbohnen etc. Pilze scheinen die höchsten Konzentrationen an Ergothionein anzubieten. Röhrlinge, wie Steinpilze, Rotkappen etc., sowie Seitlinge zählen zu den Pilzen mit den höchsten Konzentrationen [1]. Sogenannte „Heilpilze“ enthalten sogar weitaus höhere Mengen an Ergothionein als normale Speisepilze. Eine Veröffentlichung aus dem Jahr 2005 [2] berichtet, dass in Shiitake oder Maitake bis zu 13 mg Ergothionein in 85 g Pilz enthalten sein können. Weiter erfahren wir, dass beim Kochen die Menge von Ergothionein nicht abnimmt. Das heißt also, dass die Aminosäure durch Hitze nicht degeneriert wird oder etwelche biochemische Veränderungen erfährt, die seine Funktionen verändern könnten.
Einmal aufgenommen, reichert sich Ergothionein im Körpergewebe an. Die größten Konzentrationen befinden sich in den Erythrozyten, der Augenlinse und Samen. Ergothionein lässt sich auch in der Haut nachweisen.
Ausgangssubstanz und auch metabolisches Abbauprodukt ist Hercynin. Mit der Übertragung eines Schwefel-Atoms aus Cystein entsteht dann Ergothionein. Die dazu benötigten genetisch kontrollierten Enzyme besitzen nur eine kleine Auswahl an Bakterien und Pilzen. Escherichia coli zum Beispiel gehört zu den Bakterien, die nicht in der Lage sind, die Substanz zu synthetisieren.
Biologische Bedeutung von Ergothionein
In vielen, wenn nicht den meisten Beschreibungen von Ergothionein wird man die Bemerkung finden, dass die physiologische Bedeutung für Ergothionein vollkommen im Unklaren liegt. Zugeständnisse, die hier gemacht werden, beziehen sich im Wesentlichen auf in vitro Untersuchungen. Hier wird der Substanz ein ausgesprochen starkes antioxidatives Potenzial zuerkannt, das mit dem von Glutathion gleichzusetzen ist, dem stärksten Antioxidans [3], das der Organismus zu produzieren in der Lage ist. Ich hatte zu dieser Frage „streifschussartig“ zwei Beiträge veröffentlicht, die aber nicht dezidiert auf Ergothionein eingehen:
Eine der frühen wissenschaftlichen Arbeiten, die weniger auf in vitro Vorgänge Bezug nahmen, stammt aus dem Jahr 2005.
Diese Arbeit kam bereits zu dem Schluss, dass Ergothionein in bedeutenden Konzentrationen im menschlichen Organismus vorzukommen scheint. Aufgrund der antioxidativen Potenz der Substanz gehen die Autoren davon aus, dass Ergothionein, ähnlich wie Glutathion, an Entgiftungsprozessen der Zelle teilnimmt und toxische Effekte von reaktivem Sauerstoff eliminiert.
Die Veröffentlichungen der letzten ca. fünf Jahre dagegen zeigen ein zunehmend interessanteres Bild von Ergothionein.
Auch diese Arbeit spricht noch davon, dass die Rolle von Ergothionein für den Organismus noch nicht wirklich bekannt sei. Hier werden in vitro Untersuchungen zitiert, die gezeigt haben, dass Ergothionein antioxidative und zellschützende Eigenschaften besitzt, die eine ganze Reihe von zellschädigenden Stressoren positiv zu beeinflussen in der Lage sind. Die antioxidative Wirkung in vivo jedoch muss laut Aussagen der Autoren erst noch belegt werden. Auf der anderen Seite spricht die Fähigkeit zur Akkumulation, die Verteilung im Gewebe und seine Eigenschaften als „Aufräumkommando“ von freien Radikalen dafür, dass es sich auch in vivo um ein Antioxidans handelt.
Im Jahr 2014 gab es die sehr wahrscheinlich erste klinische Studie, die mit 439 Probanden im Alter zwischen 55 und 85 Jahren durchgeführt wurde:
Die Studie ergab, dass das zunehmende Alter ein wichtiger beitragender Faktor dafür zu sein scheint, dass die Konzentrationen an Ergothionein signifikant abnehmen, zusammen mit Glutamylcystein. Bei Glutamylcystein handelt es sich um ein Dipeptid, das aus Cystein und Glutaminsäure besteht und ein Reservoir für Glutathion darstellt.
Das heißt also, dass im zunehmenden Alter eine Reihe von antioxidativen Kapazitäten abzunehmen scheinen, zu denen unter anderem auch die Abnahme von Ergothionein gehört. Dies lässt den Schluss zu, dass ein gesundes Altern eine besondere Beachtung bei der Zufuhr von externen Antioxidantien erforderlich macht.
Ebenfalls aus dem Jahr 2014 stammt diese Studie:
In dieser Studie stellten die Autoren fest, dass es offensichtlich einen Ergothionein-Transporter im Gehirn gibt. Diese sind im Endothel von kleinen Blutgefäßen lokalisiert. Die Autoren sahen weiterhin, dass die Stimulation zur Produktion von freien Radikalen in den Gefäßen durch eine Reihe von Noxen, unter anderem hohen Glucose-Konzentrationen, durch Ergothionein abgefangen wurde. Weiter sahen sie, dass eine langfristige Behandlung mit Ergothionein die Ansprechbarkeit der Arterien auf Acetylcholin bei diabetischen Raten deutlich verbesserte. Sie fassen zusammen, dass Ergothionein von den Endothelzellen über deren Transportsystem aufgenommen wird, worauf dann die Substanz gegenüber oxidativem Stress schützt und somit Schäden im Gefäßsystem unterbindet.
Natürliche Substanzen gelten in der Schulmedizin immer als suspekt, da bei ihnen eine „ordnungsgemäße Zulassung“ durch eine Behörde fehlt. Diese fehlende Zulassung mutiert oft zu der Unterstellung, dass natürliche Substanzen schädigend sein könnten, andernfalls gäbe es ja eine Zulassung.
Diese Arbeit ist der Frage nachgegangen, ob Ergothionein schädigende Wirkungen auf das Reproduktionssystem von höheren Organismen, in diesem Fall Ratten, hat. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass es keinerlei toxische Wirkungen zu verzeichnen gab. Es gab keinen negativen Einfluss auf die Fruchtbarkeit der Tiere. Und es gab zudem keine Einflüsse auf Schwangerschaft und Gesundheit der Jungtiere.
In dieser Arbeit ging es darum nachzuweisen, welchen Einfluss eine Hyperglykämie (unphysiologisch hohe Blutzuckerwerte) auf den Alterungsprozess von Endothelzellen ausübt. Danach ging es um die Frage, welchen Einfluss Ergothionein auf dieses Zusammenspiel ausübt.
Zu diesem Zweck wurden Endothelzellen mit steigenden Konzentrationen von Ergothionein inkubiert und danach weitere 48 Stunden mit hohen Glucose-Konzentrationen inkubiert. Das Ergebnis zeigte eine schützende Wirkung von Ergothionein auf eine Reihe Faktoren dieser Endothelzellen. Die Viabilität der Zellen wurde nicht beeinträchtigt und toxische Effekte der hohen Glucose-Konzentrationen wurden unterbunden.
Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass die positiven Effekte von Ergothionein verbunden waren mit einer Aktivierung von SIRT1 und SIRT6. Die Deaktivierung dieser beiden Gene führte zu einem Abschalten der Effektivität von Ergothionein.
Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass Ergothionein bei Typ-2-Diabetes schützende Gene aktivieren kann, die den Alterungs- und Verschleißprozess von Endothelzellen verhindert.
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Ich hatte einen Beitrag verfasst, der SIRT1 und seine Aktivierung im Zusammenhang mit Fasten diskutiert. Auch hier bedeutet die Aktivierung des Gens durch das Fasten einen physiologischen Vorteil für den Organismus: Wie Fasten die Gene positiv verändern kann.
Diese Arbeit aus dem Jahr 2016 vertritt eine besonders interessante Hypothese. Die Autoren sahen nämlich, dass in geschädigten Geweben signifikant hohe Konzentrationen an Ergothionein zu finden sind, die weit über denen von gesundem Gewebe liegen. Sie vermuten, dass die Akkumulation von Ergothionein ein evolutionsbedingter Kompensationsmechanismus sein könnte, um die Regenerationsfähigkeit von geschädigtem Gewebe zu verbessern, indem der Organismus auf die starke antioxidative Kapazität von Ergothionein zurückgreift.
Diese Arbeit aus dem Jahr 2016 verdient besondere Beachtung, da sie in eine völlig andere Richtung zu gehen scheint.
Die Autoren untersuchten Mäuse, inwieweit Ergothionein die Blut-Hirn-Schranke überwinden kann, und ob mögliche antidepressive Effekte von der Substanz ausgehen können.
Hierzu fütterten sie die Tiere mit einem Konzentrat an Ergothionein für die Dauer von zwei Wochen. Danach wurden die antidepressiven Effekte getestet und die Konzentrationen an Ergothionein im Gehirn der Tiere bestimmt.
Das Ergebnis zeigte, dass die Tiere mit der Ergothionein-Diät signifikant erhöhte Konzentrationen der Substanz im Gehirn aufwiesen. Gleichzeitig deuteten die Tests auf eine mögliche antidepressive Wirksamkeit, da hier entsprechende Reaktionen zu verzeichnen waren.
Die Autoren schlossen aus diesen Ergebnissen, dass Ergothionein die Blut-Hirn-Schranke überwinden kann. Gleichzeitig sahen sie unter Ergothionein eine verbesserte Differenzierung von neuen Neuronen und eine Verbesserung von depressiven Symptomen.
Diese Arbeit untersucht noch einmal die Frage nach Ergothionein-Konzentrationen in Abhängigkeit zum Alter. Auch hier stellen die Autoren fest, dass Ergothionein die Tendenz zeigt, in dem Gewebe zu akkumulieren, das unter vermehrtem oxidativen Stress und/oder Entzündungsprozessen steht. Dies ist wieder ein Hinweis, dass hier evolutionär bedingte Kompensationsmechanismen im Zusammenhang mit Ergothionein tätig sind. Untersuchungen bei älteren Probanden zeigten, dass ab dem 60. Lebensjahr die Konzentrationen von Ergothionein signifikant abnehmen. Gleichzeitig sahen die Autoren, dass bei einem Kollektiv mit leichten kognitiven Einschränkungen ein weiterer Abfall von Ergothionein-Konzentrationen zu verzeichnen war.
Die Autoren schlossen daraus, dass der Mangel an Ergothionein ein Risikofaktor dafür sein könnte, der die Entwicklung von neurologischen Erkrankungen begünstigt.
Diese Arbeit aus dem Jahr 2017 untersucht einige pharmakologische Eigenschaften von Ergothionein.
Die Aufgabe, die sich die Autoren gestellt hatten, bestand darin, einige Parameter bei Ergothionein zu messen. Hierzu zählten zytoprotektive und antioxidative Kapazitäten und deren Einflussnahme auf Biomarker für oxidative Schäden und Entzündungen.
Die Studie wurde mit 45 Probanden über einen Zeitraum von 35 Tagen durchgeführt. Die Verumgruppe erhielt über diesen Zeitraum 25 mg Ergothionein täglich in absteigenden Konzentrationen, die zu Ende der Beobachtungszeit bei 5 mg pro Tag lagen. Die Placebogruppe erhielt ein entsprechendes Placebo.
Die Resultate zeigten eine konzentrationsabhängige Abnahme von oxidativen Schäden und Entzündungsprozessen, sowie eine Abnahme von DNA Schäden, Lipidperoxidation und C-reaktivem Protein. Die Autoren bemerkten jedoch, dass die meisten Veränderungen statistisch nicht signifikant ausfielen.
Dennoch steht für die Autoren fest, dass Ergothionein eine nicht zu unterschätzende Bedeutung für den Organismus haben muss. Denn die Aufnahme und die Akkumulierung von Ergothionein durch den Organismus spricht für bedeutsame physiologische Funktionen. Und die Abnahme unter Ergothionein von oxidativem Stress und entsprechenden Schädigungen geht einher mit den bereits bei Tieren durchgeführten Studien und deren Ergebnissen.
Diese Arbeit ist eine Fortsetzung der Laborarbeit, die sich mit der Schutzfunktion von Ergothionein auf Endothelzellen unter unphysiologisch hohen Glucose-Konzentrationen beschäftigt hat.
Die Autoren sahen auch hier, dass Ergothionein oxidative Schäden verhindern kann und somit Endothelzellen vor dem Untergang bewahrt. Diese Funktion wird noch einmal um einiges interessanter, wenn es sich um hohe Blutzuckerkonzentrationen handelt, wie es bei Diabetes der Fall ist.
Die letzte Studie ist im eigentlichen Sinne keine Studie, sondern ein Review. Sie ist außerdem die neueste Veröffentlichung zum Ergothionein und stammt vom Oktober 2018. Die Autoren fassen hier zusammen, was man bislang an wissenschaftlichen Beobachtungen zum Ergothionein hat machen können. Sie sagen, dass man als sicher annehmen darf, dass Ergothionein eine physiologische Bedeutung hat, da die Substanz nur sehr langsam metabolisiert und ausgeschieden wird. Dadurch kommt es zur Akkumulation, die in den meisten, wenn nicht allen Geweben erfolgt. In vitro hat Ergothionein zeigen können, dass es sehr mächtige antioxidative und zytoprotektive Kapazitäten entfaltet. Bei Gewebeschäden kommt es zur Akkumulation, die über das durchschnittliche Maß hinaus erfolgt, indem in den betroffenen Geweben die Zahl der Ergothionein-Transporter erhöht wird.
Verringerte Plasmaspiegel deuten auf der anderen Seite darauf hin, dass hier ein Zusammenhang mit bestimmten Erkrankungen besteht. Hierbei scheint es aber noch nicht klar zu sein, ob die Verringerung das Resultat der Erkrankung oder die Erkrankung das Resultat der Verringerung der Konzentrationen ist.
Fazit
Ergothionein ist eine nicht proteinogene Aminosäure mit einem überdurchschnittlich starken antioxidativen Wirkspektrum. Die Substanz scheint in den letzten Jahren zudem mehr und mehr ins Fadenkreuz wissenschaftlichen Interesses geraten zu sein. Die bislang gesehenen Ergebnisse sind beeindruckend, da es sich hier um ein seltenes Phänomen handelt, wo der Organismus offensichtlich auf das Vorhandensein beziehungsweise Aufnahme einer Substanz evolutionär vorbereitet wurde, die für seine metabolischen Vorgänge einen außerordentlichen Vorteil zu bieten hat.
Ergothionein wird nur von bestimmten Bakterien und höheren Pilzen produziert. Der menschliche und auch tierische Organismus und die meisten anderen Lebewesen sind dazu nicht in der Lage. Daher sind wir darauf angewiesen, die Substanz über die Nahrung aufzunehmen.
Fazit vom Fazit: Es spricht also vieles dafür, eine Nahrung zu bevorzugen, die reich an Ergothionein ist. Und hier bieten sich Speisepilze und medizinische Pilze als die Formen mit dem höchsten Gehalt an Ergothionein an.
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Beitragsbild: 123rf.com – Alexander Raths
Quellen:
- [1] Mushrooms: A rich source of the antioxidants ergothioneine and glutathione – ScienceDirect
- [2] New Method Shows Mushrooms A Top Source For One Antioxidant — ScienceDaily
- [3] Novel thiols of prokaryotes. – PubMed – NCBI
Dieser Beitrag wurde am 10.04.2022 erstellt.
