Studie: Muskeln und Mitochondrien stärken mit Urolithin A

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Torsten Lorenz, Beitrag vom 20. Januar 2022

Urolithin A, ein Nahrungsergänzungsmittel, mit dem ein natürlicher Prozess im Körper stimuliert werden soll, scheint die Muskelausdauer und die Gesundheit der Mitochondrien beim Menschen zu fördern.

Stärkung der Muskelaktivität

Laut Forschungsergebnissen der Universität Washington School of Medicine könnte der Wirkstoff Urolithin A dazu beitragen, die Muskelaktivität bei älteren Menschen oder bei Menschen mit Krankheiten zu verbessern oder zu verlängern.

Die Studie ist laut David Marcinek, Professor für Radiologie an der University of Washington School of Medicine und Hauptautor der Studie sowohl für Menschen mit chronischen Krankheiten als auch für Menschen, die im Alter aktiver sein wollen, von Bedeutung, erklärt. Seine Forschung konzentriert sich auf die Rolle der Mitochondrien bei Alterungsprozessen von Menschen und bei chronischen Krankheiten.

Urolithin A, Polyphenole und Granatapfel

Urolithin A ist ein Nebenprodukt der Darmbakterien des Menschen und einer Ernährung mit Polyphenolen, die man in Granatäpfeln, Beeren und Nüssen findet. Da Ernährung, Alter, Genetik und Krankheiten die Zusammensetzung des Darmmikrobioms beeinflussen, produzieren Menschen Urolithin A in unterschiedlichem Maße. Die Verbindung wird auch im Handel auch als Nahrungsergänzungsmittel angeboten.

In Tierversuchen und Molekularstudien am Menschen konnte gezeigt werden, dass eine zusätzliche Einnahme von Urolithin A die Mitophagie stimuliert, einen Prozess, den Marcinek als „mitochondriale Qualitätskontrolle“ bezeichnet.

Die Studienteilnehmerinnen und Studienteilnehmer wurden auch gebeten, ihre Zehen wiederholt gegen einen Widerstand anzuheben, um den vorderen Schienbeinmuskel (Tibialis anterior) zu trainieren.

Mitochondrien sind wie Batterien, die die Zellen in unserem Körper mit Energie versorgen, so Marcinek. Doch mit der Zeit bauen sie ab.

Der Prozess der Mitophagie erkennt dieses Versagen und baut die Mitochondrien proaktiv ab und reduziert sie auf elementare Bestandteile, die eine Zelle wiederverwenden kann.

Doch mit zunehmendem Alter wird die Mitophagie weniger effizient, und der Körper häuft diesen Pool aus defekten Mitochondrien an. Das ist eine der Ursachen dafür, dass die Muskeln im Alter weniger funktionsfähig werden.

Wirkung auf die Ganzkörperfunktion

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten eine kleine Gruppe von Personen über 65 Jahren, die nach dem Zufallsprinzip entweder ein Placebo oder eine tägliche Ergänzung von 1.000 mg Urolithin A über vier Monate erhielten.

Bei allen 66 Probanden wurde zu Beginn der Studie festgestellt, dass sie eine durchschnittliche oder unterdurchschnittliche Kapazität zur Produktion von Adenosintriphosphat (ATP) haben, das von den Mitochondrien produziert wird und die Zellen bei der Erfüllung zahlreicher Funktionen unterstützt.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellten die These auf, dass sich die Muskelfunktion und die ATP-Produktion in der Testgruppe verbessern würden, wenn das Urolithin-A-Präparat tatsächlich die Mitophagie steigern würde.

In beiden Gruppen wurden zwei Vergleiche der Muskelfunktion durchgeführt, die diese These stützten, zwei andere hingegen nicht:

Zwei Messungen der Muskelausdauer waren in der mit Nahrungsergänzungen versorgten Gruppe besser als in der Placebogruppe. Die Ausdauer wurde mit Übungen an der Hand (erster dorsaler Interossus, zwischen Daumen und Zeigefinger) und am Bein (Tibialis anterior, entlang des Schienbeins) gemessen.

Die Forscher der University of Washington School of Medicine maßen die Zunahme der Anzahl der Muskelkontraktionen bis zur Ermüdung zwischen einem Baseline-Test und dem letzten Test vier Monate später.

Die Messungen der bei einem sechsminütigen Spaziergang zurückgelegten Strecke verbesserten sich sowohl in der Gruppe mit dem Nahrungsergänzungsmittel als auch in der Gruppe mit dem Placebo deutlich zwischen den Tests zu Beginn und vier Monaten.

Die Forscherinnen und Forscher konnten jedoch keine signifikante Wirkung des Nahrungsergänzungsmittel im Vergleich zur Placebogruppe feststellen.

Die Messungen (mittels Magnetresonanzspektroskopie) zur Verbesserung der maximalen ATP-Produktion änderten sich zwischen dem Ausgangswert und vier Monaten in keiner der beiden Gruppen signifikant.

Auch wenn die Forschenden keine Wirkung des Präparats auf die Ganzkörperfunktion (über die Sechs-Minuten-Messung und die ATP-Produktion) beobachten konnten sind diese Ergebnisse dennoch aufschlussreich, weil sie zeigen, dass die Einnahme eines Präparats über einen kurzen Zeitraum die Muskelausdauer tatsächlich verbessert. Auch ohne körperliche Betätigung verbesserte sich die Ermüdungsresistenz, so die Studienautoren.

Von den Studienteilnehmerinnen und Studienteilnehmern wurden zu Beginn der Studie sowie nach zwei und vier Monaten Blutproben entnommen. Damit sollte die potenzielle Wirkung des Nahrungsergänzungsmittels auf die Bioverfügbarkeit von Urolithin A und auf Biomarker für die mitochondriale Gesundheit und Entzündungen untersucht werden.

In der Testgruppe wurde Urolithin A mit einer signifikanten Verringerung mehrerer Acylcarnitine und Ceramide in Verbindung gebracht, die für ihre Rolle bei Stoffwechselstörungen, an denen Mitochondrien beteiligt sind, bekannt sind, berichten die Forscher.

Laut Marcinek deuten diese Veränderungen darauf hin, dass die Behandlung den Stoffwechselzustand der Menschen beeinflusst. Auch wenn sie die maximale ATP-Produktion nicht beeinflusste, verbesserte sie den allgemeinen Stoffwechsel der Probanden, so der Forscher.

Urolithin-A-Ergänzungen könnten zudem Menschen zugute kommen, die sich aufgrund eines schlechten Muskelzustands oder einer Krankheit nicht so viel bewegen können, wie sie möchten. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie wurde in dem Fachblatt JAMA Network Open veröffentlicht.

Mitochondrien – Aufbau und Funktion

(Quelle: TeacherToby)

Quellen: University of Washington School of Medicine / Effect of Urolithin A Supplementation on Muscle Endurance and Mitochondrial Health in Older Adults, JAMA Network Open (2022). DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2021.44279

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