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L-Glutamin ist die am meisten vorkommende freie Aminosäure des Körpers und ist bei mehr Stoffwechselprozessen beteiligt als jede andere Aminosäure. Die zellulären Konzentrationen sind ungefähr vier mal höher als die im Plasma. Die meisten Gewebearten sind in der Lage selber Glutamin zu produzieren. Die Skelettmuskulatur, Lungen, Gehirn und das Fettgewebe jedoch können eine besonders große Menge Glutamin produzieren, die dann anschließend ans Blut abgeben werden kann. Die Skelettmuskulatur nimmt aufgrund ihrer großen Masse beiweitem den größten Teil der Glutaminversorgung ein. Ungefähr 50% des zirkulierenden Glutamins wird als Energiesubstraat verwendet und oxidiert, 10 – 20% werden für die Glukoneogenese verwendet und der Rest (wieder-) verwendet für die Eiweißsynthese. Da fast alle Zellen des Körpers Glutamin produzieren können (insbesondere die Muskelzellen), wurde Glutamin im Rahmen der Supplementierung lange Zeit als nicht-relevant betrachtet. Teilweise aus diesem Grund widmeten sich nur wenige Studien diesem Thema. Es scheint jedoch, daß L-Glutamin semi-essentiell ist, da die Eigenproduktion unter bestimmten Umständen mangelhaft sein kann. In belastenden Situationen, während des Fastens, intensivem sportlichen Betätigungen, Leberzirrhose und ernsthaften Erkrankungen wie zum Beispiel schweren Infektionen kann leicht ein Mangel entstehen. Auf der Intensivstation hat die mit Glutamin angereicherte parenterale Nahrung inzwischen ihren Nutzen bewiesen. Studien zeigen, daß die Supplementierung mit L-Glutamin bei vielen ernsthaften Krankeitsprozessen als eine lebensrettende Intervention betrachtet werden kann.
L-Glutamin ist beteiligt an einer Vielzahl Stoffwechselprozessen, unter anderem der Säure-Basen-Balance, des Stoffwechsels von Eiweiß, Fett und Kohlehydraten, der Regulierung des Zellvolumens, der Produktion von Gluthation und der Regulierung einer Balance zwischen Katabolismus und Anabolismus. Es ist ein wichtiges Substrat für schnellteilende Zellen, wie zum Beispiel die Darmschleimhaut und das Immunsystem. Aus diesem Grund kann es auch als ein wichtiger Nährstoff bei der Wundheilung und dem Aufbau von Muskulatur betrachtet werden.
Fast alle Aminosäuren besitzen eine Aminogruppe. Glutamin entgegen enthält zwei. Teilweise nimmt Glutamin aus diesem Grund im Aminosäure-Stoffwechsel eine zentrale Stellung ein. Über Glutaminsäure können alle anderen Aminosäuren gebildet werden. Glutaminsäure (Glutamat) und Glutamin können dabei leicht ineinander umgewandelt werden. Ferner können auch Purine, Pyrymidine (Nukleinsäuren, DNA-Baustoffe), Aminoglukoseverbindungen, Hormone und Co-Enzyme aus Glutamin synthethisiert werden.Die wichtigesten Funktionen von Glutamin werden hier Punkt für Punkt erläutert:
Sport
- Energieversorgung; in der Leber ist das Kohlenstoffgerüst von Glutamin ein wichtiger Baustein von Glukose-Molekülen. Durch den Umbau in alpha-Ketoglutarsäure kann Glutamin im Zitronensäurezyklus verbrannt werden. Glutamin ist die wichtigste Energiequelle für den Dünndarm. Gutamin ist außerdem eine wichtige Energiequelle für Immunzellen.
- Immunzellen (vorwiegend Lymphozyten und Macrophagen) verwenden große Mengen Glutamin, selbst in Zeiten, wenn das Immunsystem keine größeren Arbeiten zu verrichten hat. Zum Zeitpunkt einer Immunantwort, wenn Immunzellen sich stark vermehren müssen und allerlei Antikörper gebildet werden müssen, nimmt der Bedarf an Glutamin dramatisch zu. Bei kurzzeitigem Immunstress ist die eigene Produktion, teils aus verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA’s) in Muskelgewebe meistens noch ausreichend um den Bedarf zu decken. Wenn aber die Streßsituation andauert, entsteht ein Produktionsmangel mit der Folge, daß Muskulatur abgebaut und das Immunsystem geschwächt wird. L-Glutamin ist besonders wichtig für das Common Mucosal Immune System (CMIS), der Immunfunktion der Schleimschicht des Körpers sowie der Luftwege, der Geschlechtsorgane und des Magen-Darm-Kanals. In der Schleimschicht dieses Gewebes wird mit Hilfe von Glutamin das sekretorische IgA (s-IgA) produziert. Diese Art Antikörper ist spezifisch für die Immunabwehr in den mukosalen Schichten des Körpers. Ein Mangel an Glutamin kann so zu einer verminderten Abwehr gegen Pathogene in Darm und Luftwegen führen. Forscher haben niedrige s-IgA-Spiegel im Speichel in Zusammenhang gebracht mit der erhöhten Inzidenz von Candida und anderen Infektionen.
- Die Glutaminsupplementierung fördert stärker als Glukose oder andere Aminosäuren die Abgabe des Darmhormons Gucagonlike-Peptid-1 (GLP-1). Es hemmt Glucagon und erhöht die Glukoseempfindlichkeit der Betazellen im Pankreas wodurch die Abgabe von Insulin stimuliert und der Blutzuckerspiegel gesenkt wird. Dabei hemmt GLP-1 die Apoptose der Betazellen und fördert die Proliferation und Differenzierung dieser insulinproduzierenden Zellen. Außerdem hemmt GLP-1 den Appetit. Glutamin ist für die Behandlung von Diabetes und Obesitas eine interessante Substanz und wird inzwischen in klinischen Studien eingesetzt.
- Säure-Basen-Gleichgewicht; im Fall einer Azidose nimmt der Verbrauch von Glutamin durch die Nieren stark zu. Die überschüssigen Wasserstoffatome werden dann an die NH3-Gruppe (Ammoniak) von Glutamin gekoppelt und werden als Ammoniumionen (NH4+) ausgeschieden. Auch liefert die Verbrennung von Glutamin Bicarbonationen (HCO3-), die helfen, einen zu niedrigen pH-Wert zu neutralisieren.
- Baustoff für Proteine; als Aminosäure kann Gluamin natürlich auch in diverse Proteine eingebaut werden
- Neurotransmittersynthese; Glutamin ist die am häufigsten vorkommende Aminosäure in der Cerebrospinalflüssigkeit, was darauf hinweist, daß es eine wichtige Rolle im Hirnstoffwechsel hat. Die dem Glutamin verwandte Glutaminsäure (Glutamat) ist selbst ein wichtiger exitatorischer (stimulierender) Neurotransmitter. Diese Glutaminsäure kann auch (mit Hilfe von Vitamin B6, Vitamin B12 und Mangan) in GABA (gamma-Amino-Buttersäure) umgewandelt werden, was wiederum ein hemmender (sedierender) Neurotransmitter ist. Um dies zu veranschaulichen, sei gesagt, daß Beruhigungsmittel wie Valium ihre beruhigende Wirkung über die GABA-Rezeptoren im Gehirn entwickeln. Die Beziehung zwischen GABA und Glutamat (GABA / Glutamat-Index) ist ein Maß für Balance zwischen der Stimulierung und Hemmung des Nervensystems.
- Herstellung von Gluthation; Glutamin kann auch für die Herstellung von Gluthation (ein wichtiger Entgifter und Antioxidant) verwendet werden. Gluthation ist ein Tripeptid, das aus Glycin, Glutamin und Cystein besteht. Normalerweise ist die Aminosäure Cystein der begrenzende Faktor bei der Gluthationsynthese. Im Fall eines Glutaminmangels (zum Beispiel durch Stress, Fasten, Intensivsport und ernsthafte Krankheit) kann Glutamin der begrenzende Faktor werden. Supplementierung von sowohl Cystein (beste Quelle: N-Acetyl-Cystein) als auch L-Glutamin kann die Gluthationsynthese stark stimulieren.
- Produktion von Purinen und Pyrimidinen; das sind die Bausteine der DNA und RNA. Für schnellteilende Zellen wie die des Immunsystems und des Darmepithels ist diese Rolle von Glutamin sehr wichtig.
- Stickstofftransport und Eliminierung von Ammoniak; Ungefähr ein Drittel des Stickstoffs (N) die aus dem Eiweißabbau resultiert wird zwischen den Organen in Form von Glutamin transportiert. Wenn der Körper Glutamin verwendet, kommt Stickstoff in Form von Ammoniak frei. Dieser wird an das Blut abgegeben. In der Leber wird dann der restliche Ammoniak (NH3) über den Harnstoffzyklus aus dem Körper entfernt um den Stickstoffüberschuß abzuführen. Dieser Ammoniak kann verwendet werden, um Glutaminsäure wieder in Glutamin umzubauen. Wenn die Leber nicht gut funktioniert, hilft das Muskelgewebe bei der Entgiftung von Ammoniak. Wenn auf dieser Ebene ein Mangel vorherrscht, können im Körper toxische Ammoniak-Konzentrationen entstehen.
Aufgrund seiner großen Masse ist das Muskelgewebe der größte Glutamin-Produzent des Körpers. L-Glutamin ist auch die treibende Kraft hinter dem Prozeß des Muskelaufbaus. Glutamin ist die am häufigsten vorkommende und am meisten benötigte Aminosäure im Muskelgewebe. Wenn nicht ausreichend Glutamin anwesend ist, stagniert die Eiweißsynthese. Wenn dann anstrengene körperliche Anpannung verrichtet wird, kann die paradoxe Situation auftreten, daß der Glutamin-Spiegel stark abfällt, also gerade in dem Moment, wenn der Körper den größten Bedarf an Glutamin hat.
Nach einer intensiven (sportlichen) Belastung ist ein Zeitraum von einigen Stunden notwendig um den Glutamin-Spiegel wieder aufzubessern. Ein entspannter Trainings-Tag verbessert unter gesunden Trainings-Konditionen die Wiederherstellung nach einem intensiven Tag, denn ein wenig Muskeleinsatz stimuliert im Gegensatz zu totaler körperlicher Inaktivität die Glutamin-Synthese. Eine reduzierte Verfügbarkeit an Glutamin nach dem Training kann schon ein Zeichen für ein Übertraining sein. Wenn die Wiederherstellung unvollständig vonstatten geht, wie zu Zeiten intensiven Trainings oder bei Wettkämpfen, kann eine kumulative Wirkung auftreten. Übertrainierte Sportler können monatelang, manchmal jahrelang über niedrige Glutamin-Spiegel im Plasma verfügen. Ein Glutaminmangel verringert die Qualität und Funktion des Darmepithels, erhöht das Risiko für Infektionen und Allergien und verlangsamt die Wundheilung. Vor allen Dingen Ausdauersportler wie Marathonläufer sind davon betroffen. Eine Supplementierung mit Glutamin unterstützt bei Ausdauersportlern das Darmepithel und stimuliert das Immunsystem, was wiederum die Chance auf Infektionen verringert und die Energie des Körper der Leistung zugute kommen läßt.Medizinische Relevanz
Obwohl gesunde Menschen selbst genug Glutamin produzieren können, scheint Glutamin in vielen Fällen doch einer essentieller Nährstoff zu sein. Während einer Belastung, zum Beispiel einer Infektion oder Verwundung ist der Glutamin-Bedarf ziemlich hoch (3 – 4-fache des normalen Bedarfs). Die Muskulatur reagiert darauf, indem sie das gespeicherte L-Glutamin freigesetzt wird um es woanders im Körper einsetzen zu können. Wenn die Belastung icht zu lange anhält, werden die Glutamin-Spiegel in der Muskulatur schnell wieder hergestellt. Bei langfristigem metabolen Streß (zum Beispiel bei einer chronischen Infektion) ist der Bedarf an L-Glutamin sehr hoch. Die Verfügbarkeit von L-Glutamin kann so unzureichend sein, woraus unter anderen eine Beschädigung der Muskulatur oder eine Immunschwäche auftreten kann. Dazu kommt noch, daß bei Streß und Unterernährung die Glutaminaufnahme im Dünndarm drastisch abnimmt. Wenn dann die Darmflora dysbiotisch oder beschädigt ist, kann der Glutaminmangel drastische Formen annehmen. Bei einem Krankenhausaufenthalt oder Operationen zum Beispiel kann dies zu ernsthaften Kompikationen führen.Glutamin kann unter anderem bei folgenen Indikationen eingesetzt werden:
- Für eine gute Wundgenesung ist Glutamin sehr wichtig. Patienten mit schweren Verletzungen (so wie Brandwunden oder nach Operationen) haben ein starkt erhöhten Bedarf an Glutamin, da bei der Wundgenesung auch eine erhöhte Zellteilung, DNA- und Eiweißsynthese stattfindet. Fibroblasten, Makrophagen und Lymphozyten haben einen hohen Bedarf an Glutamin.
- Bei Patienten mit Immundefekten ist Glutamin notwendig für ein optimales Funktionieren der Immunzellen (Monozyten, Lymphozyten und Neutrophiele). Obendrein verbessert Glutamin die Barrierefunktion des Darms, wodurch das Risiko auf sekundäre Infektionen verringert wird. Das Zufügen von Glutamin zu der parenteralen Ernährung scheint bei Patienten auf der Intensivstation fast immer einen günstigen Effekt zu haben auf diverse klinische Parameter. Glutaminsupplementierung scheint auch eine nützliche Intervention um eine Sepsis und Multiorganversagen zu verhindern oder zu behandeln. Glutamin verringert die Dauer des Krankenhausaufenthaltes und verringert das Sterberisiko als Folge von postoperativen infektiösen Komplikationen. In der Neonatologie scheint mit Glutamin angereicherte parenterale Nahrung bei Kindern mit sehr niedrigen Geburtsgewicht das Risiko für Magen-Darm-Infektionen und atopischer Dermatitis stark zu reduzieren. Eine Untersuchung, welche die ersten sechs Lebensjahre umfasst, ergab einen bleibenen Vorteil, was erneut durchscheinen läßt, wie wichtig der Beginn des Lebens ist.
- Glutamin scheint von großer Bedeutung zu sein um Nebenwirkungen bei der Chemo- und Strahlentherapie bei Krebspatienten zu reduzieren. Diese Patienten haben häufig Symptome von Schleimhaut-Destruktion. So sind Entzündungen im Mund, eine erhöhte Permeabilität im Darm und Pilzinfektionen mehr die Regel als die Ausnahme. Die Einnahme von Glutamin in signifikanten Mengen (5 – 10 Gramm) scheint diese Symptome größtenteils verhindern zu können.
- Glutamin wird in der nicht-toxischen Tumortherapie verwendet. Tumorzellen können als sogenannte “Tumor-Fallen” betrachtet werden. Diese Zellen sorgen immer für eine Sättigung ihres Glutamin-Bedarfs. Krebspatienten leiden deshalb meistens an einem Glutamin-Mangel. Das kann das Immunsystem schwächen, wodurch der Tumor sich dem Immmunsystem entziehen kann und das Risiko auf Metastasen zunimmt. Glutaminsupplemenierung scheint die zelluläre Immunfunktion zu stimulieren, ohne daß der Tumorwachstum durch das zusätzliche Glutamin stimuliert wird.
- Erhöhte Permeabilität des Darms und entzündlicher Darmkrankheiten. Der Darm muß Nährstoffe aufnehmen können aber ebenso viele belastende Substanzen und Mikroben abwehren können. Glutamin spielt hierbei eine wichtige Rolle, da es die Darmbarriere verstärkt. Glutamin ist wichtig für die kontinuierliche Rekonstruktion schnellteilender Zellen des Darmepithels, insbesondere des Dünndarms. Diese Zellen werden alle drei bis vier Tage vollständig regeneriert. Die Bedeutung von Glutamin für das Darmepithel wird treffend illustriert durch die Tatsache, daß ganze 40% des gesamten Glutaminverbrauchs im Darm stattfindet.
Bei einem Glutaminmangel können Darmepithelien atrophieren, was nicht nur zu einer verringerten Absorption von Nährstoffen führ, sondern auch zu einer möglichen erhöhten Permeabilität des Darmepithels. Die Darmepithelien nützen Glutamin aus einem ganz bestimmten Grund als Energiequelle. Bei der Aufspaltung von Glutamin als Energiequelle wird nämlich Stickstoff und Kohlenstoff freigesetzt. Stickstoff und Kohlenstoff werden bei der Zellteilung verwendet um exakte Kopien der DNA zu bilden. Gerade schnellteilende Zellen sind empfinlicher für inkorrekte Kopien der DNA, womit Mutationen und damit Krankheitsbilder wie Krebs entstehen können. Die Einnahe von zusätzlichem Glutamin scheint dann auch eine wichtige präventive Funktion zu haben für die Entwicklung von Darmkrebs udn Krankheitsbildern wie Morbus Crohn oder Colitis Ulcerosa. In einer ziemlich aktuellen Studie bei Versuchstieren mit Colitis zeigt, daß eine Supplementierung mit Glutamin die Bildung von Narbengewebe verhindert. Narbengewebe ist eine unumkehrbare Folge von Darmentzündungen und kann zu Verengungen und Funktionsverlust des Darms führen.
Bei Patienten, die enterale oder parenterae Nahrung erhalten, beschleunigt Glutamin die Genesung, was mit ziemlicher Sicherheit auf der nährenden Wirkung auf die Darmmukosa, der Verringerung der Permeabilität des Darmepithels und / oder der Prävention von S-IgA-Schwund beruht.Sicherheit
Allgemein gilt, daß der Gebrauch von L-Glutamin sicher ist. Dosierung von 20 bis 30 Gramm werden von gesunden Erwachsenen ohne Nebenwirkungen vertragen. Untersuchungen zeigen, daß bei Athleten die für den Zeitraum von 14 Tagen täglich 28 Gramm Glutamin einnahmen, keine einzige negative Wirkung auftrat. Tagesdosierungen vn 0,65 Gramm / Kilo Körpergesicht werden von Patienten gut vertragen und zeigen keine abweichenden Ammoniakspiegel. Angesichts der Wirkung der Glutamin-Supplementierung auf die Insulinsekrektion ist Vorsicht geboten bei Menschen, die Diabetes-Medikamente einnehmen.
Die Erfahrung zeigt, daß manche Menschen offenbar überempfindlich sind für Glutamat (MSG, D261), das Natriumsalz der Glutaminsäure, die als Geschmacksverstärker in vielen Instant-Suppen, -Saucen und –Mahlzeiten verwendet werden. Wissenschaftliche Untersuchen konnten diese vermeintliche Empfindlichkeit noch nicht klären. Unter dem Namen Ve-tsin wird MSG verschwenderisch eingesetzt in einigen Restaurants. Menschen, die überempfindlich sind für diesen Geschmacksverstärker bekommen das sogenannte “China-Restaurant-Syndrom”, oder auch Kwok-Krankheit. Kopfschmerzen, Übelkeit, Schwindel, Herzklopfen, kalter Schweiß, Bauchschmerzen, Rötung und andere Symptome können vorkommen. Möglicherweise können diese Menschen auch auf die Supplementierung mit L-Glutamin reagieren.
In der angegebenen Dosierung sind in Bezug auf L-Glutamin keine Kontraindikationen bekannt.
Insofern bekannt, verursacht L-Glutamin in der angegebenen Dosierung keine Nebenwirkungen.
Interaktionen mit schulmedizinischen oder heilkundigen Arzneien sind möglich. Konsultieren Sie diesbezüglich einen Fachmann.
Die übliche Tagesdosierung L-Glutamin liegt zwischen 5 – 10 Gramm pro Tag. Es wird bevorzugt, die Menge in mehrere kleinen Portionen zu unterteilen und verteilt über den Tag einzunehmen.
Um die Konkurrenz mit anderen Aminosäuren zu vermeiden, ist es anzuraten, Glutamin mindestens eine halbe Stunde vor der Mahlzeit einzunehmen. Die Dosierung kann nach Bedarf oder in Bezug auf das jeweilige Krankheitsbild angepasst werden. Geschätzt wird zum Beispiel daß ein AIDS-Patient schon in den ersten Stadien der Krankheit einen Bedarf von 10 Gramm Glutamin pro Tag hat. Bei schweren Immunschwächen oder bei Patienten die sich einer Knochenmarkstransplantation unterziehen müssen, werden manchmal Dosierungen bis zu 40 Gramm pro Tag eingesetzt.
Glutamin ist hitzeempfindlich. Es ist darum nicht zu empfehlen, Glutamin unter heiße Getränke zu rühren.