Sarkopenie, der altersbedingte Verlust an Muskelmasse, -qualität, Kraft und Leistungsfähigkeit, ist eine weit verbreitete Erkrankung, die das Verletzungsrisiko durch Stürze erhöht und die Mobilität erheblich einschränkt. Dieser umfassende Artikel beleuchtet aktuelle Forschungstrends und vielversprechende Ansätze zur Kontrolle der Sarkopenie durch ernährungsphysiologische und pharmakologische Interventionen. Wir konzentrieren uns auf wissenschaftliche Studien, die sowohl an Säugetieren als auch am Menschen durchgeführt wurden, um Ihnen einen fundierten Überblick über die effektivsten Strategien zur Prävention und Behandlung dieser Erkrankung zu geben.
Die Aufrechterhaltung der Muskelgesundheit ist entscheidend für körperliche Bewegung und spielt eine zentrale Rolle bei der Homöostase des Körpers. Sarkopenie wird als „primär“ oder altersbedingt eingestuft, wenn keine andere Ursache als das Alter ersichtlich ist, während „sekundäre“ Sarkopenie oft durch Begleiterkrankungen wie Diabetes, Schlaganfall oder chronische Herzinsuffizienz ausgelöst wird. Typischerweise sind die Muskelgruppen der unteren Gliedmaßen stärker betroffen, mit einer selektiven Atrophie der Typ-II-Muskelfasern.
Die Entstehung von altersbedingtem Muskelschwund ist multifaktoriell bedingt. Dazu gehören eine verminderte Muskelregeneration, hormonelle Veränderungen, Ernährungsdefizite und erhöhter oxidativer Stress. Während die genauen Beiträge dieser Faktoren noch erforscht werden, ist bekannt, dass die Ansprechbarkeit der Muskelhypertrophie-Regulatoren im Alter abnimmt und auch die Autophagie-Funktion gestört sein kann. Angesichts dieser komplexen Mechanismen sind Strategien wie Nahrungsergänzung und körperliches Training (sowohl aerobes als auch Widerstandstraining) wichtige Interventionen, um dem altersbedingten Muskelschwund entgegenzuwirken und die Lebensqualität zu verbessern, ein Ziel, das auch mit einem Besuch in einem real gym oder der Nutzung flexibler switch fitness Optionen verfolgt werden kann.
Proteine liefern essenzielle Aminosäuren für die Muskelproteinsynthese und wirken direkt als anaboler Stimulus. Studien zeigen, dass die Zufuhr essenzieller Aminosäuren (EAAs) die Muskelmasse und Proteinsynthese erhöht, sogar ohne Widerstandstraining. Insbesondere eine hohe Proteinzufuhr und die Aufnahme der verzweigtkettigen Aminosäure Leucin in Kombination mit Widerstandstraining sind wirksam bei der Reduzierung des Muskelfaserabbaus bei Sarkopenie. Dieser Artikel fasst die neuesten ernährungsphysiologischen und pharmakologischen Ansätze zur Kontrolle der Sarkopenie zusammen.
1. Ernährungsansätze bei Sarkopenie
Die Ernährung spielt eine entscheidende Rolle bei der Prävention und Behandlung von Sarkopenie. Verschiedene Nährstoffe und Nahrungsergänzungsmittel wurden intensiv auf ihre Wirksamkeit hin untersucht.
1.1. Beta-Hydroxy-Beta-Methylbutyrat (HMB)
HMB, ein Metabolit der Aminosäure Leucin, stimuliert die Proteinsynthese über den mTOR-Signalweg und reduziert den Myokern-Apoptose sowie die Proteasom-Expression. Es wird angenommen, dass HMB auch die Fettoxidation und mitochondriale Biogenese fördert.
Studien haben gezeigt, dass eine HMB-Supplementierung positive Effekte haben kann. So konnte bei bettlägerigen Patienten eine HMB-Zufuhr von 3 g über 10 Tage den Muskelkraftverlust verhindern und die Muskelkraft während der Rehabilitation aufrechterhalten. Eine Metaanalyse randomisierter kontrollierter Studien (RCTs) deutete darauf hin, dass HMB die fettfreie Körpermasse bei älteren Menschen erhalten kann, insbesondere in Kombination mit anderen Nährstoffen wie Lysin und Arginin. Es ist jedoch unklar, ob HMB allein die Muskelkraft oder die körperliche Leistungsfähigkeit signifikant verbessert. Weitere Forschung ist hier dringend erforderlich.
Eine vielversprechende Kombination ist HMB mit Vibrationsstimulation. Studien an sarkopenischen Männern (Durchschnittsalter 88,6 Jahre) zeigten, dass eine achtwöchige Vibrationsbehandlung (12–16 Hz) die Muskelkraft und die körperliche Leistungsfähigkeit (Gehgeschwindigkeit, 5-Stufen-Test) signifikant verbesserte. Besonders in Kombination mit HMB führte die Vibrationsstimulation zu einer deutlichen Zunahme der fettfreien Körpermasse und einer verbesserten Muskelleistung bei alternden Mäusen.
1.2. Polyphenole
Polyphenole sind sekundäre Pflanzenstoffe, die in vielen Lebensmitteln vorkommen und antioxidative sowie entzündungshemmende Eigenschaften besitzen.
1.2.1. Catechine
Catechine, reichlich in Tee (insbesondere grünem Tee) vorhanden, zeigen vielversprechende Wirkungen auf die Skelettmuskulatur. Epigallocatechingallat (EGCG) wurde in Tierstudien mit einer Reduzierung von Fibrose und nekrotischen Muskelfasern in dystrophischen Mäusen sowie einer Abnahme von oxidativem Stress bei gealterten Ratten in Verbindung gebracht. Epicatechin (EC) scheint hierbei noch wirksamer zu sein, da es in Mäusen die Skelettmuskeldegeneration verlangsamte und die körperliche Aktivität verbesserte.
Eine doppelblinde, kontrollierte Studie an Männern zeigte, dass eine Kombination aus Widerstandstraining und Epicatechin die Follistatin-Spiegel, das Follistatin/Myostatin-Verhältnis und die Muskelkraft signifikant erhöhte. Bei sarkopenischen Frauen verbesserte die Kombination aus Bewegung und Teecatechin-Einnahme die Beinmuskelmasse und die normale Gehgeschwindigkeit. Obwohl viele Studien die Wirkung von Grüntee-Extrakten auf Mitochondrien und Muskelfasern in Tiermodellen untersucht haben, sind weitere RCTs am Menschen erforderlich, um die Sicherheit und Wirksamkeit bei Sarkopeniepatienten zu bestätigen.
1.2.2. Isoflavone
Isoflavone, die in Sojabohnen vorkommen, ähneln strukturell Östrogenen und entfalten ihre physiologischen Funktionen durch Bindung an Östrogenrezeptoren. Studien an Mäusen zeigten, dass Isoflavone die Muskelmasse erhöhen und die Fetteinlagerung in der Skelettmuskulatur reduzieren können, sowohl bei männlichen als auch weiblichen Tieren.
Die Gabe von Isoflavonen reduzierte die Muskelfaseratrophie nach Denervierung bei Mäusen und erhöhte die Expression von IRS-1- und p-Akt1-Proteinen. Unsere eigene Forschungsgruppe fand heraus, dass 0,6 % Isoflavon-Zufuhr die Muskelfaseratrophie nach Denervierung bei Mäusen hemmte, wahrscheinlich durch eine Reduzierung der Apoptose-abhängigen Signalgebung. Zukünftige Studien müssen klären, ob Isoflavone wie Daidzein oder Quercetin dem Muskelaltern entgegenwirken können.
1.3. Ursolsäure (UA)
Ursolsäure ist eine natürliche Pentazyklische Triterpenkarbonsäure, die in Pflanzen und Früchten wie Äpfeln und Heidelbeeren vorkommt. Sie besitzt antikarzinogene, antioxidative, entzündungshemmende und fettleibigkeitshemmende Wirkungen. Systematische Übersichten von Tierstudien legen nahe, dass UA die Muskelkraft und -masse durch Aktivierung des mTOR-Signalwegs in Muskelstammzellen erhöht. UA wurde auch mit einer Reduzierung der Expression von Muskelatrophie-Genen (Atrogin-1 und MuRF1) und der Unterdrückung von Muskelatrophie unter Fasten- und Stressbedingungen in Verbindung gebracht.
In einer Studie an Mäusen mit chronischer Nierenerkrankung (CKD) reduzierte die orale Gabe von UA die Expression entzündlicher Zytokine (z. B. IL-6, TNF-α) und Ubiquitin-E3-Ligasen, wodurch die CKD-induzierte Muskelatrophie unterdrückt wurde. Die Kombination von UA mit Widerstands- und Ausdauertraining zeigte ebenfalls vielversprechende Ergebnisse bei der Verbesserung des Muskelgewebes. Beim Menschen sind die Effekte von UA auf die Skelettmuskulatur noch nicht ausreichend untersucht, und weitere Studien sind notwendig, um die Wirksamkeit bei Sarkopenie zu bestätigen.
1.4. Omega-3-PUFAs
Omega-3-Fettsäuren und n-3 mehrfach ungesättigte Fettsäuren (PUFAs) könnten indirekt zur Muskelgesundheit beitragen, indem sie niedriggradige Entzündungen verhindern. Niedrigere Serumspiegel von Omega-3-Fettsäuren werden mit Sarkopenie in Verbindung gebracht, und eine höhere diätetische Fettzufuhr korreliert mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit für Sarkopenie. Omega-3-PUFAs, darunter ALA, EPA und DHA, sind für ihre entzündungshemmenden Eigenschaften bekannt und werden mit einer Vielzahl von Alterungsprozessen, einschließlich Kognition und Knochenstoffwechsel, in Verbindung gebracht.
RCT-Studien haben gezeigt, dass eine Supplementierung mit Omega-3-PUFAs die Muskelproteinsynthese bei älteren Menschen fördert. Querschnittsstudien fanden auch einen Zusammenhang zwischen dem Verzehr von fettem Fisch und einer erhöhten Greifkraft. Die entzündungshemmende Wirkung von Omega-3-PUFAs ist weithin anerkannt, da sie signifikante Reduktionen von IL-6 und CRP bewirken können. Dies könnte ein wichtiger Mechanismus im Kampf gegen Sarkopenie sein, da chronische niedriggradige Entzündungen an ihrer Entstehung beteiligt sind.
Trotzdem gibt es auch Berichte, die keine Auswirkung von Omega-3-PUFAs auf die Muskelproteinsynthese feststellten. Weitere Studien an älteren Sarkopeniepatienten sind daher erforderlich. Dennoch deuten Forschungsergebnisse darauf hin, dass Omega-3-PUFAs die alterungsbedingte anabole Resistenz durch die Aktivierung des mTOR-Signalwegs überwinden könnten, was sie zu einem interessanten Ansatzpunkt für die Muskelgesundheit macht.
Schematische Darstellung der Auswirkungen von Ernährungsinterventionen wie HMB, Omega-3-Fettsäuren und Ursolsäure auf molekulare Signalwege im sarkopenischen Muskel.
2. Pharmakologische Ansätze bei Sarkopenie
Obwohl Ernährungs- und Trainingsinterventionen als Goldstandard gelten, werden auch pharmakologische Ansätze zur Behandlung der Sarkopenie erforscht, auch wenn diese derzeit nicht als Erstlinientherapie empfohlen werden.
2.1. Vitamin D
Vitamin D ist ein wichtiger Regulator des Knochenstoffwechsels, einschließlich des Phosphor- und Kalziumhaushalts. Ein Vitamin-D-Mangel und der Verlust an Muskelmasse treten oft gemeinsam auf, wobei schätzungsweise 50 % der über 65-Jährigen einen Hypovitaminose-D-Status aufweisen. Der Mechanismus, durch den Vitamin D die Muskelfunktion und -kraft beeinflusst, ist noch unklar, scheint aber über den Vitamin-D-Rezeptor zu wirken, dessen Expression im Skelettmuskel mit dem Alter abnimmt.
Eine doppelblinde Studie an Bewohnern von Pflegeheimen und älteren Erwachsenen in Gebieten mit geringem Vitamin-D-Status zeigte, dass eine Vitamin-D-Supplementierung das Sturzrisiko reduziert und die Muskelleistung und -kraft verbessert. Viele epidemiologische Studien haben ebenfalls gezeigt, dass die Funktion der unteren Extremitäten bei älteren Patienten mit Hypovitaminose D beeinträchtigt ist.
Eine aktuelle Überprüfung von RCTs hat jedoch den positiven Effekt einer Vitamin-D-Monotherapie bei älteren Erwachsenen (ab 50 Jahren) ohne Vitamin-D-Mangel klar verneint. Die Supplementierung hatte keine signifikanten Auswirkungen auf Handgreifkraft, Timed Up-and-Go (TUG)-Test, appendikuläre fettfreie Masse oder die allgemeine Muskelkraft und körperliche Leistungsfähigkeit. Daher wird Vitamin-D-Supplementierung nicht zur Verbesserung der Sarkopenie bei Personen empfohlen, die nicht vitamin-D-defizient sind.
2.2. Myostatin-Hemmung
Myostatin, ein Mitglied der Transforming Growth Factor Beta Superfamilie, reguliert negativ das Muskelwachstum. In vielen neuromuskulären Erkrankungen, wie z. B. Muskeldystrophie Duchenne (DMD) und Amyotropher Lateralsklerose, wurde die Wirkung von Myostatin-Inhibitoren untersucht.
Subkutane Injektionen von Anti-Myostatin-Peptiden bei CKD-Mäusen führten zur Wiederherstellung von Gewichts- und Muskelmasseverlust. Bei DMD-Patienten waren positive Effekte von Myostatin-Inhibitoren jedoch schwer zu erzielen. Ein humanisierter Antikörper gegen Myostatin, LY2495655, zeigte in einer RCT an Patienten mit Hüftgelenkersatz eine dosisabhängige Zunahme der fettfreien Masse. Eine Phase-II-Studie mit dem gleichen Antikörper an gebrechlichen älteren Personen über 75 Jahre zeigte ebenfalls eine signifikante Zunahme der appendikulären fettfreien Masse und eine Verbesserung der funktionellen Eigenschaften wie Treppensteigzeit und Stuhlstand.
Obwohl einige Studien positive Ergebnisse bei der Myostatin-Hemmung zeigten, sind die meisten klinischen Studien im Hinblick auf eine signifikante Zunahme der Muskelmasse und funktionelle Verbesserungen enttäuschend. Die Rolle von GDF11, das Myostatin in Aminosäuresequenz und Signalwegen ähnelt, ist ebenfalls Gegenstand intensiver Forschung, aber widersprüchliche Ergebnisse erfordern weitere Klärung.
2.3. Anabole Steroide
Anabole Hormone werden derzeit nicht für das Management der Sarkopenie empfohlen. Testosteronspiegel nehmen bei Männern nach dem 30. Lebensjahr jährlich ab, und auch bei Frauen sinken die Spiegel rapide. Bei Nierenfunktionsstörungen sind die Testosteronspiegel ebenfalls deutlich reduziert.
Systematische Übersichten haben gezeigt, dass eine Testosteron-Supplementierung Sarkopenie-Merkmale wie Muskelmasseverlust und Greifkraft verbessern kann. Eine placebokontrollierte Studie mit hochdosiertem Testosteron über sechs Monate führte zu einer Zunahme der fettfreien Körpermasse in Beinen und der Muskelkraft in Beinen und Armen bei älteren Männern. Allerdings überwiegen bei hochdosierter Testosterontherapie die potenziellen Risiken (z. B. Thrombose, Schlafapnoe, Prostatakrebs) oft den Nutzen.
Neue nicht-steroidale Verbindungen, sogenannte selektive Androgenrezeptor-Modulatoren (SARMs), zeigen eine gewebeselektive Aktivität und weniger systemische Nebenwirkungen. Studien mit SARMs wie Enobosarm und GSK2881078 zeigten Verbesserungen der körperlichen Funktion und der fettfreien Körpermasse bei gesunden postmenopausalen Frauen und älteren Männern. Hier sind jedoch strengere klinische Studien erforderlich.
Oxymetholon, ein milderes anaboles Steroid, zeigte in einer RCT an Hämodialysepatienten eine signifikante Zunahme des fettfreien Volumens, der körperlichen Funktion und der Greifkraft. Auch in Mausmodellen unterdrückte Oxymetholon die Expression von Myostatin und Muskelatrophie-Genen und induzierte Faserhypertrophie. Die Nutzen-Risiko-Abwägung von Anabolika bei Sarkopenie erfordert jedoch weitere Untersuchungen. Um Ihre Fitnessziele zu erreichen, bietet der mega fitness shop möglicherweise sicherere Alternativen und Produkte.
2.4. Glukose-senkende Medikamente
Einige Medikamente zur Senkung des Blutzuckers wurden auch auf ihre potenziellen Auswirkungen auf die Sarkopenie untersucht, insbesondere bei Patienten mit Diabetes.
2.4.1. Metformin
Metformin ist das am häufigsten verschriebene Antidiabetikum. Es aktiviert AMPK und stimuliert die PGC1α-Genexpression im Skelettmuskel, was die Fettsäureoxidation fördert und die intramuskuläre Fetteinlagerung unterdrückt. Dies kann Angiogenese, mitochondriale Biosynthese und die Umwandlung von Muskelfasertypen von glykolytisch zu oxidativ fördern.
Klinische Studien an älteren Patienten mit Diabetes zeigten, dass Metformin die Gehgeschwindigkeit verbesserte. Da die meisten Berichte aus klinischen Studien jedoch Patienten mit Diabetes betreffen, fehlen noch ausreichende Beweise für die Behandlung der Sarkopen