Lexikon

Unser Gehirn ist ein Labyrinth. Die wichtigsten Begriffe und Fragen erklären wir in unserem Lexikon.

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Aminosäuren

Aminosäuren sind organische Verbindungen, die eine Carboxy- und eine Aminogruppe tragen und vom Körper selbst gebildet oder mit der Nahrung aufgenommen werden müssen. Aminosäuren sind die Bausteine des Lebens, aus denen die Proteine aufgebaut sind und als solche im Organismus zahlreiche Funktionen erfüllen. Sie sind an der Bildung der Muskeln und Organe beteiligt. Weiters haben Aminosäuren vielfältige metabolische Effekte, zum Beispiel als Vorläufer von Hormonen und Neurotransmittern.

Aminosäuren

Aminosäuren sind organische Verbindungen, die eine Carboxy- und eine Aminogruppe tragen und vom Körper selbst gebildet oder mit der Nahrung aufgenommen werden müssen. Aminosäuren sind die Bausteine des Lebens, aus denen die Proteine aufgebaut sind und als solche im Organismus zahlreiche Funktionen erfüllen. Sie sind an der Bildung der Muskeln und Organe beteiligt. Weiters haben Aminosäuren vielfältige metabolische Effekte, zum Beispiel als Vorläufer von Hormonen und Neurotransmittern.

Apoptose

Unter Apoptose versteht man eine Form des programmierten Zelltods. Im Gegensatz zum anderen bedeutenden Mechanismus des Zelltods, der Nekrose, wird die Apoptose von der betreffenden Zelle selbst aktiv durchgeführt und ist somit Teil des Stoffwechsels der Zelle. Dieses fein abgestimmte, koordinierte Absterben der Zellen unterliegt einer strengen Kontrolle und es wird gewährleistet, dass die betreffende Zelle ohne Schädigung des Nachbargewebes zugrunde geht.

Für ihre Entdeckungen, die genetische Regulation der Organentwicklung und des programmierten Zellsterbens betreffend, erhielten die Wissenschaftler Sydney Brenner (Großbritannien), H. Robert Horvitz (USA) und John E. Sulston (Großbritannien) im Jahre 2002 den Nobelpreis für Medizin. Die Entdeckungen sind von großer Bedeutung für die medizinische Forschung und vertiefen das Verständnis für die Entstehung einer Reihe von Krankheiten.

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Arginin

Arginin ist als semiessenzielle Aminosäure an zahlreichen biologischen Funktionen beteiligt. Es öffnet wie eine Art Schalter den Weg zur Spermidinsynthese. Bei Sportlern ist Arginin bekannt für sein Plus an Muskelkraft und Anwendung zur sportlichen Leistungssteigerung. Arginin ist ein wichtiger Bauteil des Immunsystems, regelt die Freisetzung von Hormonen und die Kreatin-Synthese. Es ist wichtig für die Lebergesundheit und Entgiftungsfunktion über die Leber. Arginin ist beteiligt an der Ausschüttung von Wachstumshormonen, Adrenalin und Insulin.

 Arginin verbessert generell den antioxidativen Status. Arginin besitzt mehrere Einsatzbereiche, die durch viele Studien belegt sind. 

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Autophagie

Bezeichnet den Prozess in Zellen, mit dem sie eigene Bestandteile abbauen und verwerten. Autophagie ist an einer Vielzahl von physiologischen Prozessen beteiligt und ist auch bei der Abwehr bei einer Verletzung der Zelle oder von altersbedingten Krankheiten dazugehörig. Dem japanischen Wissenschafter Yoshinori Osumi wurde für seine Entdeckungen auf dem Gebiet 2016 der Nobelpreis für Physiologie und Medizin zuerkannt.

B

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Blut-Hirn-Schranke

Die Blut-Hirn-Schranke (BHS) stellt einen hochselektiven Filter an den Membranen der Blutgefäße im Gehirn dar, über den die vom Gehirn benötigten Nährstoffe zugeführt und die entstandenen Stoffwechselprodukte abgeführt werden. Dies wird durch eine Reihe spezieller Transportmoleküle gewährleistet. Die BHS schützt das Gehirn vor im Blut zirkulierenden Krankheitserregern, Toxinen und Botenstoffen.

Die Ernährung und damit die Funktion des Gehirns sind somit zu 100 Prozent von der reibungslosen Funktion der Blut-Hirn-Schranke abhängig. Im Laufe des Alterungsprozesses führen Fehler von Transportfunktionen der BHS zu einer Störung des Gehirnstoffwechsels.

Die gezielte Aktivierung des Transports über die BHS ermöglicht eine verbesserte Versorgung des Gehirns mit Nährstoffen und gleicht metabolische Defizite aus. 

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C

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Cholin

Cholin ist eine semiessenzielle Aminosäure. Bei adäquater Versorgung mit Aminosäuren, insbesondere Lysin und Methionin, kann Cholin vom Körper gebildet werden, es muss aber hauptsächlich mit der Nahrung aufgenommen werden, um in für die Gesundheit nötigen Mengen vorhanden zu sein.

Cholin ist Bestandteil von Phospholipiden, den strukturgebenden Bestandteilen aller Zellmembranen. Im Gehirn und in den Nerven wird Cholin zu dem wichtigen Neurotransmitter (Nervenbotenstoff) Acetylcholin umgewandelt, der für Gedächtnis- und Denkfähigkeit zuständig ist. Als obligater Bestandteil des Gallensekrets emulgiert Cholin die Nahrungsfette und hat Anteil am Abtransport der Triglyzeride (Fette) aus der Leber. Weiterhin fördert Cholin die Entgiftungskapazität der Leber, etwa bei Alkohol-, Arzneimittel-, Schwermetall- und Umweltbelastungen.

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F

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Folsäure

Folsäure ist ein wasserlösliches Vitamin, gehört zur Gruppe der B-Vitamine und hat viele Aufgaben im Körper. Es ist unentbehrlich für Zellen und Nerven. Folsäure ist in den letzten Jahren vor allem Frauen mit Kinderwunsch ein Begriff, da es für die Entwicklung des Embryos von großer Bedeutung ist. Ein Folsäuremangel kann verschiedene Ursachen haben: zu geringe Zufuhr mit der Nahrung, die Einnahme bestimmter Medikamente oder ein allgemein erhöhter Bedarf. Folsäure trägt zur Verringerung von Müdigkeit und Ermüdung und zur normalen psychischen Funktion bei.

G

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Gehirn

Das Gehirn ist mit seinen etwa 100 Milliarden Nervenzellen, die durch 100 Billionen Synapsen eng verbunden sind, ein komplexes Wunderwerk. Die Länge aller Nervenbahnen zusammen beträgt im Körper eines Erwachsenen zirka 5,8 Millionen Kilometer. Dies entspricht 145 Erdumrundungen.

Das menschliche Gehirn macht zwar nur 3 Prozent des gesamten Körpergewichts aus, benötigt aber ca. 30 Prozent des Blutes, das durch den Körper gepumpt wird. Auch ein Fünftel des täglichen Kalorienbedarfs, sowie ein Fünftel des Sauerstoffs im Blut werden zur Versorgung des Gehirns gebraucht, damit das Gehirn seine zahlreichen Aufgaben bewältigen kann.

Das Gehirn ist der größte Verbraucher von Glukose. Es verbrennt rund 200 Gramm Glukose am Tag. Das entspricht etwa 14 Esslöffeln Zucker.

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Ginseng

In der traditionellen chinesischen Medizin ist Ginseng schon seit über 2000 Jahren als Heilmittel bekannt. Vor allem im fernen Osten wird Ginseng als stärkendes Tonikum verwendet. Ginseng gehört zu den berühmtesten chinesischen Pflanzen. Das Kräftigungsmittel kann Ausdauer und Widerstandskraft steigern und das Gehirn leistungsfähiger machen.

Früher waren Ginsengwurzeln äußerst kostbar, sogar wertvoller als Gold. Die Ginsengurzel enthält sogenannte Ginsenoside. Viele von ihnen wurden bereits extrahiert und wissenschaftlich erforscht. In der Pflanzenkunde zählt Ginseng zählt zu den adaptogenen Naturstoffen.

 

Zum Brain Blog Artikel über Ginseng 

 

 

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Glukose

Glukose ist die wichtigste Energiequelle aller lebender Systeme. Glukose ist eine einfache Kohlenhydratform. Zum ersten Mal wurde Glukose in Trauben entdeckt, das brachte ihr den umgangssprachlichen deutschen Namen „Traubenzucker“ ein. Traubenzucker kommt in Lebensmitteln wie Trauben, Brot, Reis, Nudeln und Teigwaren sowie Kartoffeln vor.

Das Gehirn ist der größte Verbraucher von Glukose (200g pro Tag).

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Glukose-Transporter

Glukose wird Molekül für Molekül über die Gefäßmembran transportiert. Die meisten Glukosetransporter sind Insulin-gesteuert. So kann der Transport der Glukose in jene Gewebe gelenkt werden, wo Energie gerate benötigt wird (z.B. Muskel). Wegen des ständig hohen Bedarfs im Gehirn wird hier die Glukose vor allem mit dem Insulinrezeptor-unabhängigen Transporter GLUT1 transportiert.

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Homocystein

Der Stoff Homocystein wurde im Jahr 1932 von dem US-amerikanischen Biochemiker Vincent du Vigneaud entdeckt. Erst im Jahr 1962 erkannten Desmond Neill und Nina A. J. Carson vom Royal Victoria Hospital im nordirischen Belfast, dass Homocystein im Zusammenhang mit bestimmten Krankheiten steht. Ein gesunder Homocysteinspiegel sollte unter anderem deshalb angestrebt werden, weil zu hohe Konzentrationen den Körper schädigen können.

Hopfen

Hopfen (botanischer Name: Humulus lupulus) ist als Bierzutat bekannt. Neben der Verwendung als Bierzutat wurde im frühen Mittelalter auch die Wirkung von Hopfen entdeckt. Hopfen wirkt beruhigend.

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Melisse

In der Pflanzenkunde ist Melisse (botanischer Name: Melissa officinalis) aufgrund ihrer vielen positiven Wirkungen bekannt. Der Geruch der Melisse ist zitrusartig.

Methionin

Die Aminosäure Methionin gelangt über die Blut-Hirn-Schranke in das Gehirn. Methionin ist ein Baustein für Struktur- und Funktionsproteine im Körper, ist Ausgangssubstanz für die Bildung nicht-essenzieller Aminosäuren und liefert ein Grundgerüst für die Synthese von Glukose.

Im Körper werden aus Methionin andere Aminosäuren wie Cystein und S-Adenosyl-Methionin (SAM) gebildet. SAM ist unter anderem wichtig für das Wachstum, die Gesundheit von Leberzellen und die Bildung von Nervenbotenstoffen. So beeinflusst SAM den Gehirnstoffwechsel und wird bei der Behandlung von Depressionen angewendet.  

Methionin hilft dabei, Glutathion aufzubauen, das wiederum oxidativen Stress abwehrt.
Es ist medizinisch indiziert zur Erhöhung der biologischen Wertigkeit von pflanzlichem Protein aus Hülsenfrüchten in Zeiten eines erhöhten Eiweißbedarf sowie begleitend therapeutisch zur Harn Ansäuerung bei rezidivierenden Infekten der ableitenden Harnwege und zur Optimierung der Wirkung von Antibiotika mit Wirkstoffoptima im sauren Urin.

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Ornithin

Die Aminosäuren Glutamin, Ornithin und Arginin lassen besser schlafen, indem sie einen wichtigen Störfaktor ausschalten: Ammoniak. Ammoniak entsteht beim Abbau von Proteinen. Findet sich zu viel Ammoniak im Körper kann Ammoniak auch in das Gehirn gelangen und wichtige Funktionsabläufe lahmlegen. So sorgt ein hoher Ammoniakspiegel beispielsweise für Schlaflosigkeit.

Da Arginin aus Ornithin hervorgeht, verstärkt Ornithin die Wirkung von Arginin. 

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Polyamine

Polyamine sind eine Gruppe der biogenen Amine, die biosynthetisch von Aminosäuren abstammen. Sie sind für Zellen zum Überleben und zum Wachsen erforderlich. Biogene Polyamine wie Spermidin und Spermin sind kleine polykationische Moleküle. Diese können mit Ribonukleinsäuren interagieren und deren Eigenschaften verändern. Es wird angenommen, dass Polyamine zu einem gewissen Grad supercoiled und gefaltene DNA stabilisieren können. Sie werden sowohl vom Körper produziert als auch mit der Nahrung aufgenommen, wobei sich eine hohe Polyamin-Konzentration unter anderem in Weizenkeimlingen findet. Ihre Menge in den Zellen des Körpers sinkt mit dem Alter.

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Resveratrol

International berühmt wurde Resveratrol in den 1990er-Jahren durch die mögliche Erklärung für das »Französische Paradoxon« und Aufsehen erregenden Aussagen zur positiven Wirkung von (Rot-)Wein des berühmten französischen Herzspezialisten Christaan Barnard.

Bestimmte Völker wie Franzosen, Spanier, Italiener und Griechen weisen aufgrund ihrer Ernährung beziehungsweise spezieller darin enthaltener sekundärer Pflanzenstoffe eine bessere Gesundheit und höhere Altersstruktur als etwa Briten und Amerikaner auf. Dafür verantwortlich sind neben verschiedenen anderen auch der Pflanzenwirkstoff Resveratrol in Wein, Rotwein und Trauben, dessen Wirkung positiv für das Herz-Kreislauf-System ist.

In den Trauben ist Resveratrol vor allem in der Traubenschale aber auch in Traubenkernen sowie Stielen, Reben und Wurzeln des Weinstocks zu finden. Resveratrol kommt auch in Erdnüssen und Maulbeeren vor.

Den höchsten Gehalt an Resveratrol hat der japanische Knöterich (Polygonum cuspidatum). 

Resveratrol ist ein sekundärer Pflanzenstoff, genauer ein Flavonoid der Gruppe Polyphenole. Resveratrol wirkt biologisch als Phytoalexin in den Schalen von Weintrauben. Phytoalexine sind antibiotische Stoffe, die zum pflanzeneigenen Immunsystem gehören. 

Die wissenschaftlichen Studien der letzten Jahrzehnte belegen herz- und gefäßschützende, krebshemmende, antioxidative, keimtötende und entzündungshemmende Eigenschaften von Resveratrol.

 

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Spermidin

Spermidin ist ein natürlich vorkommender Stoff. Er kommt in höchster Konzentration in Samenflüssigkeit vor, daher auch der Name Spermidin. Es ist ein Zwischenprodukt bei der Bildung von Spermin aus Putrescin und decarboxyliertem S-Adenosylmethionin. Spermidin kommt in allen lebenden Organismen vor und ist eng mit dem Zellwachstum verbunden. In diversen Studien konnte durch die Verabreichung von Spermidin Zellnekrosen verhindert und im Zuge dessen ein lebensverlängernder Effekt auf die Zellen festgestellt werden. Spermidin kann die Autophagie anregen.

In einer erst kürzlich veröffentlichten Studie konnten Forscher im Tierversuch zeigen, dass durch Fütterung mit Spermidin altersbedingte Gedächtnisstörungen entgegengewirkt wird. Die Gedächtnisleistung konnte auf dem Niveau von jugendlichen Tieren stabilisiert werden. Durch Reinigungsprozesse im Gehirn werden Signalwege und damit die Gedächtnisleistung aufrechterhalten.

Nahrungsmittel mit hohem Spermidingehalt sind Vollkorn bzw. Weizenkeime, gereifter Käse, Pilze, Sojaprodukte und Hülsenfrüchte. Umgelegt auf die individuelle Nahrungsmittelzufuhr würde man sich mit beispielsweise zwei Portionen Vollkornbrot, zweimal Salat und einem Apfel auf dem täglichen Speiseplan im oberen Drittel der Spermidineinnahme wiederfinden.

Spermidin ist in den letzten Jahren zu einem berühmten Molekül geworden. Ein Zauberwort ist dabei die Autophagie, die Müllabfuhr" der Zelle, ein anderes ist „Longevity“, die ersehnte Langlebigkeit. Bei einer Betrachtung auf der molekularen Ebene zeigt sich, dass Spermidin und seine Schwestermolekül Spemin in der Lage sind, aufgrund ihrer basischen Eigenschaften Phosphat-haltige Biomoleküle zu aktivieren. Das trifft auf alle biologischen Phosphate zu, vor allem aber für die DNA und die RNA, welche ohne diese Komponenten nicht aktiviert werden können. Daher entsteht in den Zellen bei  jeder Genaktivierung ein extrem hoher Bedarf an den beiden Stoffen. Diese werden dann sehr rasch in großen Mengen aufgebaut und nach Abschluss des Prozesses ebenso rasch wieder abgebaut.Mit zunehmendem Alter steigt der Spermidinbedarf an.

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Vitamin B12

Vitamin B12 ist eine Gruppe von Verbindungen, die Kobalt enthalten. Man nennt dieses Vitamin deshalb auch Cobalamin. Vitamin B12 ist wie die anderen B-Vitamine ein wasserlösliches Vitamin mit essenzieller Bedeutung für verschiedene Stoffwechselprozesse.

VitaminB12 ist an der Reproduktion der Zellen und des Blutes beteiligt und dient der Gesunderhaltung des Nervensystems. Medizinisch indiziert ist es zur allgemeinen Prävention, bei  erhöhtem Bedarf durch Sport, Stress und bei Konzentrationsschwierigkeiten, bei Vitamin-B-12-Mangelzuständen infolge langfristiger Fehl- und Mangelernährung, zum Ausgleich einer Unterversorgung bei Vegetariern und Veganern sowie zur Anhebung niedriger Vitamin B12-Speicher bei älteren Menschen sowie infolge von Arzneimittelinteraktionen. Cobalamin trägt zu einem normalen Energiestoffwechsel, zuu einer normalen Funktion des Immunsystems sowie zu einer normalen Funktion des Nervensystems und einer normalen psychischen Funktion bei. Es hat eine Funktion bei der Zellteilung. Weiters kann es Müdigkeit und Ermüdung verringern.

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Vitamin B6

Die phosphorylierten Vitamin-B6-Derivate wirken als Coenzyme in etwa einhundert enzymatischen Reaktionen. Vitamin B6 ist ein wichtiger Faktor für die Synthese der Neurotransmitter Serotonin, Noradrenalin, Dopamin und GABA. Symptome einer Unterversorgung zeigen sich daher als erstes im Bereich des Nervenstoffwechsels. Unspezifische Störungen des zentralen Nervensystems, gesteigerte Erregbarkeit oder Schreckhaftigkeit sind erste Anzeichen einer suboptimalen Versorgung. Über die Serotoninsynthese werden Schlaflosigkeit, Nervosität und Angstzustände positiv beeinflusst. Ein typisches Zeichen für Vitamin-B-6-Mangel ist eine fehlende Traumerinnerung

In der Therapie des Karpaltunnelsyndroms, gilt Vitamin B6 als effizientes, risikofreies Therapeutikum.

Der Bedarf an diesem Vitamin erhöht sich in der Schwangerschaft durch den gesteigerten Proteinumsatz um 60%.

Im Weiteren ist Vitamin B6 zusammen mit Folsäure und Vitamin B12 am Abbau der Aminosäuremetaboliten Homocystein beteiligt, der bereits in niedrigen Konzentrationen endotheltoxisch wirkt. Erhöhte Homocysteinwerte gelten aufgrund ihres endothelschädigenden Potentials als unabhängiger Risikofaktor für arteriosklerotische Erkrankungen.

Im höheren Lebensalter steht ein häufig schlechter Vitamin-B-6-Status im Zusammenhang mit einer Schwächung des Immunsystems. Gleiches gilt für chronischen Alkoholkonsum.

Vitamin B6 ist indiziert zur allgemeinen Prävention, therapeutisch begleitend bei PMS, insbesondere bei prämenstrueller Depression und Dismenorrhoe, Karpaltunnelsyndrom, Alkoholerkrankungen und dem Chronic-Fatigue-Syndrome.

Es trägt bei zu einer Normalisierung der Cysteinsynthese, des Energiestoffwechsel, Homocysteinstoffwechsels, der psychischen Funktion, normalen Funktion des Nervensystems und der Bildung roter Blutkörperchen bei. Weiters trägt es zu einer Verringerung von Müdigkeit sowie Regulierung der Hormontätigkeit bei.

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Vitamine

Vitamine sind organische Verbindungen, die vom Organismus für lebenswichtige Funktionen benötigt werden, aber im Stoffwechsel nicht oder nicht im ausreichenden Umfang synthetisiert werden können und daher regelmäßig mit der Nahrung zugeführt werden müssen.

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Zink

Zink Ist ein extrem wichtiger Mineralstoff für unseren Körper und erfüllt Schlüsselfunktionen, welche die Haut, Haare und Nägel betreffen. Zink unterstützt den Stoffwechsel sowie das Immunsystem. Viele Enzyme im Gehirn benötigen Zink. Zink trägt zu einer normalen kognitiven Funktion bei. Zink trägt dazu bei, die Zellen vor oxidativem Stress zu schützen. Man hat festgestellt, dass Alzheimer-Erkrankte häufig einen Zinkmangel aufweisen.

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