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Wissenswertes zum Thema

          

             Entgiften

 

 

Einleitung

 

Neben den lebensnotwendigen Nährstoffen nimmt der Mensch mit der Nahrung eine große Zahl an nicht verwertbaren chemischen Stoffen (Fremdstoffe oder Xenobiotika) auf, die aus natürlichen oder menschengemachten Quellen, z.B. der chemischen Industrie, der Landwirtschaft oder aus der Umwelt (KFZ-Abgase, Haushaltschemikalien, Insektizide, Pestizide, ) stammen können. Im besten Fall werden diese Xenobiotika unverändert ausgeschieden, mitunter wirken sie aber im Körper als Giftstoff und können dann eine Gesundheitsgefährdung für den Organismus darstellen. Allein mit einer Tasse Kaffee werden ca. 300 verschiedene Substanzen aufgenommen, deren Wirkung zum großen Teil nicht bekannt ist. Toxintransport und Speicherung

Fremdstoffe können nach ihrer Aufnahme über den Gastrointestinaltrakt (Magen und Darm), die Haut oder die Lungen im Blut transportiert werden. Fettlösliche Stoffe werden an Eiweiße (Proteine) wie Albumin im Blut gebunden. Menschliches Blut enthält etwa 65-85 g/L Protein, knapp die Hälfte davon entfällt auf das Transportprotein Albumin mit ca. 35-50 g/L.

Aber auch andere Proteine im Blut können Fremdstoffe binden und transportieren. Neben dem Serum-Albumin sind u.a. die Lipoproteine (LDL, fettlöslichen Fremdstoffmolekülen verantwortlich, die so mit dem Blut in alle Organe gelangen können.

In bestimmten Geweben können toxische Fremdstoffe bevorzugt aufgenommen und angereichert werden (Depotbildung). Im Speichergewebe erfolgt eine Konzentrierung, ohne dass der Fremdstoff hier zwingend toxisch wirken muss - der Wirkort für diese Stoffe ist oft ein ganz anderes Organ. Die Bindung der in den Speichergeweben ( wie z.B. das Fettgewebe) angereicherten Fremdstoffe ist reversibel (umkehrbar), so dass diese im Gleichgewicht mit den frei im Blutplasma vorhandenen Substratmengen stehen. Sinkt die Blutplasmakonzentration eines Fremdstoffes infolge von Verstoffwechslung oder Ausscheidung, wird durch Verschiebung des Gleichgewichtes erneut Fremdstoff aus dem Speicher ins Blut abgegeben. Die Folge einer Depotbildung ist immer eine Verlängerung der Halbwertszeit (Zeitdauer bis die Hälfte der vorhandenen Menge abgebaut wird).

Vor allem die Leber und die Nieren, aber auch Fettgewebe und Knochen zählen zu den Organen mit der höchsten Speicherkapazität für Fremdstoffe. Viele Umweltgifte sind sehr lipophil und werden daher bevorzugt im Fettgewebe gespeichert. Dort lösen sie sich im neutralen Fett, das etwa 20-50 % der Körpermasse eines Menschen ausmachen kann. Dadurch wird die Konzentration des Fremdstoffs in den Zielgeweben und folglich auch die toxische Wirkung verringert. Aber bei einem beschleunigten Abbau des Fettgewebes, zum Beispiel infolge einer schweren Erkrankung oder einer radikalen Diät, werden die gespeicherten Fremdstoffe in großem Umfang freigesetzt und im Körper verteilt. Dies kann dann toxische Organschäden zur Folge haben, die sich entweder durch eine Verschlech-terung des Allgemeinzustandes gleich (Rückvergiftungseffekt) oder erst viel später (wie z.B. Schäden an den Erbanlagen (DNS) durch Mutation(en)) bemerkbar machen können.

 

Umwandlung (Biotransformation) von Fremdstoffen

 

Viele der Fremdstoffe, die über die Nahrung oder auf anderen Wegen in den Körper gelangen, wie zum Beispiel Medikamente, werden im Blut reversibel an Plasmaproteine gebunden transportiert und können so verschiedene Organe erreichen. Diese oft lipophilen (fettliebenden) Stoffe können den Körper praktisch nicht verlassen. Um derartige Schadstoffe über eine Ausscheidung im Harn aus dem Körper entfernen zu können, ist eine gewisse Wasserlöslichkeit der betreffenden Substanzen erforderlich, die über eine enzymatische Reaktion der lipophilen Fremdstoffe erreicht wird.

Fast alle fettlöslichen Stoffe unterliegen einer Biotransformation. Unter diesem Begriff versteht man eine enzymatisch beschleunigte Umwandlung von lipophilen Stoffen im Organismus unter Bildung von wasserlöslichen Produkten. Die toxischen Eigenschaften des Metaboliten (Stoffwechselzwischenproduktes) unterscheiden sich von der des Ausgangsproduktes. Oft ist das wasserlösliche Produkt weniger toxisch, das ist aber nicht immer so. Mitunter wird ein harmloses Ausgangsprodukt durch diese Enzyme erst in einen sehr reaktiven und toxischen Metaboliten umgewandelt.

Hinweis

    Biotransformation ist nicht gleichbedeutend mit Entgiftung (Detoxifizierung)!

 

Diese so genannten Fremdstoff-metabolisierenden Enzyme bauen auf die gleiche Art und Weise auch andere Schadstoffe wie Medikamente, Drogen, Konservierungsmittel oder Pestizide ab und spielen daher eine sehr wichtige Rolle für die Entgiftung des Körpers. Je nachdem, auf welchem Prinzip die Detoxifizierung beruht, wird dabei nach Phase-I-Reaktionen und nach Phase-II-Reaktionen unterschieden.

Wo findet die Biotransformation statt?

Fast alle Biotransformationsreaktionen laufen intrazellulär (in der Zelle) ab und werden durch Enyzme katalysiert, die in vielen Organen vorkommen. Die Leber ist das wichtigste Organ für die Biotransformation, aber auch in anderen Organen wie Haut, Lunge, Magen-Darm-Trakt, Niere, Gehirn, Hoden, Eierstock und Nasenschleimhaut werden Fremdstoffe umgewandelt, wenn auch in geringerem Maße als in der Leber.

Die metabolisierenden Enzyme sind in den meisten Fällen im endoplasmatischen Retikulum (bestimmte Strukturen in den Zellen, in denen Auf- und Umbauprozesse der Zelle stattfinden) oder der löslichen Fraktion des Cytoplasmas (Cytosol) lokalisiert. Auch die Enzyme der bakteriellen Dickdarm-Flora spielen eine beträchtliche Rolle bei der Biotransformation bestimmter Fremdstoffe. Somit ist ein gesundes Mikrobiom (Darmflora) des Darmes ein wichtiger Bestandteil der Stoffumwandlung. Ein gestörtes Mikrobiom mit Vermehrung stoffwechselaktiver Fäulnisbakterien trägt durch die Bildung toxischer Substanzen erheblich zur Schadstoffbelastung unseres Körpers bei.

 

Reaktionen der Biotransformation von Fremdstoffen

 

Die große Zahl enzymatisch katalysierter Umwandlungen von lipophilen Fremdstoffen (Biotransformation) wird in zwei Phasen unterteilt. Im Phase-I-Metabolismus wird in das lipophile Fremdstoffmolekül durch Oxidation, Reduktion oder Hydrolyse (Funktionalisierung) eine polare (gegensätzliche elektrische Polung) Gruppe eingeführt. Diese Transformation führt in den meisten Fällen zu einem Stoff mit geringerer Toxizität und erhöhter Löslichkeit in polaren Lösungsmitteln wie Wasser. Typische Beispiele für Reaktionen des Phase-I-Metabolismus sind die Einführung oder Freisetzung von funktionellen Gruppen wie Hydroxy-Gruppen (OH-), SH-, NH2- oder auch COOH-Gruppen.

Eines der wichtigsten Substanzen zur Ausscheidung von Schadstoffe

    Glutathion

 

Diejenigen Stoffwechselzwischenprodukte, die noch nicht wasserlöslich genug sind, um ausgeschieden zu werden, sind dann Substrate für Enzyme des Phase-II-Metabolismus, die alle zu den Transferasen gehören. In der Phase II wird der Metabolit mit einem körpereigenen, aus dem Zellstoffwechsel stammenden wasserlöslichen Stoff gekoppelt (Konjugation), so z.B. einem Zucker, einer Aminosäure, einer Schwefelsäure oder Glutathion, so dass ein gut wasserlösliches, und damit leicht über die Nieren ausscheidbares Produkt entsteht. Für eine effiziente Entgiftung von Schadstoffen ist das Zusammenspiel beider Detoxifikationssysteme notwendig.

 

Reaktionen bei der Biotransformation

 

Phase I                                                               Phase II

Oxidation                                                  Glucuronidierung

Reduktion                                                   Sulfatierung

Dehalogenierung                                       Acetylierung

Hydrolyse                                            Glutathion-Konjugation

                                                             Aminosäure-Konjugation

                                                                    Methylierung

 

Phase-I-Metabolismus

 

Definition

    Phase-I-Reaktionen führen funktionale Gruppen in das lipophile Fremdstoffmolekül ein oder verändern allgemein das Molekül enzymatisch in einer Art und Weise, dass die Wasserlöslichkeit steigt.

All diese Reaktionen führen eine polare Gruppe in das Fremdstoffmolekül ein. Acetylsalicylsäure (Aspirin) wird beispielsweise über eine hydrolytische Spaltung entgiftet, während die Catechyl-O-Methyl-Transferase Noradrenalin, Adrenalin und Dopamin methyliert.

 

Die wichtigsten Phase-I-Enzyme gehören alle zur großen Gruppe der Cytochrom P450-Monooxygenasen. Monooxygenasen, die auch als mischfunktionelle Oxidasen bezeichnet werden, fügen ein Sauerstoff-Atom in das xenobiotische Substrat ein.

Arzneimittel-Metabolismus und Phase-I-Enzyme

Die wichtigsten Phase-I-Enzyme für den Abbau von Arzneimitteln beim Menschen gehören ebenfalls zur Familie der Cytochrom P450-Enzyme (CYP450), vor allem die CYP1A-, CYP2C-, CYP2D- und CYP3A-Familie. Die Abkürzung CYP steht für Cytochrom P450. Die dann folgende Zahlen- und Buchstabenkombination kennzeichnet die Cytochromfamilie und das jeweilige Isoenzym. CYP2C9 ist beispielsweise für die Entgiftung des Schmerz- und Entzündungshemmers Diclofenac verantwortlich, CYP2C19 metabolisiert das Psychopharmakon und Schlafmittel Diazepam und das Magenmittel Opremazol. Mitunter wird die Wirksubstanz erst durch den Phase-I-Metabolismus selbst freigesetzt; die analgetische Wirkung von Codein beruht auf der Umsetzung von Codein zu Morphin (Spaltung des Methylethers) durch das CYP2D6-Enzymsystem in der Leber.

Neben den CYP-Enzmen existieren noch eine Reihe anderer Phase-I-Enzyme, die für den Arzneimittelmetabolismus von Bedeutung sind, wie beispielsweise die Aldehyd-Dehydrogenase (ALDH) oder die Alkohol-Dehydrogenase (ADH).

Die Cytochrom P450-Enzymfamilie

Die enorme Variationsbreite der Cytochrom P450-Enzymfamilie ist der Grund für die große Vielfalt der katalysierten Reaktionen und für die breite Palette an Substraten - mittlerweile sind ca. 60 verschiedene Reaktionstypen bekannt. Ein Substrat kann durch verschiedene Isoenzyme zu ganz unterschiedlichen Produkten umgesetzt werden; manche Isoenzyme können ein Substrat auch in mehr als ein Produkt umwandeln.

Bisher sind mehr als 500 verschiedene Cytochrom P450-Enzyme (abgekürzt mit CYP) identifiziert worden. Man nimmt an, dass sich die Gene aus einem gemeinsamen Vorläufergen herleiten, das vor ca. 3 bis 3,5 Milliarden Jahren entstanden sein soll. Diese Isoenzyme unterscheiden sich in vielen biochemischen Eigenschaften wie der molekularen Masse oder der Substratspezifität, benötigen aber alle die Cytochrom P450-Reduktase und Phospholipide wie z.B. Phosphatidylcholin für ihre Aktivität.

Je nach Zelle variiert auch das Isoenzymmuster. Durch die Aufnahme von bestimmten Fremdstoffen wird die Genexpression verschiedener Cytochrom P450-Gene selektiv erhöht (Enzyminduktion), so beispielsweise auch durch Stoffe im Tabakrauch. Die Folge ist eine verstärkte Biosyntheserate der jeweiligen P450-Isoenzyme und eine verstärkte

 

Biotransformation des (induzierenden) Fremdstoffes. Dies kann bei der so beschleunigten Detoxifizierung einer toxischen Substanz vorteilhaft sein. Entstehen aber bei der Biotransformation reaktive (Zwischen-)Produkte, so sind die Folgen ungünstig, falls nicht ebenfalls gleichzeitig Phase-II-Enzyme induziert werden. Das spezifsche CYP-Isoenyzmmuster eines Menschen hat auch Auswirkungen auf die Wirkung und Nebenwirkungen von Arzneimitteln.

Mit zunehmendem Alter des Menschen nimmt die Fähigkeit zum Abbau von Xenobiotika erheblich ab. Die Konzentration an P450-Enyzmen und auch die Enzymgeschwindigkeit bleibt zwar ein Leben lang mehr oder weniger konstant, aber da das Lebervolumen und auch der Blutfluss durch die Leber mit dem Alter um etwa 30 % abnimmt, sinkt auch die Kapazität des Fremdstoff-Metabolismus. So können ältere Menschen, die oft mehrere Medikamente gleichzeitig einnehmen, diese nicht mehr so gut verstoffwechseln und sind somit deutlich gefährdeter Nebenwirkungen zu bekommen.

 

Phase-II-Metabolismus

 

Definition

    In Phase-II-Reaktionen werden polare, negativ geladene körpereigene Moleküle an das lipophile Fremdstoffmolekül gebunden (Konjugationsreaktion). Durch diese Kopplung steigt die Wasserlöslichkeit des Fremdstoffs erheblich an.

 

Dieser Phase-II-Metabolismus erhält vor allem dort eine enorme Bedeutung, wo im Phase-I-Metabolismus reaktionsfreudige oder toxische Produkte entstanden sind, die der Organismus aber aufgrund einer noch immer zu geringen Wasserlöslichkeit nicht entsorgen kann. Das Cytochrom P450-Enzymsystem ist zwar eigentlich ein Entgiftungssystem, erzeugt aber trotzdem auch zahlreiche reaktive Metaboliten, die potenziell Proteine, die DNA oder andere Zellstrukturen schädigen könnten. Durch die Phase-II-Kopplungsreaktionen werden diese reaktiven Metaboliten unschädlich gemacht und aus dem Organismus entfernt.

Von besonderer Bedeutung für die Medikamentenentgiftung im Phase II-Metabolismus sind die Glutathion-S-Transferasen (GSTs) und die N-Acetyltransferase 2 (NAT2).

Insbesondere Schwermetalle wie Quecksilber, Blei, Cadmium oder Arsen werden über die Phase II Metabolisierung aus dem Körper entfernt.

 

Mechanismus der Phase-II-Reaktionen

 

Bei Phase-II-Reaktionen werden Fremdstoffe oder Phase-I-Metabolite mit funktionellen Gruppen wie Hydroxy-Gruppen oder Carboxy-, Epoxid- oder Halogen-Gruppen in so genannten Konjugationsreaktionen mit körpereigenen Stoffen verknüpft, was in den meisten Fällen die Wasserlöslichkeit erhöht. Als Konjugate können die Fremdstoffe dann über die Nieren oder die Gallenflüssigkeit ausgeschieden werden. Die beteiligten zelleigenen Stoffe sind Monosaccharide, Aminosäuren, Sulfat, Glutathion und andere Verbindungen.

 

Hinweis:

    Das Ziel der Phase-I- und Phase-II-Reaktionen ist es, eine höhere Wasserlöslichkeit des betreffenden Metaboliten zu erreichen. Dieses Ziel wird nicht immer erreicht. Die Methylierung, Acetylierung oder eine Konjugation mit Fettsäuren im Phase-II-Metabolismus kann auch eine polare Gruppe maskieren, so dass die Wasserlöslichkeit der gebildeten Konjugate gegenüber ihren Substraten sogar noch vermindert ist und sich die Ausscheidung verzögert.

Die Glutathion-abhängigen Enzyme sind besonders wichtig für die Verstoffwechselung von Umweltgiften im Phase-II-Metabolismus. Menschen, bei denen die Enzymaktivität einer oder sogar mehrerer Glutathion-S-Transferasen genetisch bedingt fehlt oder reduziert ist, akkumulieren elektrophile Metaboliten aus dem Phase-I-Metabolismus in ihren Zellen. Bei diesen Personen treten häufig Multiorgan- oder Krebserkrankungen auf.

Gerade auch Menschen mit einem chronischen Erschöpfungssyndrom haben ebenso wie MCS-Patienten (multiple chemical sensitivity Syndrom) häufig Auffälligkeiten in der Phase II Entgiftung. Auch konnte in der Praxis bei zahlreichen Brustkrebspatientinnen eine Einschränkung der Aktivität der Glutathion-S-Transferase Theta als wichtiger Bestandteil der Phase II Entgiftung festgestellt werden.

Als Marker für die Beeinträchtigung der Glutathion abhängigen Enzyme ist die Bestimmung der Glutathion S Transferase Aktivität über eine Blutprobe gut geeignet. Zeigt dieser Test eine Nullaktivität an, so kann über eine weitere Blutprobe durch eine genetische Untersuchung weiter abgeklärt werden, ob und welche Gendefekte vorliegen.

 

 

Behandlungsansätze

 

Ist eine Einschränkung oder ein sog. Nulltyp in der Aktivität der Glutathion S Transferase Aktivität nachgewiesen worden, sollten die Betroffenen einige Dinge in ihrem Leben beachten

  1. Rauchen als außerordentliche Schadstoffquelle sollte umgehend eingestellt werden
  2. Ihre Ernährung sollte weitgehend auf biologischer Grundlage stattfinden um eine Schadstoff-Belastung durch Nahrungsmittel zu reduzieren
  3. Kontrollieren sie bewusst, womit sie sich in ihren Wohn- und Arbeitsräumen chemisch belasten könnten. Lacke, Lösemittel, Benzin, Insektizide an Pflanzen, Düfte nicht natürlichen Ursprungs, Reinigungsmittel, Waschmittel, Materialien in den Wohnräumen sollten so wenig chemische Schadstoffe wie möglich enthalten.
  4. Essen sie viel Kohl (Weisskohl, Rosenkohl, Grünkohl, Blumenkohl, Broccoli) oder nehmen sie diese Gemüse als Bestandteil grüner Smoothies.
  5. Seien sie vorsichtig mit sogenannten Entgiftungen. Ihr Körper kann viele Substanzen nicht regelrecht entgiften und eine nicht sorgfältig geplante und durchgeführte Entgiftung kann sie krank machen.
  6. Führen sie ausreichend Antioxidantien zu, damit die reaktionsfreudigen Stoffwechselprodukte keine oxidativen Schäden machen können.
  7. Sorgen sie für eine gesunde Darmflora. Lassen sie mindestens eine Darmfloraanalyse oder eine molekulargenetische Mikrobiomanalyse durchführen.
  8. Helfen sie ihrem Körper mit Zeolithen bei der Ausleitung von möglichen Schadstoffen

und stärken sie die Aktivität der intakten Glutathion Transferasen ggf. durch die Einnahme von indolhaltigen Nahrungsergänzungsmitteln.

  1. Sind sie weiblichen Geschlechts sollten sie Angebote zur Krebsvorsorge regelmäßig

nutzen, um eine Krebsentwicklung möglichst frühzeitig zu erkennen.

  1. Fragen sie ihren behandelnden Arzt ob die Einnahme von Medikamenten unbedingt erforderlich ist, oder ob es auch andere natürliche Wege der Behandlung gibt.

 

 

 

 

 

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