Glutamin und die Erholung des Immunsystems: Was die Forschung über diese bedingt essentielle Aminosäure zeigt
Glutamin ist die am häufigsten vorkommende freie Aminosäure im menschlichen Körper – im Blut und im Gewebe ist sie 10- bis 100-mal stärker konzentriert als jede andere Aminosäure – und wird oft als „Treibstoff für das Immunsystem“ bezeichnet. Eine umfassende Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2018 in der Fachzeitschrift „Nutrients“ legte genau dar, warum das so ist: Der Glutaminverbrauch der Immunzellen ist ähnlich hoch oder sogar höher als der Glukoseverbrauch, und seine Verfügbarkeit wird bei Krankheit, Traumata, intensiver körperlicher Betätigung und während der Regenerationsphase zu einem echten Engpass.
Warum Glutamin „bedingt“ essenziell ist
Unter normalen Bedingungen produziert der Körper das gesamte benötigte Glutamin selbst – hauptsächlich in den Skelettmuskeln und der Leber, die zusammen den größten Teil des körpereigenen Glutaminvorrats speichern und freisetzen. Unter katabolen oder hyperkatabolen Bedingungen – wie bei kritischen Erkrankungen, Sepsis, postoperativer Genesung, Traumata oder anhaltender intensiver körperlicher Belastung – kann die körpereigene Produktion jedoch nicht mit dem Bedarf Schritt halten, und Glutamin wird praktisch zu einem essenziellen Nährstoff, der von außen zugeführt werden muss.
Warum gerade Immunzellen so viel davon benötigen
Lymphozyten, Neutrophile und Makrophagen sind alle in hohem Maße auf Glutamin angewiesen für ihre Vermehrung, die Zytokinproduktion, die phagozytische Aktivität und die Abtötung von Bakterien – Funktionen, die das Immunsystem ohne eine ausreichende Glutaminversorgung nicht ordnungsgemäß ausführen kann. In-vitro- und In-vivo-Untersuchungen haben gezeigt, dass Glutamin für diese Prozesse nicht nur unterstützend wirkt, sondern unverzichtbar ist.
Was passiert, wenn der Glutaminspiegel sinkt
In einer der frühesten Studien zu diesem Phänomen wurde eine verringerte Glutamin-Konzentration im Skelettmuskel mit niedrigeren Überlebensraten bei kritisch erkrankten Sepsis-Patienten in Verbindung gebracht – der Glutaminspiegel im Muskel kann bei schweren katabolen Erkrankungen aufgrund eines erhöhten Proteinabbaus im Durchschnitt um etwa 80 % sinken. Der Darm ist während einer Erkrankung ein besonders großer Glutaminverbraucher: Der Verbrauch sowohl auf der luminalen als auch auf der basolateralen Seite des Darms steigt dramatisch an, und die Leber wechselt von einem Netto-Glutaminproduzenten zu einem Netto-Glutaminverbraucher, um die Glukoneogenese zu unterstützen – wodurch die Glutaminspeicher der Skelettmuskulatur den Unterschied für den Rest des Körpers ausgleichen müssen.
Die zentrale Rolle der Skelettmuskulatur
Die Skelettmuskulatur enthält etwa 80 % des gesamten Glutamins im Körper und ist quantitativ der wichtigste Ort der Glutaminsynthese, -speicherung und -freisetzung – mit einer Konzentration, die etwa 30-mal höher ist als im Blutplasma. Dies ist ein wesentlicher Grund dafür, warum sich ein Glutaminmangel während einer Erkrankung oder bei intensivem Training in muskelbezogenen Auswirkungen äußert: Das Gewebe, das die größte Last trägt, um den Glutaminspiegel im gesamten Körper aufrechtzuerhalten, ist dasselbe Gewebe, das als erstes erschöpft ist.
Klinische und antioxidative Funktionen
Über die Immunfunktion hinaus ist Glutamin eine Vorstufe von Glutathion – einem der zentralen Antioxidationssysteme des Körpers – und trägt nachweislich dazu bei, die Expression von Hitzeschockproteinen (Teil des zellulären Stressreaktionssystems) unter entzündlichen Bedingungen wie einer Sepsis aufrechtzuerhalten. Glutamin ist derzeit ein fester Bestandteil klinischer Ernährungsprotokolle für Patienten vor und nach Operationen und wird vielen Spitzensportlern speziell zur Wiederherstellung der Immunfunktion nach intensiven Trainingsphasen empfohlen.
Fazit
Die Rolle von Glutamin für die Immunfunktion in Situationen mit hohem Stress – Krankheit, Operationen, Traumata, intensives Training – wird durch jahrzehntelange Stoffwechselforschung gut belegt, und sein Abbau in diesen Zuständen ist ein dokumentiertes, messbares Phänomen, bei dem die Rolle der Skelettmuskulatur als Glutaminreservoir des Körpers im Mittelpunkt steht. Die Übersichtsarbeit weist ausdrücklich darauf hin, dass trotz nachgewiesener immunvermittelnder Wirkungen weiterhin Fragen offen sind, wie die Supplementierung (oral, enteral oder parenteral) genau auf die tatsächliche Glutamin-Plasmakonzentration in verschiedenen katabolen Situationen abgestimmt werden soll – dabei spielen sowohl „etablierte“ als auch „noch in der Weiterentwicklung befindliche“ Erkenntnisse eine Rolle.
Literaturverzeichnis
[1] Cruzat, V.; Rogero, M.M.; Keane, K.N.; Curi, R.; Newsholme, P. „Glutamin: Stoffwechsel und Immunfunktion, Supplementierung und klinische Umsetzung.“ Nutrients 2018, 10, 1564. https://doi.org/10.3390/nu10111564 (Open Access)
