Wenn wir über Healthy Aging sprechen, denken wir häufig an das, was wir von außen sehen: unsere Haut, Falten oder andere sichtbare Zeichen des Alterns. Doch viele Prozesse, die in der Forschung rund um das Altern untersucht werden, beginnen viel tiefer, nämlich in unseren Zellen.¹
Jede unserer Zellen ist von einer Membran umgeben, die zu einem wesentlichen Teil aus Fetten besteht. Diese Membran ist weit mehr als eine äußere Hülle. Sie ist unter anderem an Transport- und Kommunikationsprozessen der Zelle beteiligt.²
Und genau ihre Fette haben eine empfindliche Seite: Sie können durch freie Radikale angegriffen und oxidativ verändert werden.
Diesen Prozess bezeichnet man als Lipidperoxidation. Das Zusammenspiel von Zellmembranen, Fetten und oxidativem Stress wird deshalb in der Alterungsforschung intensiv untersucht.¹
Ein Vitamin nimmt dabei einen besonderen Stellenwert ein: Vitamin E, insbesondere in Form von α-Tocopherol.
Vitamin E als kettenunterbrechendes Antioxidans
Vitamin E unterscheidet sich in einem entscheidenden Punkt von vielen anderen Antioxidantien: Es ist fettlöslich. Dadurch befindet es sich in den lipidreichen Strukturen unseres Körpers, also dort, wo oxidationsempfindliche Fette vorkommen.
Freie Radikale entstehen ganz natürlich in unserem Stoffwechsel. UV-Strahlung, Luftschadstoffe, intensive körperliche Belastung oder Zigarettenrauch können ihre Bildung zusätzlich erhöhen.¹ Übersteigt ihre Bildung die antioxidativen Schutzmechanismen unseres Körpers, entsteht oxidativer Stress.
Bei der Lipidperoxidation kann eine Kettenreaktion entstehen: Wird ein Lipid oxidiert, kann ein neues Radikal entstehen, das das nächste Lipid angreift. So kann sich die Reaktion innerhalb lipidreicher Strukturen immer weiter fortsetzen.²
Vitamin E kann diese Kettenreaktion unterbrechen. α-Tocopherol kann mit Lipidradikalen reagieren und dadurch verhindern, dass die oxidative Reaktion an das nächste Lipid weitergegeben wird.²
Deshalb wird Vitamin E in der Wissenschaft auch als „kettenunterbrechendes Antioxidans“ bezeichnet.
Dieser Mechanismus erklärt, weshalb Vitamin E für den Schutz unserer Zellen vor oxidativem Stress eine besondere Bedeutung besitzt.
Was Vitamin E in unserer Haut verändern kann
Besonders anschaulich wird dieser Zusammenhang an unserer Haut. Sie ist täglich äußeren Einflüssen wie UV-Strahlung ausgesetzt. Dabei können reaktive Sauerstoffverbindungen entstehen, die unter anderem die Lipide der Haut oxidativ verändern.
Welche Rolle Vitamin E dabei spielt, wurde in einer Humanstudie mit 16 gesunden Personen untersucht. Ein Teil der Teilnehmer nahm über acht Wochen täglich 400 I.E. α-Tocopherol ein.³
Danach war die Vitamin-E-Konzentration in ihrer Haut von 0,55 auf 1,6 ng pro mg Protein gestiegen und hatte sich damit nahezu verdreifacht.
Gleichzeitig sank die Konzentration von Malondialdehyd signifikant.³
Dieser Stoff entsteht bei der Oxidation mehrfach ungesättigter Fettsäuren und wird deshalb als Marker für Lipidperoxidation verwendet.
Mehr Vitamin E in der Haut ging in dieser Untersuchung also mit einem niedrigeren Marker für oxidative Veränderungen ihrer Lipide einher. Ein Schutz vor UV-bedingter Hautrötung wurde dagegen nicht nachgewiesen.
Die Ergebnisse verdeutlichen, wie eng die Vitamin-E-Versorgung der Haut mit den biochemischen Prozessen rund um oxidativen Stress verbunden ist.
Haut und LDL: Was beide miteinander verbindet
Nicht nur unsere Haut enthält oxidationsempfindliche Lipide. Auch LDL, das häufig vereinfacht als „schlechtes Cholesterin“ bezeichnet wird, transportiert Lipide durch unseren Körper.
Dabei erfüllt LDL eine wichtige Aufgabe: Es bringt Cholesterin zu verschiedenen Geweben. Cholesterin selbst ist keineswegs grundsätzlich etwas Negatives, denn unser Körper benötigt es unter anderem als Bestandteil seiner Zellmembranen.
Doch auch die Lipide in LDL können oxidativ verändert werden.
In der Vitamin E Atherosclerosis Prevention Study (VEAPS) wurde dieser Zusammenhang über durchschnittlich drei Jahre untersucht. Die Teilnehmer erhielten entweder täglich 400 I.E. synthetisches α-Tocopherol oder ein Placebo.⁴
Das Ergebnis: Unter Vitamin E sank die Konzentration von zirkulierendem oxidiertem LDL. Gleichzeitig nahm die Oxidationsanfälligkeit des LDL ab.
Eine Verlangsamung der untersuchten Arteriosklerose-Entwicklung wurde allerdings nicht festgestellt.⁴
Haut und LDL wirken zunächst wie zwei völlig unterschiedliche Themen. Doch auf molekularer Ebene verbindet sie derselbe Prozess: die oxidative Veränderung von Lipiden.
Vitamin E stoppt das Altern damit nicht. Es erfüllt jedoch eine wissenschaftlich anerkannte Funktion zum Schutz unserer Zellen vor oxidativem Stress.⁵
Natürliches und synthetisches Vitamin E: Wo liegt der Unterschied?
Vitamin E ist nicht einfach nur Vitamin E.
Hinter dem Begriff steckt eine ganze Familie fettlöslicher Verbindungen aus verschiedenen Tocopherolen und Tocotrienolen. Für den Menschen spielt insbesondere α-Tocopherol eine wichtige Rolle.⁶
Und selbst bei α-Tocopherol gibt es einen Unterschied, der auf den ersten Blick kaum sichtbar ist.
Natürlich vorkommendes α-Tocopherol besitzt eine klar definierte räumliche Struktur: RRR-α-Tocopherol.
Synthetisch hergestelltes all-rac-α-Tocopherol besteht dagegen aus einem Gemisch von acht verschiedenen stereoisomeren Formen. Nur eine davon entspricht dem natürlich vorkommenden RRR-α-Tocopherol.⁶
Das klingt zunächst nach einem Detail, das vor allem Chemiker begeistert. Doch für unseren Körper spielt diese räumliche Struktur eine wichtige Rolle.
In unserer Leber befindet sich das sogenannte α-Tocopherol-Transferprotein. Es ist wesentlich daran beteiligt, welche Vitamin-E-Formen bevorzugt in den Kreislauf abgegeben werden.
Wie selektiv dieses Protein arbeitet, zeigt eine Untersuchung seiner Bindungseigenschaften: Natürliches RRR-α-Tocopherol wurde als Referenz mit 100 Prozent angesetzt. β-Tocopherol erreichte 38 Prozent, γ-Tocopherol 9 Prozent und δ-Tocopherol lediglich 2 Prozent.⁷
Auch Untersuchungen am Menschen zeigen Unterschiede zwischen natürlichem und synthetischem α-Tocopherol.
Nach der Einnahme war natürliches RRR-α-Tocopherol in einer pharmakokinetischen Studie stärker in Plasma und roten Blutkörperchen vertreten als die synthetische Vergleichsform.⁸
Natürliches und synthetisches Vitamin E sehen auf dem Etikett möglicherweise ähnlich aus. Biochemisch sind sie jedoch nicht identisch.
Warum Vitamin E für Healthy Aging so interessant ist
Haut, Zellmembranen, Lipide und oxidativer Stress wirken auf den ersten Blick wie unterschiedliche Themen. Doch am Ende führen sie alle zu demselben Punkt: Unsere Zellen sind auf intakte lipidreiche Strukturen angewiesen.
Und genau dort spielt Vitamin E eine besondere Rolle.
Seine Fähigkeit, oxidative Kettenreaktionen innerhalb lipidreicher Strukturen zu unterbrechen, macht α-Tocopherol zu einem wichtigen Bestandteil der körpereigenen antioxidativen Schutzmechanismen.
Wer sich mit Healthy Aging beschäftigt, sollte deshalb nicht nur auf die sichtbaren Zeichen des Alterns schauen, sondern auch auf die grundlegenden Prozesse unserer Zellen.
Dabei lohnt sich ein genauer Blick auf die verschiedenen Formen von Vitamin E. Denn natürliches und synthetisches α-Tocopherol unterscheiden sich nicht nur in ihrer räumlichen Struktur, sondern auch darin, wie sie vom Körper verarbeitet werden.
Vitamin E zeigt damit beispielhaft, wie eng die Gesundheit unserer Zellen, der Schutz ihrer Lipide und die biochemischen Grundlagen des Alterns miteinander verbunden sind.
Quellen
¹ Pizzino G, Irrera N, Cucinotta M, et al. Oxidative Stress: Harms and Benefits for Human Health. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:8416763.
² Traber MG, Atkinson J. Vitamin E, antioxidant and nothing more. Free Radic Biol Med. 2007;43(1):4–15.
³ McArdle F, Rhodes LE, Parslew RAG, et al. Effects of oral vitamin E and β-carotene supplementation on ultraviolet radiation-induced oxidative stress in human skin. Am J Clin Nutr. 2004;80(5):1270–1275.
⁴ Hodis HN, Mack WJ, LaBree L, et al. Alpha-tocopherol supplementation in healthy individuals reduces low-density lipoprotein oxidation but not atherosclerosis: the Vitamin E Atherosclerosis Prevention Study (VEAPS). Circulation. 2002;106(12):1453–1459.
⁵ Verordnung (EU) Nr. 432/2012. Zugelassene gesundheitsbezogene Angabe für Vitamin E: Vitamin E trägt dazu bei, die Zellen vor oxidativem Stress zu schützen.
⁶ National Institutes of Health, Office of Dietary Supplements. Vitamin E: Fact Sheet for Health Professionals.
⁷ Hosomi A, Arita M, Sato Y, et al. Affinity for α-tocopherol transfer protein as a determinant of the biological activities of vitamin E analogs. FEBS Lett. 1997;409(1):105–108.
⁸ Burton GW, Traber MG, Acuff RV, et al. Human plasma and tissue α-tocopherol concentrations in response to supplementation with deuterated natural and synthetic vitamin E. Am J Clin Nutr. 1998;67(4):669–684.