Das Isoleucin-Paradoxon: Mehr essen, weniger wiegen, länger leben.

Aktuelle Forschungsergebnisse stellen die Annahme in Frage, dass alle Kalorien gleich sind und zeigen, dass eine Reduzierung von Isoleucin, einer Aminosäure, in der Ernährung bedeutende gesundheitliche Vorteile bieten kann. Diese Studie an Mäusen zeigte eine längere Lebensdauer, reduzierte Gebrechlichkeit und niedrigere Krebsraten, selbst bei erhöhter Kalorienaufnahme. Die Ergebnisse legen die Bedeutung der Zusammensetzung der Ernährung über die Kalorienzahl nahe und weisen auf mögliche Ernährungseingriffe zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit hin.

In einigen Kreisen gibt es einen populären Spruch, dass "eine Kalorie eine Kalorie" ist, aber die Wissenschaft zeigt, dass dies möglicherweise nicht der Fall ist. Tatsächlich ist es möglicherweise möglich, mehr von bestimmten Arten von Kalorien zu essen und gleichzeitig die Gesundheit zu verbessern.

"Wir sagen gerne, dass eine Kalorie nicht einfach eine Kalorie ist", sagt Dudley Lamming, Professor und Stoffwechselforscher an der University of Wisconsin School of Medicine and Public Health. "Verschiedene Bestandteile Ihrer Ernährung haben einen Wert und eine Wirkung, die über ihre Funktion als Kalorie hinausgehen, und wir haben uns auf einen Bestandteil konzentriert, von dem viele Menschen möglicherweise zu viel essen."

Lamming ist der Hauptautor einer neuen Studie an Mäusen, die kürzlich in der Zeitschrift Cell Metabolism veröffentlicht wurde, und die zeigt, dass die Reduzierung der Menge an einer einzigen Aminosäure namens Isoleucin verschiedene Vorteile haben kann, wie z.B. eine längere Lebensdauer, eine schlankere und weniger gebrechliche körperliche Verfassung im Alter und eine Reduzierung von Krebs- und Prostatabeschwerden, selbst wenn die Mäuse mehr Kalorien aßen.

Aminosäuren sind die molekularen Bausteine von Proteinen, und Lamming und seine Kollegen interessieren sich für ihren Zusammenhang mit gesundem Altern.

In früheren Studien zeigten Daten aus der Umfrage zur Gesundheit von Wisconsin an der UW-Madison, dass Wisconsiniten mit höheren Body-Mass-Index-Messungen (höheres Gewicht oder fettleibig) tendenziell mehr Isoleucin, eine essentielle Aminosäure, konsumieren. Isoleucin ist reichlich in Lebensmitteln wie Eiern, Milchprodukten, Sojaprotein und vielen Fleischsorten enthalten.

Um die Auswirkungen auf die Gesundheit besser zu verstehen, fütterten Lamming und seine Kollegen aus verschiedenen Fachgebieten an der UW-Madison genetisch unterschiedliche Mäuse entweder eine ausgewogene Kontrolldiät, eine Version der ausgewogenen Diät, die einen Mangel an etwa 20 Aminosäuren aufwies, oder eine Diät, die zwei Drittel des Isoleucins der Diät ausschloss. Die Mäuse begannen die Studie im Alter von etwa 6 Monaten (entspricht einer 30-jährigen Person) und konnten so viel essen, wie sie wollten.

"Sehr schnell sahen wir, dass die Mäuse auf der Diät mit reduziertem Isoleucin Adipositas verloren - ihre Körper wurden schlanker, sie verloren Fett", sagt Lamming, während die Körper der Mäuse auf der Diät mit niedrigem Aminosäuregehalt zu Beginn zwar schlanker wurden, aber letztendlich an Gewicht und Fett zunahmen.

Mäuse auf der Diät mit niedrigem Isoleucin lebten länger - im Durchschnitt 33% länger für Männchen und 7% länger für Weibchen. Und basierend auf 26 Gesundheitsindikatoren, darunter Muskelkraft und Ausdauer, Schwanznutzung und sogar Haarausfall, waren die Mäuse mit niedrigem Isoleucinanteil während ihres verlängerten Lebens in viel besserer körperlicher Verfassung.

"Frühere Forschungen haben gezeigt, dass eine längere Lebensdauer mit kalorien- und proteinarmer oder aminosäurearmer Ernährung bei sehr jungen Mäusen einsetzt", sagt Lamming, dessen Arbeit von den National Institutes of Health unterstützt wird. "Wir haben mit Mäusen begonnen, die bereits älter wurden. Es ist interessant und ermutigend zu denken, dass eine Ernährungsumstellung auch dann einen so großen Unterschied in der Lebensdauer und dem, was wir als 'Gesundheitsdauer' bezeichnen, machen kann, wenn sie näher am mittleren Lebensalter begonnen wird."

Die Mäuse auf der Diät mit niedrigem Isoleucinverzehr fraßen deutlich mehr Kalorien als ihre Studienkollegen - wahrscheinlich in dem Versuch, den geringeren Isoleucingehalt auszugleichen, so Lamming. Aber sie verbrannten auch viel mehr Kalorien, indem sie ihre körperliche Verfassung anpassten und ein schlankeres Körpergewicht aufrechterhielten, ohne dabei mehr Sport zu treiben.

Gleichzeitig, so sagt Lamming, hielten sie ihre Blutzuckerspiegel stabiler und männliche Mäuse hatten weniger altersbedingte Vergrößerungen der Prostata. Und obwohl Krebs die häufigste Todesursache für die verschiedene Mäusestämme in der Studie war, waren die Männchen mit niedrigem Isoleucingehalt weniger anfällig für Tumorwachstum.

Aminosäuren in der Ernährung stehen mit einem Gen namens mTOR in Verbindung, das anscheinend ein Hebel im Alterungsprozess von Mäusen und anderen Tieren ist, sowie mit einem Hormon, das die Körperreaktion auf Kälte regelt und als potenzieller Kandidat für ein Diabetes-Medikament beim Menschen betrachtet wurde. Aber der Mechanismus hinter den deutlichen Vorteilen einer niedrigen Isoleucinaufnahme ist noch nicht gut verstanden. Lamming glaubt, dass die Ergebnisse der neuen Studie dazu beitragen könnten, Ursachen weiter zu erforschen.

"Dass wir bei weiblichen Mäusen weniger Vorteile sehen als bei männlichen Mäusen, ist etwas, das uns helfen könnte, den Mechanismus zu verstehen", sagt er.

Obwohl die Ergebnisse vielversprechend sind, benötigen Menschen Isoleucin zum Leben. Und es ist keine leichte Aufgabe, eine signifikante Menge an Isoleucin aus einer nicht von einem Mausfutterunternehmen vorformulierten Ernährung zu entfernen.

“We can’t just switch everyone to a low-isoleucine diet,” Lamming says. “But narrowing these benefits down to a single amino acid gets us closer to understanding the biological processes and maybe potential interventions for humans, like an isoleucine-blocking drug.”

The Survey of the Health of Wisconsin showed that people vary in isoleucine intake, with leaner participants tending to eat a diet lower in isoleucine. Other data from Lamming’s lab suggest that overweight and obese Americans may be eating significantly more isoleucine than they need.

“It could be that by choosing healthier foods and healthier eating in general, we might be able to lower isoleucine enough to make a difference,” Lamming says.