Die Auswirkungen von Kurkuma auf Alzheimer-Patienten

1. Einleitung

1.1 Kurkuma

Kurkuma ist das am weitesten verbreitete und zugleich das älteste Gewürz, das für seine Rolle in vielen asiatischen Rezepten bekannt ist. Dieses pflanzliche Gewürz wird nicht nur in asiatischen Lebensmitteln, sondern auch in Form von Medizin verwendet. Kurkuma wird aus dem Rhizom von Curcuma longa gewonnen, das vorteilhafte Eigenschaften wie entzündungshemmende und antioxidative Eigenschaften enthält. Hilft Curcuma longa in Kurkuma bei der Vorbeugung der Alzheimer-Krankheit? Durch die Erforschung des Gewürzes, seiner Geschichte, seiner Rolle in der homöopathischen Medizin und seiner potenziellen Verwendung im Kampf gegen Alzheimer soll in dieser Übersichtsarbeit die entscheidende Rolle von Curcuma longa bei der Vorbeugung der Alzheimer-Krankheit herausgefunden werden. Kurkuma, auch Curcuma longa genannt, ist eine Pflanze aus der Familie der Zingiberaceae, auch bekannt als die Ingwerfamilie. Es gibt sie auch in Pulverform, die aus der Wurzel von Curcuma longa gewonnen wird. Kurkuma ist besser bekannt für seinen Wert in der Fähigkeit, Frische in asiatischen Lebensmitteln zu erhalten. Kurkuma wird häufig als Lebensmittelfarbstoff sowie als Currypulver verwendet. Vor allem aber ist Kurkuma für seine entscheidende Rolle in der alten indischen Praxis der Ayurveda-Medizin bekannt, die in der westlichen Welt auch als homöopathische Medizin bekannt ist. Kurkumaextrakte bestehen aus Curcumin, Demethoxycurcumin und Bisdemethoxycurcumin, die auch als Curcuminoide bezeichnet werden. Curcumin wird aus dem getrockneten Wurzelstock von Curcuma longs extrahiert, der in der chinesischen und indischen Medizin verwendet wird. Es ist die aktivste Komponente in Kurkuma und macht zwischen zwei und fünf Prozent des Gewürzes aus. Trotz der verschiedenen Varianten des Gewürzes spielen sie alle eine wichtige Rolle in der Medizin. Viele Vorteile des häufig verwendeten Gewürzes in Bezug auf die menschliche Gesundheit wurden untersucht. Es ist bekannt, dass Kurkuma antioxidative, entzündungshemmende und cholesterinsenkende Eigenschaften hat, die für die Entstehung der Alzheimer-Krankheit von Bedeutung sind.

In der chemischen Struktur von Curcumin sind die Enol- und Ketoformen der Chemikalie dargestellt. Dies zeigt die tautomere Beziehung zwischen den beiden Formen, die Moleküle mit der gleichen Molekülformel, aber mit verschiedenen Isomeren, die sich im Gleichgewicht umwandeln können.

1.2 Alzheimer-Krankheit

Die Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine Art von Demenz, die bei den Patienten zu Gedächtnis- und Verhaltensproblemen führt. Es handelt sich um eine chronische Entzündungsreaktion des zentralen Nervensystems, die mit einer Beta-Amyloid-Pathologie einhergeht. Patienten, die an Alzheimer erkrankt sind, sind nicht in der Lage, einfache Tätigkeiten des täglichen Lebens auszuführen, was es ihnen erschwert, ihren Alltag zu bewältigen. Die Alzheimer-Krankheit wirkt sich stark auf ältere Menschen aus. Die gewöhnlichsten und einfachsten Aufgaben können für Alzheimer-Patienten schwierig und frustrierend erscheinen. Die Pathophysiologie der Alzheimer-Krankheit führt zu einer allmählichen Anhäufung von Amyloid-Peptiden und Tau-Proteinen im Gehirn, die neurofibrilläre Knäuel bilden und für die neuronalen Bahnen des Gehirns hochgiftig sind. Dies führt letztlich zu einer Störung des cholinergen und des Acetylcholin-Systems. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation können sowohl Männer als auch Frauen über sechzig Jahre von dieser tödlichen Krankheit betroffen sein. Statistiken zeigen, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Frauen über sechzig die Krankheit entwickeln, bei sechs Prozent liegt, verglichen mit fünf Prozent bei Männern. Allein in den Vereinigten Staaten von Amerika sind etwa 4,5 Millionen Menschen von Alzheimer betroffen, und es wird prognostiziert, dass sich diese Zahl bis zum Jahr 2050 vervierfachen wird.

2. Methoden

Die hier vorgestellten Daten wurden über Research Gate, National Center for Biotechnology Information, PubMed und Google Scholar zusammengetragen, um von Fachleuten geprüfte Artikel über Kurkuma und seine Auswirkungen auf die Alzheimer-Krankheit zu finden.

3. Diskussion – Wirkmechanismus von Kurkuma

3.1 Entzündungshemmende Eigenschaften

Neurologisch gesehen ist bekannt, dass Patienten, die an der Alzheimer-Krankheit leiden, in bestimmten Regionen des Gehirns Entzündungen aufweisen, die auf das Vorhandensein von hoch unlöslichen Amyloid-Beta-Ablagerungen und neurofibrillären Verwicklungen zurückzuführen sind. Studien haben gezeigt, dass der Peroxisom-Proliferator-aktivierte Rezeptor gamma (PPAR-γ) in Kurkuma mit entzündungshemmenden Wirkungen in Verbindung gebracht wurde. Insbesondere wurde nachgewiesen, dass Curcumin die durch Amyloid beta induzierte Expression der DNA-Bindungsaktivität von Egr-1 in THP-1-Zellen hemmt. Egr-1 ist ein wichtiger entzündlicher Transkriptionsfaktor, der, wenn er gehemmt wird, die charakteristischen Entzündungen verhindert, die bei Patienten mit Alzheimer beobachtet werden. Darüber hinaus haben Forscher festgestellt, dass Curcumin auch die Cyclooxygenase und Transkriptionsfaktoren hemmt, die an der Umwandlung von Phospholipiden in Prostaglandine beteiligt sind. Prostaglandine sind Lipidverbindungen mit einer Reihe von Funktionen, darunter die Regulierung der Entzündungsreaktion. So wird durch die Hemmung der Prostaglandine die Aktivität der Neutrophilen reduziert, was wiederum die Freisetzung reaktiver Sauerstoffspezies und die Aktivierung proinflammatorischer Zytokine verhindert. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass Curcumin eine Rolle bei der Inaktivierung des Hauptregulators im Entzündungsprozess spielt. Dieser Hauptregulator, der Transkriptionsfaktor NF-kappa B, aktiviert die Expression von TNF-alpha, IL-1 beta und IL-6, die, ähnlich wie die zuvor besprochenen Proteine, die Entzündungsreaktion hervorrufen. Es ist wichtig anzumerken, dass TNF-alpha an einer positiven Rückkopplungsschleife mit NF-kappa B beteiligt ist, was zumindest teilweise den chronischen Entzündungszustand erklärt, der in bestimmten Gehirnregionen von Alzheimer-Patienten beobachtet wird.

3.2 Starke immunmodulatorische Wirkung

Kurkuma kann die Aktivierung von T-Zellen, B-Zellen, Makrophagen, Neutrophilen, natürlichen Killerzellen sowie dendritischen Zellen modulieren. Dendritische Zellen sind Antigen-präsentierende Zellen, die an der Initiierung des adaptiven Immunsystems beteiligt sind. Die Forschung hat gezeigt, dass mit Curcumin behandelte dendritische Zellen die Entwicklung regulatorischer T-Zellen sowie die Produktion von IL-10 anregen, das Entzündungen hemmt. In ähnlicher Weise wurde bei Neutrophilen ein deutlicher Rückgang der Bildung von Sauerstoffradikalen beobachtet, wenn sie mit Curcumin behandelt wurden. Natürliche Killerzellen, Lymphozyten, die Tumore und infizierte Zellen eliminieren, haben bei Ratten, die eine Curcumin-Diät erhalten haben, nachweislich die Antikörperreaktionen erhöht. Außerdem wurde festgestellt, dass Curcumin die Aktivierung der natürlichen Killerzellen in Gegenwart eines Tumors erhöht. Curcumin ist also in der Lage, die natürlichen Killerzellen zu verändern, je nachdem, welche Krankheit bei einem bestimmten Patienten vorliegt. In Bezug auf Makrophagen wurde festgestellt, dass Curcumin den Tumornekrosefaktor alpha hemmt, was wiederum zu einer Hemmung des interzellulären Adhäsionsmoleküls 1, des vaskulären Zelladhäsionsmoleküls 1 und des Leukozytenadhäsionsmoleküls 1 der Endothelzellen führt. Die Unterdrückung dieser Proteine wird als Hauptfaktor für die hemmende Wirkung von Curcumin auf NF-kappa B angesehen. In Bezug auf die Wirkung von Curcumin auf B-Zellen wurde festgestellt, dass die IgM-Sekretion, CpG und die B-Zellproliferation in Gegenwart von Curcumin reduziert wurden. Insbesondere werden der TLR-Ligand, die Phosphorylierung von ERK, I-kappa B und p38-Kinase, die alle verschiedene Aufgaben bei der Immunantwort erfüllen, unterdrückt, was zu einer verminderten oder entzündungshemmenden Wirkung führt. Curcumin inaktiviert nachweislich den Transkriptionsfaktor NF-kappa B, einen Proteinkomplex, der die DNA-Transkription, die Produktion von Zytokinen und das Überleben der Zellen kontrolliert. Studien haben nur positive Wirkungen von Curcumin gezeigt, was es zu einem idealen, potenten immunmodulatorischen Mittel macht.

3.3 Antioxidans

Turmeric weist Eigenschaften von Antioxidantien auf. Das bedeutet, dass der Hauptbestandteil von Kurkuma, Curcumin, die Zellen vor Schäden durch freie Radikale in der intrazellulären Umgebung schützt. Diese Schäden entstehen durch die Ansammlung reaktiver Sauerstoffspezies, die eine schädliche Wirkung auf mehrfach ungesättigte Fettsäuren haben. Bei dieser Reaktion, die gemeinhin als Lipidperoxidation bezeichnet wird, handelt es sich um eine sich selbst verstärkende Kettenreaktion, bei der die Oxidation einer minimalen Menge von Lipidmolekülen zu umfangreichen und lang anhaltenden Schäden führen kann. Mehrere Studien haben gezeigt, dass Curcumin ein besonders wirksamer Fänger freier Radikale ist. Darüber hinaus schützt Curcumin die Zelle nicht nur vor reaktiven Sauerstoffspezies, die durch Lipidperoxidation entstehen, sondern beseitigt nachweislich auch NO-basierte Radikale. Insbesondere wurde festgestellt, dass bei transgenen Mausmodellen, die das menschliche Alzheimer-Gen enthielten, die anfänglich erhöhte Bildung von Carbonylproteinen durch die Gabe von Curcumin erheblich reduziert wurde. Dieser Rückgang der Carbonylproteinbildung war proportional zur Curcumin-Dosis. Das heißt, eine niedrige Curcumin-Dosis verringerte den Carbonylproteinspiegel um 46 %, während eine hohe Dosis die Carbonylproteine um etwa 61,5 % reduzierte. Daraus wurde geschlossen, dass die antioxidativen Eigenschaften von Curcumin oxidative Schäden verhindern, die durch Lipidperoxidationsprodukte verursacht werden, zu denen Carbonylverbindungen wie Hydroxynonenal gehören. Diese Studie unterstützt nachdrücklich die Vorstellung, dass der Hauptbestandteil von Kurkuma, Curcumin, nicht nur antioxidative Eigenschaften aufweist, sondern dass diese Eigenschaften eine wichtige Rolle bei der Begrenzung der Menge reaktiver Sauerstoffspezies spielen und dadurch die Entstehung der Alzheimer-Krankheit verhindern.

3.4 Cholesterinsenkende Effekte

Wie bereits beschrieben, werden zelluläre oxidative Schäden stark mit der Entstehung der Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht. Diese Schäden entstehen durch die Anhäufung von Beta-Amyloid-Fragmenten des Amyloid-Vorläuferproteins. Die Ansammlung von Beta-Amyloid-Proteinen zu Clustern führt zur Bildung von Plaques. Diese Plaques lösen eine Immunreaktion aus, die schließlich zu der charakteristischen Entzündung führt, die im Gehirn von Alzheimer-Patienten zu beobachten ist. Studien haben gezeigt, dass sich Beta-Amyloid-Moleküle an cholesterinhaltige Zellen anlagern können, was zu einer beschleunigten Plaquebildung führt 16. Kurkuma verhindert jedoch nachweislich, dass sich diese Proteine zusammenlagern und Plaques bilden, indem es die Oxidationsbeständigkeit von Lipoproteinen niedriger Dichte erhöht. Konkret beobachteten die Forscher, dass Kupfer(II)-sulfat in Gegenwart von Curcumin die Oxidation von Lipoproteinen niedriger Dichte erheblich behindert. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Wirksamkeit von Curcumin auf Lipoproteine niedriger Dichte je nach Dosierung zu variieren schien. Die Wissenschaftler kamen daher zu dem Schluss, dass Curcumin dosisabhängig wirkt, so dass eine moderate Dosis die Plaquebildung und oxidative Schäden verhindert, während eine hohe Dosis unwirksam ist und sogar die Lipidperoxidation fördern kann. Weitere Studien kamen zu ähnlichen Schlussfolgerungen und stellten einen Zusammenhang zwischen einer durch Curcumin bewirkten Senkung des Cholesterinspiegels und dem Auftreten neurodegenerativer Erkrankungen her. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass Curcumin den Ausfluss von Cholesterin aus Zellen, insbesondere Adipozyten, über den PPAR-γ-LXR-ABCA1-Weg bewirkt. In diesem Signalweg fungiert LXR als Ziel für PPAR-γ, und diese Rezeptoren regulieren gemeinsam die ABCA1-Expression. ABCA1 ist ein wichtiger Cholesterinregulator, dessen Hauptfunktion sowohl die Cholesterin- als auch die Phospholipid-Homöostase ist. Es ist daher klar, dass die cholesterinsenkende Wirkung von Kurkuma einen wichtigen präventiven Einfluss auf die Entwicklung und das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit hat.

3.5 Verringerung der Tau-Hyperphosphorylierung

Zu den neuroprotektiven Wirkungen von Kurkuma gehört seine Fähigkeit, die Tau-Hyperphosphorylierung zu hemmen. Tau-Proteine sind an der Regulierung der Mikrotubuli-Dynamik und des axonalen Transports beteiligt. Eine Störung bestimmter Phosphorylierungsvorgänge führt zu einer Tau-Dysfunktion, die zur Entstehung der Alzheimer-Krankheit beiträgt. Insbesondere kann eine fehlerhafte Tau-Phosphorylierung zu einer verminderten Mikrotubuli-Bindung sowie zu verstärkten Tau-Tau-Wechselwirkungen führen. Eine Zunahme solcher Wechselwirkungen in Verbindung mit einer anormalen Hyperphosphorylierung des Tau-Proteins führt zu intrazellulären Aggregaten, die die bei der Alzheimer-Krankheit erkennbaren neurofibrillären Knäuel bilden. Sobald sich die Tau-Proteine aufgrund einer verminderten Affinität von den Mikrotubuli abzulösen beginnen, wird der axonale Transport der synaptischen Vesikel gestört, und infolgedessen kommt es zu einer Verschlechterung der Synapsen. Darüber hinaus wurde nachgewiesen, dass die Hyperphosphorylierung von Tau eine Hauptkomponente der Beta-Amyloid-Neurotoxizität ist. Das Vorhandensein von Beta-Amyloid bewirkt, dass Tau-Kinasen wie cdk-5, GSK-3 beta, p38/MAPK, JNK-½ und ERK das Tau-Protein phosphorylieren. Forscher haben gezeigt, dass Ratten, die mit Beta-Amyloid infundiert wurden, einen messbaren Anstieg der GSK-3 beta-Aktivität aufweisen. In den Gehirnen dieser Ratten wurde ein deutlicher Anstieg der Tau-Phosphorylierung in der Hippocampus-Region des Gehirns festgestellt. Diese besondere Region des Schläfenlappens ist weithin als das wichtigste Gedächtniszentrum des Gehirns bekannt. Wurden die genannten Ratten jedoch mit Curcumin gefüttert, wurde die GSK-3-Beta-Kinase inaktiviert, wodurch die Phosphorylierung von Tau verhindert wurde. Dies wiederum verhinderte die Bildung von neurofibrillären Knäueln, die häufig bei Alzheimer-Patienten zu beobachten sind. Die Fähigkeit von Curcumin, durch die Hemmung der Tau-Hyperphosphorylierung als neuroprotektives Mittel zu wirken, stellt somit einen weiteren Mechanismus dar, durch den sich diese Substanz bei der Behandlung von Patienten mit Alzheimer-Krankheit als wertvoll erweisen könnte.

4. Fazit

Die Aufnahme von Kurkuma in die Ernährung hat, wie oben erwähnt, viele gesundheitliche Vorteile gezeigt. Von seinen entzündungshemmenden Eigenschaften bis hin zu seinem Potenzial bei der Bekämpfung der Alzheimer-Krankheit hat Kurkuma die Fähigkeit, die Perspektive der menschlichen Gesundheit im Hinblick auf einen ganzheitlichen Ansatz zu verändern. Durch kleine Vorsichtsmaßnahmen, wie die Aufnahme von Gewürzen wie Kurkuma in die menschliche Ernährung, können viele Infektionskrankheiten verhindert werden. Der gemeinsame Sachverständigenausschuss der Vereinten Nationen und der Weltgesundheitsorganisation für Lebensmittelzusatzstoffe empfiehlt eine tägliche Aufnahmemenge von 0-3 mg/kg Körpergewicht für Curcumin. Mit diesem Überblick sollten sich die Menschen der zahlreichen gesundheitlichen Vorteile bewusst sein, die Kurkuma zu bieten hat, insbesondere wenn es um die Alzheimer-Krankheit geht. Die Forschung legt nahe, dass Kurkuma zur Verringerung der Tau-Hyperphosphorylierung, zur Senkung des Cholesterinspiegels, zu antioxidativen Effekten, starken immunmodulatorischen und entzündungshemmenden Eigenschaften beitragen kann. Der Verzehr von Kurkuma in der menschlichen Ernährung kann selbst bei Personen, die als gesund gelten, gesundheitliche Vorteile bringen.

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