Arginin / L Arginin

L-Arginin gehört zu den semi-essenziellen Aminosäuren, die sowohl vom Körper produziert als auch mit der Nahrung aufgenommen werden. Sie ist in einer Reihe von Lebensmitteln, vor allem Nüssen reichlich enthalten. Bekannt ist L-Arginin unter anderem dadurch, dass es bei Erektionsstörungen verabreicht wird. Außerdem versuchen viele Sportler, über L-Arginin-Supplemente ihre Leistungsfähigkeit zu steigern. (1)

Davon abgesehen erfüllt die Aminosäure eine Reihe wichtiger Aufgaben im Körper. Zusätzlich wird sie für medizinische Zwecke eingesetzt. Die Funktionsweise von L-Arginin gilt als vergleichsweise gut erforscht. Dennoch ist auch in diesem Bereich Bedarf an weiteren medizinischen Studien, vor allem was das Potenzial des Stoffes für therapeutische Zwecke betrifft.

L-Arginin übt mehrere wichtige Funktionen im Körper aus. Zu den wichtigsten gehören die Folgenden:

• Mit der Hilfe von L-Arginin werden Durchblutung und Blutdruck reguliert.
• Die Aminosäure spielt eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Spermien.
• Sie trägt zum Aufbau von körpereigenem Kollagen und Eiweiß bei.
• Über den Harnstoffwechsel hilft sie, den Körper zu entgiften.
• L-Arginin beeinflusst die Ausschüttung von Wachstumshormonen.
• Wichtig ist L-Arginin außerdem für ein reibungslos funktionierendes Immunsystem. (4)

Wie bereits angesprochen, schwankt der Bedarf an L-Arginin stark. Entscheidend sind

• Alter
• Gesundheit
• Krankheiten
• Besondere Belastungen, zum Beispiel durch Sport oder Stress

Die empfohlene Mindestmenge bei der therapeutischen Verabreichung von L-Arginin beträgt 3000 mg. Diese über einen längeren Zeitraum nur mit der Nahrung zu sich zu nehmen, ist kaum möglich, was den Einsatz von Supplementen beinahe zwingend notwendig macht. Je nach den individuellen Umständen fällt die Dosierung noch wesentlich höher aus. Das gilt auch für Sportler, die über Ergänzungsmittel mit L-Arginin die eigene Leistung verbessern möchten.

Ein L-Arginin-Mangel tritt vor allem im Alter beziehungsweise bei Erkrankungen oder im Rahmen besonderer Belastungen auf und beeinträchtigt unter anderem das Immunsystem. (5) Bemerkbar machen kann er sich zum Beispiel durch:

• Hohen Blutdruck
• Anfälligkeit für Infekte
• Wundheilungsstörungen
• Unruhe und Schlaflosigkeit

Oft lassen sich diese Zustände durch eine Ernährungsumstellung in den Griff bekommen. Wie oben bereits angesprochen, kann es aber manchmal notwendig sein, zusätzlich Supplemente zu sich zu nehmen, um den Mangel auszugleichen.

Über schädliche Überdosierungen müssen sich Betroffene kaum Gedanken machen. L-Arginin gilt als sehr verträglich. Erst bei hohen Dosierungen ab etwa 10000 mg am Tag kann es zu leichten Nebenwirkungen kommen, die meist von allein wieder abklingen. Außerdem sind Wechselwirkungen mit Medikamenten zur Behandlung von Erektionsstörungen und Blutdrucksenkungen möglich. Toxisch ist L-Arginin in Tierversuchern erst bei Mengen von etwa 5 – 12 g pro kg Körpergewicht.

Als Nahrungsergänzungsmittel kann L-Arginin lokal in Drogerien und gut sortieren Supermärkten oder online erworben werden. Die zur Verfügung stehenden Präparate enthalten unterschiedliche Arginin-Dosen und sind in unterschiedlichen Darreichungsformen zu finden. Besonders groß ist die Auswahl an Kapseln und Tabletten, L-Arginin wird jedoch auch in Form von Pulver und Lösungen angeboten.

Für wen ist welche Form zu empfehlen? Ein allgemeiner Kritikpunkt an Nahrungsergänzungsmitteln in Form von Kapseln ist die tierische Gelatine, die oftmals in der Kapselhülle enthalten ist. Zu jedem Produkt wird in der Regel zwar auch Gegenstück ohne tierische Inhaltsstoffe angeboten, diese können jedoch schwer zu finden sein. Für Veganer kann es deshalb sinnvoll sein, sich für Tabletten zu entscheiden – zumal sich die beiden Varianten in ihrer Einnahme und Wirkung nicht unterscheiden.

L-Arginin Pulver spricht häufig Sportler an und richtet sich – so zumindest der Anschein – auch speziell an diese. Prinzipiell ist die Wirkung auch hier nicht von der der Kapseln oder Tabletten zu unterscheiden, das Pulver bietet jedoch die Möglichkeit, das L-Arginin nach dem Training in den Proteinshake mit hineinzugeben, der von einigen Sportlern und Personen, die auf einen Muskelaufbau abzielen, eingenommen wird.

Seine zentrale Rolle in verschiedenen Prozessen im menschlichen Körper macht L-Arginin zu einer Aminosäure, die in der Medizin reichlich Verwendung findet. Davon abgesehen sind es vor allem ambitionierte Sportler, die L-Arginin in Form von Ergänzungsmitteln zu sich nehmen. In beiden Bereichen sind allerdings noch viele Fragen bezüglich der Wirkung einer Verabreichung von L-Arginin offen.

L-Arginin wird eine Reihe von positiven Wirkungen auf Kraft, Ausdauer und Regenerationsfähigkeit zugesprochen. Dies rührt unter anderem daher, dass es Wachstumshormone freisetzt. Davon erhoffen sich Sportler einen Schub für den Muskelaufbau und die eigene Leistung.

1. L-Arginin und Muskelaufbau
   Auch wenn es Bodybuilder gibt, die auf die Zufuhr von L-Arginin-Supplementen schwören, kommen wissenschaftliche Studien in diesem Zusammenhang zu ernüchternden Ergebnissen. So beobachtete eine Untersuchung, in deren Rahmen junge Männer zum Krafttraining 10 g L-Arginin zu sich nahmen, dass dieses weder die NO-Synthese ankurbelte noch die Durchblutung der Muskeln verbesserte. Auch eine positive Auswirkung auf die Muskelproteinsynthese ließ sich nicht feststellen. (6)Eine andere Studie verzeichnete zwar Auswirkungen einer Einnahme von L-Arginin auf die Durchblutung, jedoch nicht auf die Leistungsstärke der Teilnehmer. (7)
2. Positive Effekte auf die Ausdauer möglich
   So wie Kraftsportler beziehungsweise Bodybuilder versprechen sich auch Ausdauersportler vielfach positive Wirkungen von L-Arginin. Dieses Versprechen nahm eine 4-wöchige Studie mit trainierten Läufern unter die Lupe. Auch hier ließ sich bei den Studienteilnehmern, die Ergänzungsmittel mit der Aminosäure zu sich nahmen, keine bemerkenswerte Leistungssteigerung feststellen. (8)Eine andere Studie dagegen kam zu dem Schluss, dass eine L-Arginin-Supplementierung bei intensivem Training die Zeit bis zur eintretenden Erschöpfung verlängern könnte. Auch zeigte sich eine positive Wirkung auf den Sauerstoffverbrauch bei moderatem Training. (9) Außerdem gibt es Hinweise darauf, dass L-Arginin einem Anstieg von Laktat und Ammoniak beim Training entgegenwirkt, die beide zu Erschöpfung führen. (10)

Diabetes Typ 2 trifft vor allem ältere Menschen mit einer verringerten Insulinsensibilität. Medizinische Forschungen verzeichneten in diesem Zusammenhang vielversprechende Resultate von L-Arginin-Supplementen.

1. L-Arginin wirkt sich positiv auf Insulinempfindlichkeit aus
   Im Rahmen einer bereits 2001 veröffentlichten Studie wurde Diabetes-Typ-2-Patienten einen Monat lang Arginin verabreicht. Dabei verbesserte sich ihre Insulinempfindlichkeit gegenüber den Teilnehmern einer Kontrollgruppe um 30 Prozent. Auch ein blutdrucksenkender Effekt ließ sich feststellen. (11)
2. L-Arginin zur Vorbeugung von Diabetes
   Eine spätere Untersuchung bekräftigte dieses Ergebnis teilweise. Außerdem hielt sie fest, dass auch Personen, die „nur“ an einer gestörten Glukosetoleranz leiden, von der Einnahme von L-Arginin profitieren könnten. Die Aminosäure wirkt sich demnach unter anderem günstig auf die Regeneration der wichtigen Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse aus. (12)

Als Vorstufe von Stickstoffmonoxid (NO) spielt L-Arginin eine wichtige Rolle für die Gefäßspannung und damit für den Blutdruck und den Blutdurchfluss. Da verengte Gefäße eine schlechtere Durchblutung und einen hohen Blutdruck zur Folge haben, liegt es nahe, die Aminosäure bei der Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen einzusetzen.

1. L-Arginin bei einem akuten Herzinfarkt
   Im Rahmen einer Arteriosklerose verengen sich die Arterien im menschlichen Körper. Ursächlich dafür sind Ablagerungen. Die Konsequenz ist ein eingeschränkter oder sogar gänzlich unterbrochener Blutfluss, im schlimmsten Fall ein Infarkt. Die Ergebnisse einer 2005 veröffentlichten Studie mit Personen, die einen akuten Herzinfarkt erlitten, belegen zumindest, dass in diesem Fall problemlos L-Arginin verabreicht werden kann. Signifikante Anzeichen dafür, dass dies den weiteren Verlauf positiv beeinflusst, ließen sich jedoch nicht beobachten. (13)Eine spätere Untersuchung kam zu einem ähnlichen Ergebnis. (14)
2. L-Arginin zur Vorbeugung von Herz-Kreislauferkrankungen
   Es gibt einige medizinische Studien, die L-Arginin eine positive Wirkung auf den Blutdruck bescheinigen. (15)Die langfristige Einnahme von Aminosäuren könnte so auch das Risiko von Herz-Kreislauferkrankungen verringern. Darauf deuten zumindest die Ergebnisse einer Langzeitstudie hin. (16) Im Rahmen einer weiteren Untersuchung ergaben sich deutliche Unterschiede zwischen pflanzlichem und tierischem L-Arginin. Während die Verabreichung von Ersterem zu einem niedrigeren Blutdruck und einem geringeren Risiko, an einer koronaren Herzkrankheit zu erkranken, zu führen schien, könnte Letzteres die Gefahr sogar erhöhen. (17) Eine rund 15 Jahre früher veröffentlichte finnische Studie hatte dagegen keinerlei Zusammenhang zwischen der Einnahme von L-Arginin und dem Auftreten von Arteriosklerose gesehen. (18)

Potenzstörungen, die bei Männern mit zunehmendem Alter auftreten, liegen Durchblutungsstörungen zugrunde. Das hat seine Ursache wiederum in einer geringeren Flexibilität der Gefäße – ein Grund dafür, Supplemente mit L-Arginin bei der Therapie einzusetzen.

1. L-Arginin kann die Bildung von Stickstoffmonoxid erhöhen
   Stickstoffmonoxid spielt eine zentrale Rolle für Erektionen. Inzwischen existieren mehrere Studien, die implizieren, dass sich über die Gabe von L-Arginin der NO-Level bei Männern mit Erektionsstörungen günstig beeinflussen lässt, was wiederum zu einer Verbesserung der Potenz führt. Allerdings ist der Effekt erst dann signifikant, wenn die Aminosäure in hohen Dosen verabreicht (19)oder mit Pinienrindenextrakt kombiniert wird. (20)
2. Günstige Effekte auf die Spermienbildung
   L-Arginin ist nicht nur an der Ausbildung einer Erektion, sondern auch an der Bildung von Spermien beteiligt. Ob und inwieweit sich eine Verabreichung der Aminosäure einsetzen lässt, um Zahl und Beweglichkeit von Spermien zu erhöhen, ist innerhalb der Forschung umstritten. Allerdings existieren Untersuchungen, die diese Vermutung stützen. (21)Außerdem scheinen L-Arginin und L-Carnitin dem negativen Effekt von Busulfan, einem Arzneimittel, das bei Krebserkrankungen zum Einsatz kommt, auf Spermien entgegenzuwirken. (22)

In der jüngsten Vergangenheit ist L-Arginin noch in einem anderen Zusammenhang in den Blickwinkel geraten. So gibt es Hinweise darauf, dass die Aminosäure zusammen mit anderen Supplementen bei der Behandlung von Angsterkrankungen eingesetzt werden könnte. (27) In welchem Grad sich die Aminosäure bei der Behandlung psychischer Krankheiten als hilfreich erweist, bleibt allerdings abzuwarten.

Sepsis (Blutvergiftung) – ein kritischer Zustand mit erhöhtem Vorhandensein von Lipopolysaccharid (LPS), dem wesentlichen Bestandteil der äußeren Membran von gramnegativen Bakterien – und damit verbundene entzündliche Erkrankungen wie die Bakteriämie (Überschuss von Bakterien) und Endotoxämie (Vergiftung durch sog. Endotoxine) sind häufig mit einem Argininmangel verbunden (29) (30) (31) (32) (33). Es wird vermutet, dass dieser Argininmangel auf eine verminderte Argininaufnahme, eine beeinträchtige Synthese aus Citrullin, die Rolle von Arginin in Bezug auf die Immunantwort und einen verstärkten Arginin-Katabolismus zurückzuführen ist. Ziel einer Studie (29) war es deshalb, den Arginin-Citrullin-Stickoxid-Stoffwechsel bei entzündlichen Erkrankungen wie Endotoxämie und Sepsis zu untersuchen und Strategien zur Beeinflussung der Arginin- und Citrullinverfügbarkeit zu erörtern. Die Autoren fassen zusammen, dass Arginin und sein Vorläufer Citrullin eine wichtige Rolle in Bezug auf die Immunantwort bei Entzündungen und Sepsis spielen. Außerdem sei die Aufrechterhaltung der Argininverfügbarkeit unter entzündlichen Bedingungen von entscheidender Bedeutung, was am besten durch eine Erhöhung der Citrullinkonzentration, eine Verhinderung der Stickoxid-Synthasen-Entkopplung und der Aufrechterhaltung einer angemessenen Enzymfunktion gelinge.

In den letzten Jahren galt die Supplementierung (Nahrungsergänzung) mit L-Arginin als eine plausible therapeutische Möglichkeit zur Wiederherstellung des verminderten Argininspiegels bei Patienten mit einer Blutvergiftung, die auf Entzündungen folgt – da die wichtigen physiologischen Prozesse wie die Immunfunktion, die Wundheilung, die Organperfusion, die Proteinsynthese usw. durch einen Anstieg der Argininkonzentrationen wiederhergestellt werden können (34) (35).

1. Supplementierung mit L-Arginin bei gesunden Kontrollpersonen
   In mehreren Studien wurden die Auswirkungen der Supplementierung mit L-Arginin unter verschiedenen Bedingungen untersucht, zunächst bei gesunden Kontrollpersonen (29). Die Einnahme von Dosierungen von drei bis acht Gramm pro Tag führte zu keinen kritischen Nebenwirkungen und nur selten zu leichten Nebenwirkungen, was darauf hindeutet, dass eine Ergänzung mit Arginin sicher ist (36). Bei Menschen, die eine höhere Dosierung von mehr als neun Gramm erhalten, können Magen-Darm-Beschwerden, Erbrechen und Durchfall auftreten, wobei die Schwere dieser Nebenwirkungen dosisabhängig zu sein scheint (37).
2. Unterschiedliche Ergebnisse in Bezug auf L-Arginin-Supplementierungen zur Verringerung der Mortalität und Vorbeugung von infektiösen Komplikationen bei Patienten mit Entzündungen und Blutvergiftung
   In früheren Metaanalysen und systematischen Überprüfungen wurde eine verbesserte Nährstoffversorgung – z.B. auch eine Supplementierung mit L-Arginin – als mögliche Zusatzbehandlung bei chirurgischen Patienten und kritisch Patienten betrachtet (29). Die meisten Studien, in denen Arginin als Nahrungsergänzungsmittel verwendet wurde (38) (39) untersuchten jedoch eine Kombination verschiedener Nährstoffe (40) (41) wie L-Arginin mit Omega-3-Fettsäuren, Glutamin (42) (43) (44) oder Nukleotide (44) – alle mit unterschiedlichen Ergebnissen. In einer prospektiven, randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten Studie an Intensivpatienten wurde eine orale Ergänzung mit Arginin zur enteralen Ernährung angewendet, die zu erhöhten Arginin- und Ornithinonzentrationen, jedoch nicht zu einer erhöhten NO-Produktion führte (45).In einer randomisierten Kontrollstudie ging die enterale Behandlung mit Arginin und anderen ausgewählten Nährstoffen keine Unterschiede hinsichtlich der Krankenhausmortalität, infektiösen Komplikationen oder der Verweildauer auf der Intensivstation im Vergleich zu den mit einem Placebo behandelten Patienten (46). Auch in einer anderen Studie mit kritischen Patienten, die ein Trauma erleidet haben, wurden keine Unterschiede zwischen der Gruppe mit Arginin-Supplementierung und der mit Placebo behandelten Gruppe in Bezug auf die klinischen Ergebnisse beobachtet (47). Eine Studie an Patienten mit schwerer Sepsis hat jedoch einen andere Beobachtung gemacht (48) – hier konnte bei enteral mit Arginin supplementierten Patienten sogar eine signifikant höhere Mortalität festgestellt werden (29).Alle Studien stimmen darin überein, dass eine Verbesserung der Stoffwechselreaktion bei Patienten und insbesondere bei schwerwiegenden Erkrankungen notwendig ist, um deren Ausgang zu verbessern und die Mortalität und Komplikationen zu verringern (29). Die unterschiedlichen Ergebnisse dieser Studien hatten jedoch zur Folge, dass die Wirksamkeit bei Nahrungsergänzungsmitteln und auch Arginin-Supplementen bei Blutvergiftungen in Frage gestellt wurden (29) (49). Experten auf diesem Gebiet schlugen daher vor, bei kritischen Patienten auf die Einnahme von Arginin zu verzichten, da dies zu einer erhöhten Sterblichkeitsrate führen könnte (50) (51). Die unterschiedlichen Ergebnisse und die Annahme einer erhöhten Mortalität kann jedoch auf die Verwendung verschiedener Formeln und die unterschiedlichen Nährstoffkombinationen oder verschiedene Patiententypen zurückzuführen sein (29).
3. Vorteilhafte Effekte einer Nahrungsergänzung mit L-Arginin bei Endotoxämie (Vergiftung durch Endotoxine)
   Vor der Anwendung der L-Arginin-Monotherapie – bei der ausschließlich L-Arginin verabreicht und auf das Hinzufügen weiterer Wirksubstanzen verzichtet wird – bei kritisch kranken Patienten testete eine niederländische Forschungsgruppe die Therapie in experimentellen Sepsis- bzw. Endotoxämie-Modellen (29). Die L-Arginin-Supplementation zeigte vorteilhafte Wirkungen auf die Argininkonzentrationen bei Schweinen, ohne dass es zu schädlichen Nebenwirkungen kam. Darüber hinaus führte die Behandlung mit Arginin vor der Induktion der Endotoxämie zu einer erhöhten hepatosplanchnischen Perfusion (Durchblutung) und einer erhöhten Stickstoff-Produktion als bei unbehandelten endotoxämischen Tieren (52). Darüber hinaus verstärkt die Supplementierung mit L-Arginin nicht nur die Immunantwort, sondern auch den Proteinumsatz bei endotoxämischen Schweinen (53). Außerdem führte sie zu einer erhöhten Stickstoff-Synthese ohne nachteilige Auswirkungen (54). Auch in einem Maus-Endotoxämie-Modell führte die L-Arginin-Supplementierung zu erhöhten Arginin-Plasmakonzentrationen und einer erhöhten NO-Produktion (32). Erneut konnten keine unerwünschten Nebenwirkungen festgestellt werden (32).
4. L-Arginin erhöht die Arginin- und NO-Konzentrationen bei Patienten mit Blutvergiftung ohne Nebenwirkungen
   In einer neueren Studie konnte nach einer Supplementierung mit L-Arginin erhöhte Plasma-Argininkonzentrationen in Kombination mit einer verbesserten Arginin-Synthese und einer erhöhten NO-Produktion festgestellt werden, ohne dass hämodynamischen Parameter negativ verändert wurden (55). Auch in einer früheren Pilotstudie konnten keine unerwünschten Nebenwirkungen beobachtet werden, wenn erkrankte Patienten ausschließlich mit L-Arginin behandelt wurden (56). In dieser Studie wurde die Ergänzung mit L-Arginin mit einer erhöhten Ornithinsynthese in Verbindung (56). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die alleinige Verabreichung von L-Arginin (Monotherapie) bei septischen Patienten zu erhöhten Argininkonzentrationen und auch zu einer erhöhten NO-Produktion führt, ohne dass unerwünschte Ereignisse hervorgerufen werden (29).

Die nekrotisierende Enterokolitis ist eine Magen-Darm-Erkrankung bei Kleinkindern, die zu dauerhaften Schäden im Darm oder sogar zum Tod führen kann. Etwa 4 bis 22 Prozent der Säuglinge mit sehr niedrigem Geburtsgewicht sind von einer nekrotisierenden Enterokolitis betroffen. Sie kann durch eine unvollständige Entwicklung des Kindes, eine mangelnde Durchblutung des Magen-Darm-Trakts oder durch die Zersetzung der Schleimhaut infolge einer Infektion verursacht werden. Zum Schutz des Magen-Darm-Trakts stellt der Körper aus Arginin eine natürliche Substanz – Stickoxid (NO) – her. Zusätzliches Arginin kann eine nekrotisierende Enterokolitis verhindern (57).

Eine Metaanalyse hat die Ergebnisse aus drei Studien mit insgesamt 285 Neugeborenen, von denen 140 Arginin erhielten, zusammengefasst. Ihre Schlussfolgerung: Die Einnahme von Arginin kann das Auftreten und den Schweregrad von nekrotisierender Enterokolitis bei Frühgeborenen verringern. Sie stellten fest, dass die Gabe von Arginin das Risiko einer Entwicklung von nekrotisierender Enterokolitis bei Frühgeborenen signifikant reduziert. Darüber hinaus wurde die Arginin-Supplementierung mit einer signifikanten Reduktion der Todesfälle aufgrund einer nekrotisierenden Enterokolitis in Verbindung gebracht (57).