Lysin

Lysin ist eine essentielle Aminosäure, die an vielen Funktionen des menschlichen Organismus beteiligt ist. Als Aminosäure ist Lysin ein Bestandteil von Proteinen – es spielt damit eine zentrale Rolle im Aufbau von Körpergewebe und Muskeln. Darüber hinaus wird Lysin für die Bildung von Glutamat benötigt, dem bedeutendsten Neurotransmitter im zentralen Nervensystem von Säugetieren. Der Botenstoff ist für die Übertragung von Reizen und die Kommunikation zwischen den Nervenzellen im Gehirn verantwortlich. Das Fehlen oder eine geringe Zufuhr von Lysin kann zu geistigen und körperlichen Behinderungen führen. Da unser Körper nicht in der Lage ist, Lysin selbst herzustellen, muss der wertvolle Stoff über eine ausgewogene Ernährung aufgenommen werden.

Lysin ist an der Bildung von Carnitin beteiligt, das von Sportlern gerne als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen wird – es soll die Fettverbrennung anregen und die Leistung steigern. 95% des gesamten Carnitins befinden sich in unseren Muskeln und im Herzen, der restliche Teil zirkuliert im Plasma (1). Der Mensch nimmt eine große Menge an Carnitin über die Nahrung auf. Tierische Lebensmittel, wie Fleisch und Milchprodukte, weisen einen hohen Carnitin-Gehalt auf (2). Für die endogene Synthese, also die Weiterverarbeitung von anderen Stoffen im menschlichen Körper zu Carnitin, wird Lysin benötigt. Auf diese Weise werden etwa 25% des Carnitins aus den essentiellen Aminosäuren l-Methionin und l-Lysin in Leber, Niere, Hoden und Gehirn des Menschen synthetisiert (3 (4). Diese endogene Synthese ist nicht nur für Vegetarier und Veganer wichtig, die sich überwiegend pflanzlich ernähren und damit auf die wesentlichen Carnitin-Quellen verzichten. Der Körper kann den Carnitin-Spiegel nur dann aufrechterhalten, wenn die Absorption aus dem Dünndarm und die Resorption durch die Nieren, für die Lysin benötigt werden, sowie die Aufnahme über die Nahrung zusammenspielen (5) (6).

Auch spielt Lysin eine zentrale Rolle in der Bildung von Strukturproteinen. Das bekannteste von ihnen und das in Säugetieren am häufigsten vorkommende Strukturprotein ist das Kollagen (7). Unsere Knochen, Sehnen, Bänder und auch unsere Haut bestehen aus Kollagen. Es stärkt das Bindegewebe und hält Haut, Nägel und Haare gesund. Um einer schlaffen Haut und Cellulite, brüchigen Fingernägeln und kraftlosem Haar sowie Spliss entgegenzuwirken oder vorzubeugen, wird Kollagen als Nahrungsergänzungsmittel überwiegend zur Förderung der Schönheit eingesetzt. Für die strukturellen und biochemischen Funktionen von Kollagenfasern (des Typ-1-Kollagens) sind Veränderungen, die nach der Bildung des Kollagens stattfinden, von großer Bedeutung. Diese werden in der Biologie als posttranslationale Modifikationen (PTMs) bezeichnet. Lysin-Modifikationen von Kollagen sind hochgradig regulierte fortlaufende Prozesse, die innerhalb und außerhalb der Zelle stattfinden (7). Werden diese durch Lysin durchgeführte Abwandlung des Kollagens gestört, können Erkrankungen der Knochen und Gelenke die Folge sein:

Für chemische Reaktionen, die im Rahmen der Lysin-Modifikationen stattfinden, werden bestimmte Enzyme benötigt. Mutationen in ihnen und „fehlerhaftes“ Lysin können für eine ganze Reihe an Erkrankungen verantwortlich sein.

• Ehlers-Danlos-Syndrom vom Typ VIA das klinisch ähnliche und Nevo-Syndrom (8) (9)
• Störungen des Bindegewebes
• Überdehnbarkeit der Haut
• Hypermobile Gelenke (Beweglichkeit der Gelenke über das normale Maß hinaus)
• Verkrümmung der Wirbelsäule und Bildung eines Buckels (Kyphoskoliose)

• Bruck-Syndrom vom Typ 2, eine seltene autosomal-rezessive Erkrankung (10) (11)
• Knochenfragilität, Neigung zu Knochenbrüchen
• Bewegungs- und Funktionseinschränkung von Gelenken (kongenitale Gelenkkontrakturen)

• Fehlbildungen des Bindegewebes und Epidermolysis bullosa simplex (12) (13)
• Brüchige Haut
• Bildung von Blasen

Elastin, das für die Stärke und Dehnbarkeit unserer Organe verantwortlich ist, setzt sich aus verschiedenen Aminosäuren zusammen – zu ihnen zählt auch Lysin (14). Elastin, und damit auch Lysin, ist ein wichtiger Bestandteil der elastischen Fasern, die Gewebe und unsere Arterien, Bänder und Lunge dehnbar machen. Sie zeichnet eine unglaubliche Widerstandsfähigkeit und strukturelle Stabilität aus. Die hydrophile Domänen des Elastins bestehen überwiegend aus Abschnitten, die reich an Lysin und an der Vernetzung beteiligt sind. Dieser Vernetzungsprozess, bei dem Lysin-Reste umgewandelt werden, verleiht dem Protein seine wichtige funktionelle Stabilität.

Die bakterielle Resistenz gegenüber antimikrobiellen Arzneimitteln ist zwar stärker geworden, in jüngster Zeit konnten jedoch Fortschritte in Hinblick auf antimikrobielle Mittel beobachtet werden, die diese Resistenz bekämpfen. Antimikrobielle Peptide sind wirksame Stoffe, die gegen Bakterien, Viren, Pilze und Tumore wirken. Viele antimikrobielle Peptide verwenden einen lytischen Mechanismus, der die bakterielle Membran zerstört – andere wirken jedoch durch die Umlagerung von zellpenetrierenden Peptiden und beeinflussen dadurch Prozesse innerhalb der Zelle. Diese Umlagerung (auch Translokation genannt) wird durch den Gehalt an Lysin und Arginin, einer weiteren α-Aminosäure, wechselseitig beeinflusst (15). Lysin wird deshalb auch als Gegenspieler zu Arginin angesehen.

Als essentielle Aminosäure fungiert Lysin als Baustoff für zahlreiche Proteine. So ist Lysin an der Bildung von folgenden Proteinen beteiligt, die wichtige Funktionen im menschlichen Körper erfüllen:

• Hämoglobin – der Farbstoff unserer roten Blutkörperchen, der für den Transport von Sauerstoff verantwortlich ist (16)
• Lipoproteine – sie sind für die Aufnahme und den Transport von Fetten wie Triglyceriden und Cholesterin zuständig und damit für Erkrankungen, bei denen eine Störung des Fettstoffwechsels vorliegt (zum Beispiel bei einem chronischen Nierenversagen), von Bedeutung (17)
• Transferrin, das für den Transport von Eisen verantwortlich ist (18)
• Albumin, das den kolloidosmotischen Druck im menschlichen Organismus reguliert

Lysin ist eine der neun Aminosäuren, die Säugetiere nicht selbst herstellen können und damit diätisch essentiell sind. Als unentbehrlicher Nährstoff muss Lysin vom Menschen und anderen Säugetieren im Rahmen einer ausgewogenen Ernährung aufgenommen werden, um wichtige Funktionen des Körpers aufrechtzuerhalten. Der Lysin-Bedarf des Menschen wurde lange Zeit unterschätzt. Die vom National Research Council der USA empfohlene Tagesdosis für einen Erwachsenen, die bereits vor einigen Jahrzehnten veröffentlicht wurde, liegt bei 12 mg pro kg Körpergewicht (19).

Laut National Research Council gibt es keinen offiziellen erhöhten Lysin-Bedarf in der Schwangerschaft und Stillzeit. Die International Group schlug ein Muster vor, anhand dessen sich der Aminosäuren- und Nährstoffbedarf von stillenden Frauen berechnen lässt. Der dadurch erhaltene Wert liegt bei 31 mg pro kg. Eine ähnliche Berechnung wäre für die Schwangerschaft theoretisch möglich gewesen, wurde jedoch aufgrund von Komplikationen in Hinblick auf die Vielfalt der gespeicherten Proteine nicht durchgeführt (19).

Heute geht man davon aus, dass der Bedarf von Kindern etwas niedriger, der von Erwachsenen jedoch deutlich höher ist als die damals vom National Research Council veröffentliche empfohlene Tagesdosis. Der geschätzte Bedarf liegt nun bei etwa 30 bis 40 mg/kg für Jugendliche und Erwachsene. Die empfohlene Dosis für Säuglinge und Kleinkinder bis zu einem Alter von 2 Jahren liegt weiterhin bei 64 mg/kg täglich. Kinder bis zu 10 Jahren sollten etwa 30 bis 40 mg/kg pro Tag zu sich nehmen.

Um die Gesundheit zu fördern und den reibungslosen Ablauf von wichtigen Prozessen des menschlichen Körpers sicherzustellen, kann es sinnvoll sein, entsprechende Supplemente einzunehmen. Eine Ergänzung der Nahrung ist besonders für Vegetarier und Veganer sinnvoll, die sich überwiegend oder rein pflanzlich ernähren, da Lysin fast ausschließlich in tierischen Produkten enthalten ist. Als Nahrungsergänzungsmittel wird Lysin in verschiedenen Formen angeboten – am weitesten verbreitet sind Kapseln, es werden jedoch auch Tabletten oder Pulver angeboten.

Es gibt keine allgemeingültige Einnahme- oder Dosierungsempfehlung für Lysin. Die von den Herstellern empfohlene Dosis liegt üblicherweise zwischen 0,5 und 2 g pro Tag. Je nach Anwendungsgebiet und Ziel werden auch höhere Dosen von bis zu 4 g pro Tag als förderlich erachtet. Informationen über die genaue Anwendung lassen sich auf dem Beipackzettel finden, der zu dem entsprechenden Präparat mitgeliefert wird. In allen Fällen ist es sinnvoll, sich an die Dosierung des jeweiligen Herstellers zu halten.

Als Nahrungsergänzungsmittel ist Lysin vor allem bei Sportlern bekannt. Es fördert die Gesundheit, beugt diversen Krankheiten vor und steht sogar im Verdacht, die Leistung des menschlichen Körpers zu steigern und die Regeneration der Muskeln zu beschleunigen. Studien bestätigen, dass Lysin zur Bildung von Kollagen benötigt wird, das Knochen ihre Festigkeit verleiht. Eine erhöhte Zufuhr von Lysin kann sich deshalb für ältere Menschen und Osteoporose-Patienten als sinnvoll erweisen.

Supplemente, die Lysin und weitere Aminosäuren enthalten, können lokal in Drogerien, Apotheken oder auch online erworben werden. Am weitesten verbreitet sind Lysin-Kapseln, das Nahrungsergänzungsmittel wird jedoch in vielen verschiedenen Darreichungsformen angeboten – darunter auch Tabletten oder Pulver. Während die Auswahl in lokalen Geschäften stark begrenzt ist, erweist sich das Sortiment im Internet als weitaus größer. Hier werden Präparate angeboten, die sich auf die Behandlung von spezifischen Beschwerden konzentrieren.

Als essentielle Aminosäure ist Lysin immer wieder ein zentraler Bestandteil von wissenschaftlichen Untersuchungen, die sich auf verschiedene Eigenschaften konzentrieren. Da Lysin an der Bildung von vielen Proteinen beteiligt ist, die unterschiedliche Funktionen im menschlichen Körper erfüllen, sind die Anwendungsgebiete sehr vielseitig. Ein Großteil der veröffentlichten Studien beschäftigt sich mit den therapeutischen Eigenschaften von Lysin in der Behandlung von Erkrankungen der Knochen, wie Osteoporose, oder der Heilung von Herpes. Darüber hinaus wird Lysin häufig nachgesagt, es könne die körperliche Leistungsfähigkeit steigern und die Fettverbrennung fördern, weshalb es gerne von Sportlern zur Ergänzung der Nahrung eingenommen wird.

Herpes ist eine wiederkehrende Krankheit, von der etwa 40% der Bevölkerung weltweit betroffen ist. Nach einer erstmaligen Infektion bleibt der Virus in einem Nervenknoten von Zellen des Peripheren Nervensystems wohnhaft. Für alle Betroffenen ist das wiederkehrende Auftreten von Herpesbläschen ein Störfaktor und eine starke Belastung, für Menschen mit einem schwachen Immunsystem ist die Krankheit jedoch mit einer erhöhten Morbidität und Mortalität verbunden.

1. Lysin verhindert die Entstehung von Herpesbläschen

Lysin wirkt sich positiv auf die Erkrankung aus, indem es die Dauer der Erkrankung senkt oder den Ausbruch von Herpes-Symptomen verhindert. In-vivo-Studien zeigen, dass die typischen Anzeichen nach einer Anwendung von kristallinem Lysin auf der Haut ausbleiben (22).

Diese vielversprechenden Ergebnisse werden in einer weiteren Studie bestätigt, in der eine orale Gabe von 312 mg bis 1,2 g täglich die Heilung der Infektion bei 45 Probanden deutlich beschleunigt und die klinischen Symptome des Herpes unterdrückt hat (23).

2. Lysin in der Behandlung von Herpes

In einer neueren Studie (24) wurden die Sicherheit und die Wirksamkeit von SuperLysine Plus+, eines Medikaments gegen Herpes, das aus Lysin und 16 weiteren Komponenten besteht, getestet. Mit 120 Probanden handelt es sich dabei um eine der größten Studien, die Lysin als Mittel gegen Herpes untersucht haben. Um den Fortschritt zu beurteilen, wurden zu Beginn und gegen Ende des Versuchs mehrere Fotos aufgenommen. Außerdem hat man die zehn typischen Symptome beobachtet – dazu zählen Juckreiz, ein brennendes Gefühl, allgemeiner Schmerz sowie eine erhöhte Empfindlichkeit und sichtbare Symptome wie die Bildung von Bläschen und Krusten.

Nach dem dritten Tag der Behandlung konnten 40% der Probanden eine „Heilung“ der Krankheit feststellen. Nach dem sechsten Tag waren es bereits 87%. Die Schädigungen aller Teilnehmer waren nach dem 11. Tag verschwunden (24). Dabei konnten keine Nebenwirkungen beobachtet werden, wodurch Lysin wie auch die anderen Bestandteile des Medikaments als sehr gut verträglich und sicher angesehen werden können. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass Lysin nicht nur den Ausbruch der Krankheit verhindern kann – die Aminosäure ist auch in der Lage, die akuten Symptome schnell zu lindern.

Ähnlich positive Erfolge konnten mit einer Einnahme von 3 g Lysin, das in drei Dosen über den Tag verteilt verabreicht wurde, dokumentiert werden. Das Krankheitsbild von 27 Probanden, die mit L-Lysin behandelt wurden, wurde mit dem der 25 Probanden verglichen, die ein Placebo erhielten. Die Symptome der mit Lysin behandelten Gruppe waren deutlich weniger ausgeprägt als die der Placebo-Gruppe, außerdem erfolgte die Heilung wesentlich schneller. Die durchführenden Wissenschaftler sehen Lysin als wirksames Mittel an, das den tatsächlichen Ausbruch der Infektion reduziert, den Schweregrad verringert und die Zeit, die zur Heilung der Herpes-Symptome benötigt wird, reduziert (25).

Lysin ist vor allem Sportlern bekannt. Als Supplement soll Lysin die körperliche Leistungsfähigkeit steigern und die Fettverbrennung beschleunigen. Lysin wird zur Produktion von Carnitin benötigt – einer chemischen Verbindung, die für Sportler eine wichtige Rolle spielt. Fest steht, dass sich Carnitin in unseren Muskeln befindet. Ob dieses tatsächlich die Fettverbrennung anregt, bleibt umstritten.

Es gibt zwar Studien, die diese These unterstützen, der positive Effekt bleibt jedoch in anderen Untersuchungen aus (28). Manche Experten sprechen sich dafür aus, dass der Verlust der Fettmasse vielmehr auf ein anhaltendes Ausdauertraining als auf das Carnitin an sich zurückzuführen ist (29). Einige Sportler sind dennoch der Ansicht, dass sich Carnitin, Lysin oder andere Aminosäuren positiv auf die physische Funktion auswirken – auf wissenschaftlicher Ebene ist dieser Effekt jedoch bisher nicht eindeutig bewiesen.