Urolithin A: Studie zeigt 1.918 veränderte Gene in Muskelzellen

Wissenschaftliche Analysen heben die zentrale Rolle des Darmmikrobioms für die Verwertung von Urolithin A hervor, während die Longevity-Forschung zunehmend in den Blickpunkt rückt. Bei Urolithin A (UA) handelt es sich um einen Postbiotika-Metaboliten, der von Darmbakterien aus Ellagitanninen und Ellagsäure gebildet wird, wie sie in Granatäpfeln, Walnüssen und Beeren vorkommen.

Allerdings verfügt nur ein Teil der Bevölkerung über die erforderliche mikrobielle Zusammensetzung, um diese Umwandlung effizient durchzuführen. Personen mit einer erfolgreichen Produktion weisen in der Regel eine höhere mikrobielle Vielfalt sowie einen größeren Anteil an Firmicutes auf. Neben spezifischen Bakterienstämmen beeinflussen auch das Alter und die Ernährung die körpereigene Synthese.

Zelluläre Mechanismen und muskuläre Effekte

Auf zellulärer Ebene aktiviert Urolithin A die Mitophagie, also den Abbau beschädigter Mitochondrien, und regt gleichzeitig die Neubildung dieser Zellkraftwerke an, was die Energieproduktion verbessert. Zudem besitzt der Stoff antioxidative Eigenschaften zur Neutralisierung reaktiver Sauerstoffspezies, fördert die allgemeine Autophagie und dämpft entzündliche Signalwege sowie entzündungsfördernde Zytokine im Kontext des sogenannten Inflammaging.

Klinische Studien zeigen eine direkte Korrelation zwischen einer Nahrungsergänzung mit UA und Zuwächsen bei Muskelkraft und Ausdauer. Dies eröffnet Einsatzfelder gegen Sarkopenie, den altersbedingten Muskelschwund. Laut Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind bis zu 29 Prozent der älteren Erwachsenen und zwischen 11 und 50 Prozent der Menschen ab 80 Jahren von Sarkopenie betroffen.

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Eine im Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle publizierte Transkriptom-Studie verglich die Effekte von Urolithin A und Urolithin B an postmortalen Muskelzellen von neun Spendern im Alter von 55 bis 96 Jahren an der University of Liège. Nach einer 24-stündigen Behandlung mit einer Konzentration von 5 Mikromol veränderte UA 1.918 Gene, während Urolithin B lediglich 339 Gene beeinflusste.

Neun Gene wurden gegenläufig reguliert: Acht davon, darunter IL-17B, wurden durch Urolithin B hoch- und durch Urolithin A herunterreguliert. Bei IL-17B zeigte sich unter UA eine Reduktion um 49 Prozent, während Urolithin B einen Anstieg um 45 Prozent auslöste.

Kardiologische Befunde und Immunmodulation

Untersuchungen am King’s College London unter Leitung von Dr. Joseph Burgoyne ergaben, dass Urolithin A in Labormodellen der Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (HFpEF) – einer Form, die etwa die Hälfte aller Herzschwächefälle ausmacht – Herzfunktionsmaße um bis zu 80 Prozent verbesserte.

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Die Wirkung beruht auf der Aktivierung von PKGI? an Cystein 42; bei Mäusen ohne diesen funktionellen Rezeptor blieben die Effekte aus. Die im Fachjournal Science Advances veröffentlichte Arbeit nutzte Mausmodelle sowie aus menschlichen Stammzellen gezüchtetes Herzgewebe. Prof. James Leiper von der British Heart Foundation unterstrich, dass nun klinische Studien am Menschen erforderlich seien.

Das Unternehmen Amazentis SA untersuchte sein Urolithin-A-Präparat Mitopure an 50 Erwachsenen mittleren Alters mit einer täglichen Gabe von 1.000 Milligramm gegenüber Placebo. Nach vier Wochen zeigten sich Veränderungen bei Immunzellen, insbesondere bei CD8?-T-Zellen mit einem metabolisch jüngeren Profil, sowie Verbesserungen bei natürlichen Killerzellen. Als nächster Schritt ist eine Erprobung bei Krebspatienten unter Immuntherapie vorgesehen.

Nahrungsergänzung und Mikrobiom-Interaktionen

Humanstudien belegen eine gute Verträglichkeit von Urolithin A. Die US-Lebensmittelüberwachungsbehörde FDA erteilte einen GRAS-Status für Tagesdosen von 250 bis 1.000 Milligramm. Um die mikrobielle Variabilität der natürlichen Synthese zu umgehen, bietet beispielsweise das Unternehmen NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD. synthetisiertes Urolithin A mit einer Reinheit von 99 Prozent (CAS 1143-70-0) als pharmazeutischen Rohstoff an.

Parallel untersuchen Forschende der University of Pennsylvania und der Jeonbuk National University die Wechselwirkung fermentierter Pflanzennahrung mit dem Mikrobiom.

Wie Studienautor Hyun Koo von der Penn Dental Medicine darlegt, zielen diese Arbeiten auf eine systematische Erforschung für die Präzisionsernährung ab, nicht auf unmittelbare Therapien. Fragen zur optimalen Zusammensetzung relevanter Mikroorganismen sowie zur Langzeitsicherheit von Urolithin A bleiben Gegenstand weiterer Forschungen.

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