Bedingt essentielle Nährstoffe: Der Stand der Wissenschaft / Journal of Food and Nutrition | JSCHOLAR

” Die Funktion des Gehirns wird durch die molekularen Konzentrationen vieler Substanzen beeinflusst, die normalerweise im Gehirn vorhanden sind. Die optimalen Konzentrationen dieser Substanzen füreine Person können stark von den Konzentrationen abweichen, die durch ihre normale Ernährung und genetische Maschinerie bereitgestellt werden. Biochemische und genetische Argumente stützen die Idee, dass die orthomolekulare Therapie, die Bereitstellung der optimalen Konzentration wichtiger normaler Bestandteile des Gehirns für den einzelnen Menschen, die bevorzugte Behandlung für viele psychisch kranke Patienten sein kann. Mentalsymptome der Avitaminose werden manchmal lange vorher beobachtetalle körperlichen Symptome treten auf. Es ist wahrscheinlich, dass das Gehirn mehr istempfindlich gegen Konzentrationsänderungen von Vitalstoffen als ” andere Organe und Gewebe”.

Menschen sind Parasiten des Planeten. Um zu überleben,gibt es Mineralien und Moleküle, ultraviolette Wellen undandere Organismen, auf die wir uns verlassen. Wir brauchen einige der Ressourcen der Erde, um optimal zu funktionieren, und in einigen Fällen brauchen wir sie, um überhaupt zu funktionieren. Diese Nährstoffe, auf die wir uns verlassen, gelten als essentielle Nährstoffe, wenn sie von den meisten Menschen die meiste Zeit verwendet werden. Die Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts war eine fruchtbare Zeit für die Ernährungsforschung, in der viele Fütterungsstudien über das stattfanden, was heute als essentielle Nährstoffe bekannt ist.

Heute unterhält das Food and Nutrition Information Center (FNIC) des US-Landwirtschaftsministeriums (USDA) eine Informationsdatenbank mit diätetischen Referenzaufnahmen (DRI) für Vitamine, Mineralien und Makronährstoffe, die vom Institute of Medicine (IOM) der National Academy of Science (NAS) entwickelt wurde. Die DRI-Werte haben das empfohlene tägliche Aufnahme- oder Referenz-Tagesaufnahmesystem (RDI), das immer noch für die Produktkennzeichnung verwendet wird, weitgehend ersetzt. Die FEI ist die Aufnahme, die als ausreichend erachtet wird, um den Bedarf von 97,5% (2 Standardabweichungen unter dem Mittelwert) der gesunden Bevölkerung zu decken. Es wurden keine Empfehlungen entwickelt, um den Bedürfnissen der ungesunden Bevölkerung gerecht zu werden. Ob Werte festgelegt werden und wie sie festgelegt werden, hat enorme Auswirkungen auf die Produktkennzeichnung, die Zuweisung von öffentlichen Gesundheitsgeldern, die Erstattung durch die Krankenkassen usw.

Ein Nährstoff wird als essentiell angesehen, wenn er “eine unverzichtbare physiologische Funktion erfüllt, aber von gesunden Probanden nicht ausreichend schnell endogen synthetisiert werden kann.”Bedingt essentielle Nährstoffe sind solche, die normalerweise endogen in ausreichenden Mengen synthetisiert werden können, aber während einiger Zeit eine exogene Supplementierung erfordern circumstances.In in einigen Fällen können diese erhöhten Anforderungen eine Folge der gestörten Absorption (z. B. zusätzliche fettlösliche Vitamine insteattorhea), erhöhte anabole Anforderungen (z. B. Schwangerschaft und Stillzeit), erhöhte metabolische Nachfrage (z. B. Protein inburn, Trauma).

Die Bestimmung der Essenzialität der Ernährung wurde traditionell durch klassische Fütterungsstudien mit gereinigten Diäten mit oder ohne den untersuchten Nährstoff festgelegt.Wenn ein Nährstoff im Laufe der Zeit essentiell ist, tritt ein Mangelsyndrom auf, wenn Anzeichen und Symptome von Wachstumsstörungen, Funktionsstörungen, biochemischen Veränderungen oder Krankheitssymptomen auftreten.Die Quantifizierung der minimal erforderlichen Dosis zur Vorbeugung von Mangelerscheinungen erfolgt durch inkrementelle Nachfütterung, bis die Dosis erreicht ist, die zur Auflösung des Syndroms führt .

Chipponi et al. beschreiben Sie die Stadien des Defizitsyndroms, die sich aus Deprivationsstudien ergeben:

Mangel im Stadium 1: Die physiologische Funktion setzt sich normal fort, während die Speicher aufgebraucht sind. Fettgewebe, Knochen, Muskeln und zirkulierende Speicherformen (z. B. Ferritin) wirken zur Aufrechterhaltung der Serumkonzentrationen.

Mangel im Stadium 2: Die Erschöpfung der Körperspeicher führt zu biochemischen Veränderungen, obwohl die klinischen Symptome noch nicht offensichtlich sind. (z. B. C-reaktives Protein, Hämoglobin A1c, Homocystein, veränderte Enzymaktivität)

Mangel im Stadium 3: Neben biologischen Störungen treten klinische Symptome auf. (z. B. Zahnfleischbluten und leichte Blutergüsse bei Skorbut, Demenz und Dermatitis bei Pellagra)

Die meisten bisherigen Arbeiten zur Ernährungsnotwendigkeit wurden zu einer Zeit durchgeführt, als die Labormethodik rudimentärer war und vor allem weniger über die Krankheitspathophysiologie bekannt war. Die frühen Arbeiten zur bedingten Essentialität wurden nach der Einführung des zentralvenösen Zugangs zur Nährstoffzufuhr im Jahr 1969 durchgeführt, als bei Patienten, die frühe TPN-Formeln erhielten, ungewöhnliche Nährstoffmängel leicht erkennbar wurden. Die Unzulänglichkeiten der Nährstoffformel wurden schnell offensichtlich, und Kalium, Phosphat und essentielle Fettsäuren wurden bald hinzugefügt. Langzeitnutzer benötigten zusätzliches Zink, Kupfer, Selen, Chrom usw. und kürzlich wurde gezeigt, dass Rubidium bei Dialysepatienten ein bedingt essentieller Nährstoff ist, dessen Stadium-3-Mangelsyndrom sich als Depression manifestiert .

In Gegenwart von Polymorphismen oder unter bestimmten physiologischen (z. B. Schwangerschaft, Stillzeit, Alterung) oder pathologischen Bedingungen wurde gezeigt, dass Menschen einzigartige Ernährungsbedürfnisse haben. Wenn Krankheit (z.B. Autoimmunität zupankreatischen Betazellen) oder Umstand (z.B. b. Verbrennungsopfer) resultiertin einem metabolischen Umstand, in dem die Bedürfnisse des Körpers nicht endogen versorgt werden können und die empfohlene Menge während eines Gesundheitszustands unzureichend ist, wird die Substanz bedingt essentiell. Dies könnte eine Erhöhung der Dosis für einen bereits anerkannten essentiellen Nährstoff sein (z. B. Thiaminin Wernicke-Enzephalopathie ist höher dosiert als der RDI), oder ein Zustand kann einen zusätzlichen Nährstoff essentiell machen (z. B. Coenzym Q10 bei kongestiver Herzinsuffizienz.)

Das Prinzip der biochemischen Individualität besagt, dassdie optimale Dosis eines Nährstoffs normalerweise zwischen den Individuen variiert. Dies wird durch die Wissenschaft gut unterstützt und berücksichtigtin statistischen Überlegungen von Biomarkern. Die durchgeführten Fütterungsstudien haben in den untersuchten Nährstoffen gezeigt, was bei gesunden, jungen Menschen vorkommt, denen ein einziger Nährstoff fehlt.

Carnitin, Taurin, Arginin, Cystein, Glycin und Cholin sind allgemein anerkannte bedingt essentielle Nährstoffe.Carnitin zum Beispiel ist ein von der FDA zugelassenes verschreibungspflichtiges Medikamentfür Carnitin-Mangel-Syndrome. Es ist auch als frei verkäufliche Ergänzung erhältlich, die die sportliche Leistung und den Gewichtsverlust unterstützen soll, indem sie die Umwandlung von Fett in Kraftstoff erleichtert. Eine ausgezeichnete Übersicht über Glycin wurde kürzlich vonwant et al., in dem sie die strukturellen (Glutathion, Häm, Nukleinsäure, Harnsäuresynthese) und funktionellen (immuneand metabolische Regulierung) Rollen von Glycin beschreiben. Die Autoren unterstützen die Idee, dass es entzündliche Erkrankungen(Fettleibigkeit, Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs) gibt, die mehr Glycin benötigen, als der Körper synthetisieren kann.

Ob sich ‘bedingt essentiell’ nur auf die ernährungsphysiologischen Auswirkungen einer Erkrankung beziehen sollte, ist umstritten. Zum Beispiel ist die MTHFR-Mutation eine häufige SNP, die mit Depressionen, Fehlgeburten und möglichen Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Demenz in Verbindung gebracht wurde. Die SNP kann umgangen werdenmit der aktiven Form von Folsäure, 5-MTHF.Für diese MTHFR-Homozygoten sollte die 5-MTHF-Form als die erforderliche Form des Nährstoffs betrachtet werden. “MTHFR homozygote”ist keine Erkrankung, obwohl sie zunehmen Kannkrankheitsrisiko. Als Diskussionen über bedingte Wesentlichkeitentwickeln, sollten Anstrengungen unternommen werden, konzentrieren sich auf Prävention. Z.B.”Raucher” sind keine Krankheit und dennoch haben sie aufgrund der Zunahme oxidativer Schäden einen einzigartigen Vitaminbedarf. In ähnlicher Weise sollten”MTHFR Homozygoten” einzigartige Folsäure habenEmpfehlungen.

Ob sich ‘bedingt essentiell’ nur auf die ernährungsphysiologischen Auswirkungen einer Erkrankung beziehen sollte, ist umstritten. Zum Beispiel ist die MTHFR-Mutation eine häufige SNP, die mit Depressionen, Fehlgeburten und möglichen Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Demenz in Verbindung gebracht wurde. Die SNP kann umgangen werdenmit der aktiven Form von Folsäure, 5-MTHF.Für diese MTHFR-Homozygoten sollte die 5-MTHF-Form als die erforderliche Form des Nährstoffs betrachtet werden. “MTHFR homozygote”ist keine Erkrankung, obwohl sie zunehmen Kannkrankheitsrisiko. Als Diskussionen über bedingte Wesentlichkeitentwickeln, sollten Anstrengungen unternommen werden, konzentrieren sich auf Prävention. Z.B.”Raucher” sind keine Krankheit und dennoch haben sie aufgrund der Zunahme oxidativer Schäden einen einzigartigen Vitaminbedarf. In ähnlicher Weise sollten “MTHFR-Homozygoten” eindeutige Namen haben acidrecommendations.It ist wichtig zu sagen, dass bedingte Wesentlichkeit istvon der Frage der Kausalität unterscheiden. Personen mit steatorrhearequire zusätzliches Vitamin A, D, E und K, aber diese vitaminsare nicht die Ursache ihrer steatorrhea. Ebenso ist es irrelevant, ob ein Nährstoffmangel für Krankheiten prädisponiert oder ob ein Krankheitszustand einen Mangel hervorruft. Unabhängig von Ursache oder Folge lautet die Frage, die der öffentlichen Gesundheit am besten dient:”Würde sich die Gesundheit des Patienten verbessern, wenn ___ exogen versorgt würde?”

Diese Frage ist nicht immer so einfach zu beantworten. VitaminB12, kann einen Mangel mit einer auffallenden Ähnlichkeit mit MS verursachen.Es wurde gezeigt, dass der Vitamin-B12-Spiegel bei MS niedriger ist undVitamin B12 spielt eine Rolle bei der Erkennung des Immunsystems. Da der Prozess der Remyelinisierung mit MS-Aktivität hochreguliert wird, liegt es nahe, dass der Nährstoffbedarf für die Synthese von Myelin auch erhöhte Anforderungen haben kann. Eine Studie hat gezeigt, dass Personen mit MS und B12-Mangel eher eine verminderte neurologische Kapazität haben .Mehrere Studien haben versucht, B12-Supplementierung bei Patienten mit MS, aber keine konsistente Verbesserung wurde nachgewiesen.Dies kann daran liegen, dass das Ergebnismaß, mit dem wir versuchen, den Nutzen zu dokumentieren, unzureichend ist oder dass lowB12 selbst nicht zur Krankheit beiträgt, aber niedrige Werte vielleicht ein Indikator für etwas anderes. Derzeit bleibt der B12-Mangel eine Ausschlussdiagnose bei der Beurteilung der demyelinisierenden Krankheit, und ein B12-Mangel tritt bei MST häufiger auf als bei Kontrollen, aber eine zusätzliche Supplementierung scheint die Krankheitsergebnisse nicht signifikant oder konsistent zu beeinflussen .

Während ein erhöhter Nährstoffbedarf unter bestimmten Bedingungenbiologisch plausibel ist und einige Krankheiten mit einem Mangel in Verbindung gebracht werden, sollte er nicht als bedingt essentieller Nährstoff bezeichnet werden, bis die Anreicherung ein klinisch relevantes Ergebnismaß verbessert.

Als Lösung besteht eine Option für die Ernährungsergänzungsforschung darin, sich auf eine bestimmte Untergruppe von Symptomen innerhalb einer Krankheit zu konzentrieren. Zum Beispiel, etwa 80% der Menschen mit PD Bericht Verstopfung. In: Cassani et al. bei der von ist es wichtig, dass die mit der von und der von in Den aufgenommen werden. Sie umfassten nicht den PD-Status oder die Progression als Ergebnismaß für eine probiotische Intervention, sondern konzentrierten sich auf die gastro-intestinale Gesundheit als Ergebnismaß.

Die klinische Epidemiologie entwickelt sich weiter und wir fangen an, die Fragen anders zu stellen. Peterson, et al. kürzlich verglichenvitamin-D-Spiegel von Personen mit PD, um festzustellen, ob niedrige Spiegel mit einem erhöhten Risiko für Kognitivedeclin verbunden waren. Nach der Korrektur mehrerer Vergleiche stellten sie fest, dass höhere Vitamin-D-Spiegel mit verbesserten Maßstäben für Stimmung, Konzentration und verbales Gedächtnis in Verbindung gebracht wurden. Die Frage muss noch beantwortet werden, ob VitaminD Supplementation Stimmung, Konzentration und Gedächtnis verbessern kann. Die Bedeutung der Prävention von Vitamin-D-Mangel bei PD-Patienten beginnt erst klinisch relevant zu werden, und ob höhere als normale Dosen erforderlich sind oder ob Personen mit schlechter Laune und kognitiven Schwierigkeiten anders behandelt werden sollten.

Eine andere vorgeschlagene Forschungsmethodik besteht darin, die Bemühungen auf die Subpopulation der Gruppe zu konzentrieren, die biologische Beweise für einen Mangel aufweist. Es gibt eine enorme Menge an Zelllinien- und Tierversuchen, die darauf hindeuten, dass Coenzym Q10 die mitochondriale Funktion bei PD verbessert. Eine Pilotstudie ergab eine ~ 40% ige Verringerung der Progressionsrate bei Patienten mit 1200 mg / Tag . In: Beal et al. führte einen multizentrischen Phase-III-Wirksamkeitstest mit 1200 mg, 2400 mg oder Placebo durch, der früh abgebrochen wurde, basierend auf Berechnungen, dass die klinischen Endpunkte für die Wirksamkeit möglicherweise nicht erreicht werden konnten. Im gleichen Zeitraum wurden Daten veröffentlicht, die einen statistisch signifikanten Anstieg der Häufigkeit des Mangels bei PD-Patienten gegenüber den Kontrollen zeigten. Unter Verwendung der Spectra-Cell-FIA-Messung wurde gezeigt, dass ~ 35% der Personen mit PD mangelhaft sind . Vielleicht ist ein besserer Weg, diese Frage zu stellen: “Führt eine Supplementierung bei Personen mit Parkinson, die biochemische oder klinische Anzeichen eines Q10-Mangels aufweisen, zu einem messbaren Nutzen für biochemische oder klinische Anzeichen oder Symptome?Anstatt die enorme Heterogenität dieser Krankheiten zu ignorieren und zu versuchen, sie mit großen Stichprobengrößen zu überwältigen, sollten wir unsere Forschungsanstrengungen darauf richten, diejenigen zu identifizieren, die am ehesten von einer Supplementierung profitieren.

Bei komplizierten, chronischen Multisystemerkrankungen wie dem metabolischen Syndrom, Krebs und Neurodegeneration kann man nicht erwarten, dass der Ersatz eines Nährstoffs primäre Krankheitsauslösemaßnahmen wie BMI oder Demenz verschiebt. Physiologisch gesprochen, wenn ein Individuum einen Mangel an mehreren Nährstoffen hätte, wäre dann ein Nutzen zu erwarten, wenn ein Nährstoff ersetzt würde, aber nicht die anderen? Kombinationsprotokolle waren in der HIV + -Forschung und bei der Ausrottung von H.pylori sehr effektiv, werden jedoch in der Forschung zu chronischen Krankheiten selten umgesetzt, da Qualitätskontrolle und Regulierungsaufsicht in der Regel zu umständlich sind, um innerhalb eines Finanzierungszyklus zu arbeiten .

In Tabelle 1 sind Beispiele für Bedingungen und Nährstoffe angegeben, die die Kriterien für die bedingte Essentialität erfüllen, wobei die in Chipponi et al., obwohl dieses Konzept hasnot klinisch oder in Bundesrichtlinien übersetzt worden ist.

Es gibt eine enorme Diskrepanz zwischen Metabolomik, klinischer Epidemiologie und öffentlichen Gesundheitspraktiken für die Nährstoffversorgung. Angeborene Stoffwechselfehler bieten einen interessanten Rahmen, um die bedingte Essentialität zu bewerten.Zum Beispiel werden alle Neugeborenen bei der Geburt auf angeborene Stoffwechselfehler untersucht. Im Falle von PKU muss ein Individuum die Aminosäure Phenylalanin meiden, um eine geistige Behinderung zu verhindern. Andere angeborene Fehler des metabolismrequire zusätzliche Argininergänzung, um overcomedefects des Harnstoffzyklus. In diesen Fällen werden die Ernährungsprodukte von der Food and Drug Administration als Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel reguliert und oft als medizinische Lebensmittel bezeichnet. Der Versicherungsschutz für diese medizinischen Lebensmittel ist vernünftigerweise gut durch die Kindheit, aber inkonsistent beschriebenoder bei Erwachsenen geregelt . Es ist, als ob wir als Kultur und als Gesundheitssystem verstehen, dass metabolische Unterschiede zwischen den Einzelnen das Wachstum und die Entwicklung im Säuglings- und Kindesalter beeinträchtigen können, aber den Grad, in dem einzigartige metabolische Überlegungen auch Erwachsenen gegeben werden müssen, noch nicht vollständig erkannt haben. Tatsächlich hören mehrere Versicherungsgesellschaften auf, für spezialisierte Aminosäureformeln zu zahlen, wenn das Individuum 18 Jahre alt wird.

Physiologen behaupten nicht, dass Funktionsstörungen auftreten, wenn die Gehalte an Lithium, Vanadium und Flavonoiden unzureichend sind, und dennoch wurden keine DRIs festgelegt. Sind sie essentiell?Was sind Mangelerscheinungen? Welche Dosen sind erforderlich, umnicht die Symptome eines Mangels erleben? Wer ist für die Ausbildung von Einzelpersonen und Gesundheitsdienstleistern verantwortlich? Ich hoffe, dass unser sich entwickelndes Verständnis des menschlichen Stoffwechsels, der Nutrigenetik, der Nutrigenomik und der biochemischen Individualität sowie verbesserte Forschungsmethoden in den kommenden Jahren zu einer Revolution in der Ernährungsmedizin führen werden.