Die präoperative HMB-Ergänzung verbessert die Qualität der Leberregeneration nach einer größeren Operation

Die Einnahme eines Nahrungsergänzungsmittels vor einer Hepatektomie, einer Operation, bei der ein Teil der Leber entfernt wird, kann dazu beitragen, dass sich das Organ schneller erholt und widerstandsfähiger gegen weitere Schäden wird. Dies ist das wichtigste Ergebnis einer Studie, die von Forschern der State University of Campinas (UNICAMP) im Bundesstaat São Paulo, Brasilien, durchgeführt wurde. Die Studie wurde von FAPESP unterstützt (Projekte 23/01903-6 und 21/05588-2). Die Forscher untersuchten die Wirkung von Beta-Hydroxy-Beta-Methylbutyrat (HMB) in einem experimentellen Modell mit Mäusen. Die Ergebnisse zeigen, dass die präoperative Anwendung des Nahrungsergänzungsmittels die Energiefunktion der Leberzellen erhält und die Qualität der Regeneration nach schweren Verletzungen verbessert. Diese Ergebnisse wurden im März in der Zeitschrift veröffentlicht Acta Physiologica.

In dem an der Fakultät für Angewandte Wissenschaften (FCA) des UNICAMP in Limeira durchgeführten Experiment erhielten die Tiere zehn Tage lang eine tägliche Dosis HMB, die der beim Menschen verwendeten Dosis (ungefähr drei Gramm für einen 70 Kilogramm schweren Erwachsenen) entspricht. Zum Zeitpunkt der Operation wurde die Nahrungsergänzung abgesetzt und etwa 70 % der Lebern der Tiere entfernt – ein klassisches Modell zur Untersuchung der Leberregeneration. Die Forscher beobachteten, dass das Lebergewebe der Tiere, die regelmäßig das Nahrungsergänzungsmittel erhielten, während der Genesung metabolisch besser vorbereitet war.

Der Nutzen einer Nahrungsergänzung wurde deutlicher, als die Wissenschaftler das Organ unter einem neuen Stressszenario testeten. Sieben Tage nach der Operation wurden die Mäuse einer zweiten Verletzung ausgesetzt, die durch eine hohe Dosis Paracetamol hervorgerufen wurde, ein weit verbreitetes Modell zur Simulation der Lebertoxizität. Zu diesem Zeitpunkt zeigten die Tiere, die zuvor eine HMB-Ergänzung erhalten hatten, eine bessere Reaktion. Sie zeigten weniger Anzeichen einer Schädigung, behielten die Mitochondrienfunktion bei und zeigten angemessenere Anzeichen einer Zellregeneration.

Wir haben keine schnellere Regeneration, sondern eine qualitativ hochwertigere Regeneration festgestellt. Diese Leber scheint besser auf eine neue Herausforderung vorbereitet zu sein.“

Igor Luchini Baptista, Biologe, außerordentlicher Professor an der FCA und Berater der Studie

Was ist HMB?

HMB ist ein Metabolit, der von Leucin abgeleitet ist, einer essentiellen Aminosäure, die über die Nahrung aufgenommen wird. Nur etwa 5 % des aufgenommenen Leucins werden im Körper, hauptsächlich in der Leber, in HMB umgewandelt. Aus diesem Grund wird eine HMB-Ergänzung zur Erhöhung des HMB-Spiegels eingesetzt, insbesondere im Zusammenhang mit der Erhaltung der Muskelmasse, wie z. B. im Alter, bei längerer Immobilisierung oder bei der Genesung von einer Krankheit. Dennoch gelten seine Auswirkungen als bescheiden und es gibt nur wenige belastbare klinische Studien am Menschen.

„Es handelt sich um ein Nahrungsergänzungsmittel, das außerhalb des Fitnessstudios bereits weit verbreitet ist, aber die beschriebenen Effekte, insbesondere auf die Muskulatur, sind noch subtil. Uns fehlen noch gute klinische Studien, die eine breitere Anwendung belegen“, sagt Baptista.

Die Tatsache, dass HMB in der Leber produziert wird, motivierte die Forschung. „Wir begannen mit einer einfachen Frage: Wenn es in der Leber produziert wird, warum hat dann fast niemand seine direkte Wirkung auf dieses Organ untersucht?“ sagt der Forscher. Aufgrund dieser Forschungslücke beschloss die Gruppe, die Rolle der Verbindung bei der Leberregeneration zu untersuchen, einem Prozess, der eine komplexe Kaskade zellulärer und metabolischer Vorgänge umfasst.

In der ersten Phase der Studie waren die Ergebnisse bescheiden. Obwohl einige molekulare Marker auf ein günstigeres Profil bei den ergänzten Tieren hinwiesen, gab es keinen signifikanten Unterschied in der Regenerationszeit. Wie erwartet erholten sich alle Mäuse innerhalb von etwa sieben Tagen von ihrer Lebermasse. „Die Leber hat eine beeindruckende Regenerationsfähigkeit. Sie wird sich trotzdem erholen. Unsere Frage bezog sich auf die Qualität dieses Prozesses. Das Merkwürdigste ist, dass der gesamte Effekt, den wir beobachteten, auf die Behandlung vor der Operation zurückzuführen war“, erklärt Baptista.

Diese Frage führte zur Konzeption der zweiten Versuchsstufe, in der die Wissenschaftler die „Qualität“ der Gewinnung testeten. Indem sie die regenerierte Leber einer neuen Verletzung aussetzten, konnten sie die Unterschiede zwischen den Gruppen deutlicher beobachten. Die Tiere, die kein HMB erhielten, zeigten mehr Gewebeschäden, Zellbeschwerden und strukturelle Veränderungen sowie eine schlechtere Stoffwechselleistung. Im Gegensatz dazu zeigten die Tiere, die das Nahrungsergänzungsmittel erhielten, ein besser erhaltenes, funktionelleres Organ.

Laut Baptista hängt dieser Effekt vor allem mit der Erhaltung der Mitochondrien zusammen, den zellulären Strukturen, die für die Energieproduktion verantwortlich sind. In Stresssituationen wie einer größeren Operation oder einer Vergiftung ist die Aufrechterhaltung der mitochondrialen Funktion für das Überleben der Zellen und die ordnungsgemäße Geweberegeneration von entscheidender Bedeutung. „Unser ursprünglicher Fokus lag genau auf der Betrachtung der mitochondrialen Parameter, und das zeigte sich durchgängig. Das Gewebe, das HMB erhielt, scheint metabolisch besser vorbereitet zu sein, was einen Unterschied macht, wenn es erneut beansprucht wird“, sagt der Forscher.

Ein weiteres bemerkenswertes Ergebnis war, dass alle positiven Wirkungen auch nach Absetzen der Nahrungsergänzung auftraten. „Das war das Merkwürdigste daran. Das Tier erhielt HMB vor der Operation und alle Vorteile stellten sich danach ein, obwohl es das Nahrungsergänzungsmittel nicht mehr erhielt“, sagt Baptista. Insgesamt vergingen zwischen dem Ende der Nahrungsergänzung und der zweiten Verletzung etwa 18 Tage. Nach Ansicht des Forschers bestärkt dieser Zeitrahmen die Idee einer dauerhaften Wirkung auf die Gewebekonditionierung.

Trotz der vielversprechenden Ergebnisse betont Baptista, dass die Studie in einem Tiermodell durchgeführt wurde und es noch nicht möglich ist, die Ergebnisse direkt auf den Menschen zu übertragen. Er sagt, der Hauptbeitrag liege darin, den Weg für weitere Forschung zu ebnen. „Theoretisch handelt es sich um ein interessantes Konzept, da es sich um ein Nahrungsergänzungsmittel handelt, das bereits verwendet wird, zugänglich und relativ sicher ist. Um daraus jedoch eine klinische Empfehlung zu machen, sind eine Reihe von Studien am Menschen erforderlich. Das ist der nächste Schritt, der wahrscheinlich von anderen Forschungsgruppen durchgeführt wird“, erklärt er.

Die Forschung fügt sich auch in ein breiteres Feld ein, bei dem es darum geht, zu verstehen, wie Nährstoffe und Metaboliten die Reaktion des Körpers auf Stresssituationen wie Operationen, Traumata oder Krankheiten beeinflussen. In diesem Zusammenhang stoßen Strategien der „Stoffwechselvorbereitung“ vor medizinischen Eingriffen zunehmend auf Interesse. „Die Idee ist einfach: Können wir den Körper besser auf eine große Herausforderung vorbereiten? Diese Studie legt nahe, dass wir das können, zumindest auf experimenteller Ebene. Aber wir müssen noch viel darüber lernen, wie das in der Praxis umgesetzt werden kann“, schließt der Forscher.

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