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aus dem Paracelsus Magazin: Ausgabe 6/2023

Lactoferrin – The Red Protein

Cover

Immunsystem stärken, Wintermüdigkeit adé

Lactoferrin, ein Eiweiß, das aus Milch gewonnen wird, macht in der Therapie der Zukunft vielleicht den Unterschied. Wir von art’gerecht sind stets auf der Suche nach neuen, innovativen gesundheitsförderlichen und therapeutischen Ansätzen. Dabei spielt dieser Rohstoff eine besondere Rolle.

Lactoferrin ist ein multifunktionales eisenbindendes Glykoprotein aus der Familie der Transferrine. Als Teil des angeborenen Immunsystems ist es in allen Säugetieren zu finden und wird von verschiedenen Zellen des Körpers (glandulären Zellen und neutrophilen Granulozyten) gebildet. Es ist bereits seit 160 Millionen Jahren Teil des Immunsystems und damit evolutionär fest verankert (1). Lactoferrin kommt in hohen Konzentrationen in Milch, aber auch in anderen Schutz- und Körperflüssigkeiten vor, wie Tränen, Speichel, Schweiß, Nasen-, Darm- und Vaginalsekret (2). Damit ist es ein wichtiger Bestandteil unserer körpereigenen ersten Verteidigungslinie.

Lactoferrin nimmt Einfluss auf die Entzündungsregulation, moduliert das Immunsystem für eine „ökonomisierte“ Funktionsweise und wirkt antimikrobiell (3). Es beeinflusst dabei direkt den Ablauf einer Entzündung (4), reguliert das Immunsystem, zeigt antientzündliche (5) und antioxidative Eigenschaften.

Lactoferrin – The Red Protein

Entdeckt wurde es 1939 in Kuhmilch und in den 1960er-Jahren erstmals isoliert (6). Seitdem wird intensiv an Lactoferrin geforscht. Aus dem Namen lässt sich bereits auf Herkunft (Lacto = Milch) und Eigenschaften (Ferrin = Eisen) schließen. Als Teil des Immunsystems und Transporteiweiß für Eisen birgt Lactoferrin ein enormes Potenzial für Wissenschaft und Forschung, mit dem Ziel, anwendungsspezifische Applikationen für Prophylaxe und Therapie zu entwickeln. Aufgrund der roten Färbung wird es auch als Rotes Protein (Red Protein) bezeichnet (Abb. 1).

Protein mit vielen Funktionen

Die Hauptfunktionsweisen von Lactoferrin bestehen darin, den Eisenstoffwechsel zu regulieren, schädliche Mikroorganismen zu bekämpfen, Immunzellen regulatorisch zu unterstützen und positiv auf das Mikrobiom einzuwirken.

Lactoferrin hat eine molekulare Struktur, die verschiedene Bindungsmöglichkeiten für Zellen, Pathogene (Krankheitserreger), Eisen und andere Substanzen bietet. Es ist in der Lage, 3-wertiges Eisen aufzunehmen, zu verteilen und abzugeben. Es besitzt breite antimikrobielle Eigenschaften, indem es das Wachstum von Krankheitserregern durch den Entzug von Eisen hemmt oder ihre Plasmamembranen zerstört. Lactoferrin weist auch immunmodulatorische Aktivitäten auf, die eine Auf- und Abregulierung angeborener und adaptiver Immunzellen bewirken und zur Homöostase (Gleichgewicht) in Schleimhautoberflächen beitragen. Darüber hinaus existieren zahlreiche biologische Eigenschaften (Abb. 2).

Regulation und Modulation des Immunsystems

Lactoferrin reguliert die körpereigenen Immunzellen (T-Helferzellen) so, dass eine Balance zwischen den verschiedenen Zellen immer wieder erreicht wird (4, 7). Das Funktionieren spezifischer T-Helferzellen ist insbesondere für die Abwehr von viralen Infektionen entscheidend (8). Diese immunregulierenden Eigenschaften werden durch die Fähigkeit von Lactoferrin erklärt, mit Rezeptoren auf der Oberfläche von Immunzellen direkt zu interagieren (9-12) und so sowohl die angeborene als auch die erworbene Immunität positiv zu beeinflussen.

Für mehr Diversität im Mikrobiom

Es ist anzunehmen, dass sich Lactoferrin gemeinsam mit dem menschlichen Mikrobiom entwickelt und gelernt hat, gute von schlechten Bakterien zu unterscheiden (13). Lactoferrin fördert die probiotische Aktivität guter Darmbakterien und führt auf diesem Weg zu einer höheren, verbesserten Diversität innerhalb des Mikrobioms.

Ein komplettes Immunsystem in nur einem Molekül

Das Potenzial für zukünftige therapeutische Anwendungen ist immens. Da Störungen des Immunsystems die Basis beinahe aller chronischen Erkrankungen sind, kann Lactoferrin als Supplement nahezu universell eingesetzt werden.
Hier wollen wir nun auf eine Auswahl interessanter Anwendungsgebiete näher eingehen:

Prophylaxe und Therapie bei Eisenmangel

Als natürliches Transportprotein von Eisenionen ist Lactoferrin in der Lage, die Eisenaufnahme, -verteilung und -abgabe maßgeblich zu beeinflussen. Da Lactoferrin an Eisen gebunden vorliegt und das Eisen nach Abbau des Lactoferrins vom Körper aufgenommen wird, eignet es sich als Eisenmangelprophylaxe und zur Unterstützung der Eisenmangeltherapie. Es konnte gezeigt werden, dass Lactoferrin sicherer und effektiver ist als die einfache Einnahme von Eisen (14).

Eine Metaanalyse von 2017 überprüfte die Wirksamkeit von Lactoferrin im Vergleich zu Eisenpräparaten zur Behandlung von Eisenmangelanämie (IDA) während der Schwangerschaft (15). Lactoferrin konnte bei der Verbesserung der hämatologischen Parameter genauso gut wie Eisensulfat helfen, und das mit weniger gastrointestinalen Nebenwirkungen. Daher empfehle ich Lactoferrin als Eisenersatzmittel der Wahl für die Behandlung von IDA in der Schwangerschaft (15). Weiterhin erhöht Lactoferrin die Anzahl der roten Blutkörperchen und Serumferritinkonzentrationen im höheren Ausmaß als Eisensulfat.

Bei viralen Infektionen

In-vitro- und In-vivo-Studien an Menschen bestätigen eine starke antivirale Aktivität von Lactoferrin gegen DNA- und RNA-Viren. Insbesondere Hepatitis, Rotavirus, Herpes (16) und HIV (17), aber auch verschiedene Influenza-Viren (18).

Eine Forschergruppe der Universität Peking publizierte 2011 eine Studie, die eine Wirkung von Lactoferrin beim SARS-assoziierten Coronavirus zeigt, das 2002/03 die SARS-Pandemie
verursachte (19). Mehrere Studien konnten belegen, dass Lactoferrin in jedem Stadium einer Infektion von Noro-, HIV-, Herpes-, Coro na-, Influenza- und vielen anderen Viren vom Eindringen bis zur Ausbreitung hemmend auf diese wirken kann (17, 20).

Unterstützende Behandlung von Parodontitis und Gingivitis

Die Eigenschaften von Lactoferrin bieten sich auch bei der Behandlung von Infektionskrank heiten im Mund- und Rachenraum an. So kann z.B. das Wachstum der an Zahnfleischent zündungen (Gingivitis) beteiligten Bakterien (Tannerella forsythia, Porphyromonas gingi valis) durch Lactoferrin reduziert werden (21). Weitere Studienergebnisse zeigen die Antibio filmaktivität von Lactoferrin gegen Parodonti tisbakterien sowie dessen Nützlichkeit zur Vor beugung und Behandlung bzw. Zusatztherapie von Parodontalerkrankungen (22). Bereits eine vierwöchige Anwendung von Lactoferrin im Mund verbesserte alle Messwerte wie Plaque, Taschentiefe und Entzündung signifikant (23).

Verminderung Antibiotika assoziierter Durchfälle (AAD)

Mit den antibakteriellen Eigenschaften und probiotischen Effekten auf symbiontische Bakterien kann Lactoferrin ein mikrobielles Ungleichgewicht positiv beeinflussen und bei Antibiotika-assoziiertem Durchfall das Gleichgewicht im Darm wiederherstellen. Erwachsene und Kinder profitieren von die sem Wirkmechanismus. Auch im Kontext einer Darmsanierung ist Lactoferrin eine optimale Ergänzung für Schleimhaut, Immunsystem und Mikrobiom (24) (Abb. 3).

Gewinnung von Lactoferrin aus Milch oder Molke

Die Strukturen von menschlichem und bovinem (von der Kuh) Lactoferrin sind sehr ähnlich, in der Funktionsweise nahezu identisch. Da Kuhmilch in großen Mengen verfügbar ist und Lactoferrin in hohen Konzentrationen darin vorkommt (etwa 150 mg/l), wird das vielseitig effektive Eiweiß hauptsächlich durch Extraktion aus Kuhmilch gewonnen.

Hochwertiger Lactoferrin-Rohstoff wird zur Weiterverarbeitung in Babynahrung, Kosmetika, diätetischen Lebensmitteln und Supplementen verwendet. Er sollte in einem Prozess gewonnen werden, der sich in eine Zwei-Phasen-Methode, bestehend aus Extraktion und anschließender Purifizierung (Aufreinigung) des Proteins, aufteilt. Dies gewährleistet die strukturelle Integrität des Lactoferrins, für höchstmögliche Funktionsfähigkeit. Abschließend bedarf es einer schonenden Trocknungsphase, die eine möglichst geringe Denaturierung des Proteins gewährleistet (Abb. 4).

Bedeutung der Rohstoffqualität

Die Rohstoffqualität von Lactoferrin ist über unterschiedliche Aspekte definiert: Neben der Reinheit definiert sich die Qualität über den Denaturierungsgrad, die Bioaktivität und die Beseitigung potenziell schädlicher, anhaftender Substanzen wie Casein und Laktose. Diese Kriterien stehen somit in Abhängigkeit des jeweiligen Rohstoffes sowie des Gewinnungsprozesses, welche die Integrität und Funktionsweise von Lactoferrin maßgeblich beeinflussen können. Sind durch einen hohen Denaturierungsgrad und fehlende Purifizierung Verunreinigungen nachzuweisen, beeinträchtigt dies die Funktionsweise in der Anwendung maßgeblich.

Sie finden diesen einzigartigen Rohstoff in höchster Qualität in vielen Präparaten von art’gerecht.

Matthias Baum
Heilpraktiker mit Schwerpunkten klinische Psychoneuroimmunologie, funktionelle Labordiagnostik, Mikronährstofftherapie, Ernährungsberatung, Darmgesundheit und Physiotherapie, Gesundheitswissenschaftler, Dozent und Speaker im Gesundheitsbereich, Chief Scientific Officer art’gerecht GmbH
m.baum@artgerecht.com

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