Nrf2 – der wichtigste Signalweg im Körper?

NRF2 ist ein Transkriptionsfaktor, der durch oxidativen Stress aktiviert wird. Er ist ein wichtiger Regulator der antioxidativen Reaktion. Nrf2 = Der antioxidative Hauptschalter. Kalorienrestriktion, Bewegung, Phytochemikalien, intermittierendes Fasten, Kälteeinwirkung und Hitze aktivieren ihn. Lesen Sie weiter unten mehr!

Nrf2 (nuclear factor erythroid-derived 2 like protein) ist ein Transkriptionsfaktor, der häufig im Zytoplasma einer Zelle vorkommt. Er aktiviert die Transkription von über 500 Genen im menschlichen Genom . Wenn Nrf2 aktiviert wird, gelangt es in den Zellkern, um seine Hauptfunktionen auszuführen. Es bindet an die antioxidativen Reaktionselemente (ARE), die sich in der Promotorregion von Genen befinden, die viele entgiftende oder antioxidative Enzyme der Phase II und verwandte stressreaktive Proteine ​​kodieren.

Bildquelle: Northwest Life Science Specialties.

Unter normalen Bedingungen wird Nrf2 durch Keap1 unterdrückt, ein Adapterprotein für den Abbau von Nrf2. Bei oxidativem Stress wird Nrf2 jedoch dereprimiert (oder aktiviert), was die Transkription schützender Gene aktiviert. Das Keap1-Nrf2-System spielt eine Rolle bei der entzündungsbedingten Pathogenese.

Der Nrf2-Signalweg und seine nachfolgende Induktion der zytoprotektiven (Schutz der Zellen vor schädlichen Einflüssen) Proteinexpression ist der wichtigste zelluläre Abwehrmechanismus gegen oxidativen und elektrophilen Stress. Daher regulieren Interaktionen von Nrf2 mit anderen Signalkomponenten die Effizienz der zellulären Stressreaktion . Eine davon ist die Autophagie ( lesen Sie hier einen umfassenden Artikel zur Autophagie ).

Die gesundheitlichen Vorteile von Nrf2 sind beispielsweise:

• Lindert oxidativen Stress und reduziert Entzündungen
• Schützt vor Neurodegeneration und möglicherweise vor neurodegenerativen Erkrankungen
• Unterstützt die Herz-Kreislauf-Funktion , kann Arteriosklerose und Herz-Kreislauf-Erkrankungen vorbeugen
• Bekämpft Insulinresistenz und Fettleibigkeit und kann Diabetes mellitus vorbeugen
• Reguliert die Zellzyklushomöostase, den Zellschutz und die angeborene Immunität, wenn die Zellen unter Stress stehen
• Kann vor Krebs und Tumoren schützen und erhöht den Zellschutz
• Schützt die Mitochondrien vor oxidativem Stress und Verletzungen, wahrscheinlich durch direkte Interaktion mit den Mitochondrien
• Kann verschiedenen Lebererkrankungen vorbeugen und die Entgiftung der Leber unterstützen
• Spielt eine Schlüsselrolle bei der Stressresistenz , die an der Pathophysiologie von Stimmungsstörungen und Depressionen beteiligt ist

Lebensstilfaktoren, die Nrf2 aktivieren

Lebensstil und andere Faktoren, die Nrf2 aktivieren, sind Hitze- und Kälteexposition – wenn sie in einer Sitzung als Wärmeveränderung durchgeführt werden, können die besten Ergebnisse erzielt werden ( siehe einen speziellen Artikel über Hitzeveränderung ). Körperliche Betätigung ist auch ein bekannter Nrf2-Aktivator . Beispielsweise löst akutes aerobes Training unabhängig von der Trainingsintensität eine Aktivierung von nuklearem Nrf2 aus. Aber intensiveres Training führt zu einer stärkeren Aktivität der Glutathionreduktase.

Auch bei älteren Menschen mit sitzender Tätigkeit kann die Nrf2-Signalisierung durch moderates Training bis zu einem gewissen Grad wiederhergestellt werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass episodische Erhöhungen des oxidativen Stresses, die durch akute körperliche Belastungen hervorgerufen werden, die Aktivierung von Nrf2 stimulieren. Bei wiederholter Anwendung führt dies zu einer Hochregulierung der endogenen antioxidativen Abwehrkräfte und insgesamt zu einer größeren Fähigkeit, oxidativen Stress zu bekämpfen .

Andere Lebensstilfaktoren, die Nrf2 erhöhen, sind Fasten , Kalorienbeschränkung und die Aktivierung der Ketose (siehe hier Biohackers Leitfaden zur Ketose ). Es sollte auch erwähnt werden, dass gut funktionierende Mitochondrien fast automatisch auch eine gut funktionierende Nrf2-Signalisierung bedeuten. Es ist auch bekannt, dass der Verlust von Nrf2 zu einer beeinträchtigten Mitochondrienfunktion führt .

Ernährungsfaktoren, die Nrf2 unterstützen

Es gibt zahlreiche Nährstoffe und Komponenten, die die Funktion und Aktivierung von Nrf2 unterstützen. Mehrere natürliche Antioxidantien haben sich als mögliche Aktivatoren des Nrf2-Signalwegs herausgestellt, darunter besonders aktive Chalkone . Chalkone stellen eine wichtige Gruppe natürlicher Verbindungen dar, die besonders häufig in Früchten (z. B. Zitrusfrüchten, Äpfeln), Gemüse (z. B. Tomaten, Schalotten, Sojasprossen, Kartoffeln) und verschiedenen Pflanzen und Gewürzen (z. B. Lakritze) vorkommen. Viele dieser Verbindungen werden bereits seit Jahrhunderten in der traditionellen Kräutermedizin verwendet . Sie aktivieren den Nrf2-Signalweg , die Expression von Nrf2-regulierten Antioxidantiengenen, induzieren zytoprotektive Proteine ​​und regulieren Proteine ​​hoch, die mit Multiresistenzen assoziiert sind.

Bild : Multi-Target-Interaktion von Chalkonen auf die Wechselwirkung zwischen Nrf2- und NF-κB-Reaktionswegen, die an Entzündungen beteiligt sind.

Quelle : de Freitas Silva, M. et al. (2018). Der Keap1/Nrf2-ARE-Signalweg als pharmakologisches Ziel für Chalkone. Molecules 23 (7): 1803.

Chalkonverbindung	Quellen
Trans-Chalkon	Ein Flavonoid-Vorläufer
Xanthohumol	Humulus lupulus oder Hopfen
Licochalcon E	Süßholzwurzel
Saflorgelb A	Verschiedene gelb gefärbte Lebensmittel
Lophirone B und C	L ophira lanceolata oder Zwerg-Roteisenholz
Isoliquiritin	Süßholzwurzel
Isoliquiritigenin	Süßholzwurzel
Isosalipurposid	Helichrysum arenarium oder Zwerg-Everlast-Blüten
Naringenin	Verschiedene Lebensmittel wie Kakao, griechischer Oregano, Bitterorange, Grapefruit usw.
Kardamom	Alpinia katsumadai und Alpinia conchigera
Butein	Verschiedene Pflanzen wie Butea dahlia , Coreopsis und Searsia
HMC (Hesperidinmethylchalkon)	Zitrusfrüchte, insbesondere in der Schale, wie Orangenschalen
Fehlerhafte Okawains A, B und C	Piper methysticum (Kava-Kava)

Bild : Wichtigste Mitglieder der Polyphenolfamilie.

Quelle : Orlikova, B. & Tasdemir, D. & Golais, F. & Dicato, M. & Diederich, M. (2011). Diätetische Chalkone mit chemopräventivem und chemotherapeutischem Potenzial. Genes & Nutrition 6 (2): 125–147.

Flavonoide können weiter in verschiedene Unterklassen unterteilt werden, von denen Chalkone, Flavonole, Flavone, Flavanone, Anthocyanidine und Isoflavonoide die häufigsten sind. Eine umfassende Liste der Flavonoide finden Sie im Kapitel „Ernährung“ des Biohacker's Handbook.

Andere Lebensmittel und Verbindungen , von denen bekannt ist, dass sie Nrf2 aktivieren:

• Sulforaphan ist in Brokkoli und anderen Kreuzblütlern enthalten (siehe hier Bioahckers Leitfaden zur Gehirnernährung )
• Höchste Konzentration in Brokkolisprossen als Glucoraphanin
• Sulforaphan reguliert die Expression von über 200 Genen im Nrf2-Signalweg
• Quercetin kommt in rohen roten Zwiebeln ( höchste Konzentration in Gemüse ) und Kapern (höchste konzentrierte Quelle), Äpfeln, Zitrusfrüchten, Himbeeren, grünem Blattgemüse, Brunnenkresse, Sauerampfer, Tee und anderen Pflanzen vor.
• Vitamin C und Bromelain erhöhen die Aufnahme von Quercetin aus Nahrungsmitteln (und Nahrungsergänzungsmitteln)
• Curcumin aus der Kurkuma-Wurzel
• Reguliert Nrf2 hoch, indem es die Keap1-Expression bei Insulinresistenz unterdrückt
• Hat antivirales Potenzial über Nrf2
• Resveratrol , ein natürliches Polyphenol, das aus Trauben, Beeren, Pflaumen und Erdnüssen gewonnen wird. Die höchsten Konzentrationen von Resveratrol finden sich im Japanischen Staudenknöterich Polygonum japonicum .
• Resveratrol verstärkt die Nrf2-Signalisierung auf verschiedene Weise
• Silymarin (auch als Mariendistel bekannt) und seine Flavolignane
• Epigallocatechin-Gallat (EGCG ) ist das am häufigsten vorkommende und wirksamste Grüntee-Catechin und Polyphenol, das Nrf2 und seine nachgeschalteten Moleküle aktiviert.
• Phenolische Bestandteile des Kaffees aktivieren den Nrf2-Signalweg
• Das Rösten von grünem Kaffee erhöht die Fähigkeit zur Aktivierung von Nrf2
• Dunkel gerösteter Kaffee ist kräftiger als hell gerösteter Kaffee
• Fermentierte Lebensmittel und Getränke mit Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis und Lactobacillus collinoides wandeln in Obst und Gemüse vorkommende Phenolsäuren in Alkylcatechole um, die den Nrf2-Signalweg unterstützen.
• Luteolin ( ein Flavonoid ), das in Sellerie, Petersilie, Radieschen, Paprika, Apfelschalen, Blattgemüse, rotem Salat und Artischocken vorkommt 
• Das pflanzliche Flavon Apigenin , das in Petersilie, Kamille, Sellerie, Spinat, Artischocken und Oregano vorkommt, aktiviert die antioxidative Signalisierung des Nrf2-Signalwegs
• Carotinoide wie Lycopin, Lutein und Zeaxanthin aktivieren das Nrf2-Antioxidantiensystem
• Natriumbutyrat ist eine kurzkettige Fettsäure , die durch Fermentation von Ballaststoffen über die Darmmikrobiota gewonnen wird . Es wurde festgestellt, dass es den Nrf2-Antioxidantienweg aktiviert . Es ist auch in Ghee und Butter (woher der Name kommt) enthalten und kann als Ergänzung verwendet werden.

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