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AtemwegserkrankungenAsthma und COPD: Mit Mikronährstoffen zu Luft kommen

Mikronährstoffe können bei obstruktiven Atemwegserkrankungen Symptome lindern. Welche Vitamine und Spurenelemente bei Asthma und COPD sind wichtig?

Frau hält Lunge aus Papier vor ihrem Brustkorb
LIGHTFIELD STUDIOS/stock.adobe.com

von Stephan Wey

Inhalt

Asthma und COPD – zahlreiche Gemeinsamkeiten

Diagnostik des Status quo

Orthomolekulare Substanzen in der Therapie

Selen

Zink

Magnesium

Vitamin C

Vitamin D3

Omega-3-Fettsäuren

Fazit

Etwa jeder 10. Deutsche leidet unter COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease) oder Asthma bronchiale. Einiges haben beide Krankheiten gemeinsam: die entzündliche Komponente, die Bedeutung der antioxidativen Abwehr und die Gefahren durch akute und rezidivierende Atemwegsinfektionen. In Prophylaxe und Therapie sind abgesehen von der notwendigen schulmedizinischen Therapie, gezielte Diagnostik und Supplementation orthomolekularer Substanzen wichtige Bausteine. Dadurch können unter anderem Symptome gelindert und der Krankheitsverlauf positiv beeinflusst werden.

Zu den relevanten Mikronährstoffen zählen insbesondere Selen, Zink, Magnesium, Vitamin C, Vitamin D und Omega-3-Fettsäuren. Klinische Studien zeigen über die Erfahrung hinaus verschiedene Wirkungen der einzelnen Substanzen.

Asthma und COPD – zahlreiche Gemeinsamkeiten

Der Asthmasymptomatik und je nach Stadium und Ätiologie auch der COPD-Symptomatik liegt eine chronische Entzündung der Bronchien mit Zellinfiltraten zugrunde. Diese Infiltrate bestehen aus Mastzellen, Lymphozyten und eosinophilen Granulozyten.

In einem Circulus vitiosus sind unter anderem die von diesen Zellen freigesetzten Zytokine und freie Sauerstoffradikale (besonders bei Rauchern) an der Pathogenese und Verschlimmerung von Asthma oder COPD beteiligt. Die antioxidative Abwehr aufrechtzuerhalten, ist somit ein wichtiger Therapiebaustein bei der komplexen Behandlung von obstruktiven Atemwegserkrankungen [1][7][19][21].

Unabhängig davon sind bei diesen Erkrankungen als Basismaßnahmen Lebensstilmodifikationen in allen Krankheitsstadien sinnvoll. Dazu gehören:

  • Nikotinverzicht
  • wenig Alkohol trinken
  • Vermeiden von negativem Stress, chemischen und physikalischen Reizstoffen bzw. Allergenen 
  • Atemgymnastik
  • Entspannungsverfahren
  • regelmäßige körperliche Ausdaueraktivität an der frischen Luft ohne Überlastung (Achtung: Bildung von Muskellaktat)

Aufgrund der erheblichen klinischen Überlappung können COPD und Asthma auch zusammen und in Mischformen auftreten.

Diagnostik des Status quo

Viele häufig vorkommende, oft unspezifische Symptome wie Fatigue, Übelkeit, Schwäche, Schlafstörungen, Depression oder die prognostisch fatale Infektanfälligkeit können Ausdruck gut behandelbarer orthomolekularer Mängel sein. Diagnostisch sollte man deshalb eine erweiterte orthomolekulare Untersuchung und ein sinnvolles Immunprofil veranlassen. Letzteres ermöglicht es, relevante Lymphozyten-Subpopulationen – zum Beispiel die Höhe der T-Helferzellen – abzuschätzen und so die Immunlage des Betroffenen besser zu beurteilen.

Zusätzlich ist eine Stuhldiagnostik empfehlenswert. Sinnvoll ist, den mikrobiologischen Status, besonders nach Antibiotikaeinnahme (gezieltere Auswahl der Präparate möglich), und Alpha-1-Antitrypsin (Leaky-Gut-Indikator) zu messen. Histamin im Stuhl und Diaminoxidase im Serum können eine zusätzliche Histaminunverträglichkeit mit Symptomen wie Schleimbildung und bronchialer Obstruktion ans Licht bringen.

Orthomolekulare Substanzen in der Therapie

Einige Mikronährstoffe haben immunmodulierende, antiinflammatorische
und antioxidative Eigenschaften und können deshalb die pathobiochemischen Mechanismen von Asthma und COPD günstig beeinflussen.

Selen

Selen wirkt als Radikalfänger und ist essenzieller Bestandteil spezifischer Selenenzyme, die unter anderem wichtig zur zellulären Abwehr bei oxidativem Stress sind. Das Spurenelement wirkt außerdem antiinflammatorisch und immunmodulierend.

Neben einer mangelnden Selenaufnahme durch die Nahrung – besonders bei selenarmen Böden wie in Südwestdeutschland – kann es bei Malabsorptionssyndromen (Morbus Crohn, Zöliakie), Diabetikern, Rauchern, erhöhter Schwermetallbelastung, Niereninsuffizienz/ Dialysepflicht und Veganern an Selen mangeln.

Behandlung

Für nahezu jeden Patienten ist eine individuelle Selendosis ratsam, um im Serum einen Wirkspiegel von mindestens 120 μg/l zu erreichen. Die übliche Substitution beträgt initial 300–600 μg tgl., idealerweise als biologisch aktives Natriumselenit.

Bei der langfristigen Einnahme in der Sekundärprophylaxe sind in der Regel 50–100 μg tgl. ausreichend. Wenn die Wirkspiegel bei 120–160 μg/l stabil sind, können Betroffene als Dauertherapie auch günstigere Selenhefeprodukte verwenden. Die Tagesdosis beträgt dann höchstens 50–80 μg, da diese zwar biologisch weniger direkt verfügbar sind als Natriumselenit, aber stärker in den endogenen Pool eingebaut werden und so langfristig mehr steigen.

Klinische Studien

Über den Effekt einer Selensupplementierung bei Asthma gibt es bisher nur wenige Studien. Die vorhandenen Daten lassen aber den Schluss zu, dass eine Supplementierung eine sinnvolle adjuvante Therapie darstellt. Ähnlich wie bei Zink fördert auch ein Selenmangel eine TH2- Immundominanz. TH2-Zellen schütten Zytokine aus, die zum Beispiel eosinophile Granulozyten stimulieren.

Eine doppelblinde, randomisierte, placebokontrollierte Studie untersuchte COPD-Patienten mit akuter oberer Atemwegserkrankung. Die 108 Patienten (mittleres Alter 65,8 Jahre) erhielten 7 Tage lang das Antibiotikum Ciprofloxacin. Zusätzlich nahmen sie täglich entweder Echinacea purpurea (EP) oder EP zusammen mit Zink, Selen und Ascorbinsäure (EP+) oder ein Placebo bis zum Tag 14 ein. Bis zur 4. Woche nach der Behandlung berichteten alle Patienten täglich in Tagebüchern über ihre COPD-Symptome. EP+, aber nicht EP, führte zu signifikant weniger schweren und kürzeren Exazerbationsepisoden im Vergleich zum Placebo. Das deutet auf einen synergistischen Effekt von Echinacea und den Mikronährstoffen hin [12].

Zink

Zink ist Bestandteil von weit über 200 Enzymen, ein Baustein der intrazellulären Synthese von Nukleinsäuren und Proteinen. Es verbessert sowohl die humorale als auch zelluläre Immunität. Ein Zinkmangel verschlechtert demzufolge den Immunstatus. Die Folgen sind unter anderem verstärkt allergisch entzündliche Reaktionen. Zink ist außerdem Teil von Enzymen (Cu-/Zn-Superoxiddismutasen), die Zellmembranen vor oxidativen Schäden schützen.

Behandlung

Serumwerte von unter 800 μg/l deuten auf einen klinisch relevanten Zinkmangel hin. Die tägliche Supplementierung bei Asthma und COPD liegt dauerhaft bei 10–15 mg tgl. und bis zu 50 mg tgl. bei akutem Mangel (Serumwert unter 800 μg/l).

Klinische Studien

Verschiedene Studien zeigen besonders bei Erwachsenen reduzierte Dauer und Symptome bei Erkältungskrankheiten [13] und ein geringeres Infektionsvorkommen bei älteren Probanden [24] durch eine Zinksupplementierung, was für den Krankheitsverlauf sowohl von Asthma als auch COPD vorteilhaft ist.

Nach einer Studie an 30 COPD-Patienten und 15 gesunden Nichtrauchern führte eine Zinksupplementation von 22 mg Zink tgl. für 8 Wochen zu signifikant steigenden Zinkspiegeln und hatte positive Effekte auf die antioxidative Balance bei Patienten mit COPD [15].

Magnesium

Magnesium ist Cofaktor von Enzymen und Reaktionen, an denen ATP (Adenosintriphosphat, universeller Energieträger in Organismen) beteiligt ist. Das Element fördert auch die Bildung des aktiven Vitamins D (Calcitriol); indirekt über Parathormon und direkt über ein Enzym (1-alpha-Hydroxylase). Damit ist es wichtig für die Vitamin-D-Wirkung. Magnesium dient zudem der Membranstabilisierung. Wenn die extrazelluläre Magnesiumkonzentration abfällt, kommt es in der Folge zu erhöhter Katecholaminausschüttung und negativen immunologischen Rückkopplungen [30]. Dadurch, dass Magnesium die glatte Muskulatur entspannt, wirkt es auch auf die Bronchien.

Es bietet sich deshalb gerade in der Asthmatherapie an. Ein schwerer Magnesiummangel kann sich proinflammatorisch auswirken, weshalb eine Supplementierung bei jeder chronischen Lungenerkrankung sinnvoll ist [1].

Behandlung

Bei akutem Mangel oder verstärkter Asthmasymptomatik sollten Betroffene bis zu 600 mg tgl. supplementieren, dauerhaft bei Asthma und COPD 150–300 mg tgl.

Klinische Studien

Bei Asthmapatienten zeigten Untersuchungen mehrfach verringerte Magnesiumkonzentrationen im Serum und in den Erythrozyten. Ein Magnesiumdefizit senkt die allergische Reaktionsschwelle. Mastzellen setzten dann schneller und vermehrt Histamin frei. Wenn der Magnesiumspiegel bei COPD-Erkrankten verringert ist, sind die Atemwege gereizter, und die Lungenfunktion sinkt. Während eines Exazerbationsschubs ist der Magnesiumspiegel niedriger als bei stabiler COPD [3].

Die Höhe des Magnesiumspiegels ist laut einer weiteren Studie ein unabhängiger Prädiktor dafür, ob eine stationäre Therapie bei COPD erforderlich wird [23].

Vitamin C

Vitamin C ist für die humorale und zelluläre Immunkompetenz sowie die Bindung von Schwermetallen und freien Radikalen notwendig. Es ist – neben Glutathion – das wichtigste Antioxidans in der Lungenflüssigkeit und im Bronchialsekret. Zusätzlich regeneriert es verbrauchtes (also oxidiertes) Vitamin E.

Histamin ist ein Entzündungsmediator, der bronchokonstriktorisch wirkt und die Gefäßpermeabilität erhöht. Niedrige Vitamin-C-Plasma-Konzentrationen führen zu einem Histaminanstieg im Blutplasma. Die chemotaktische Aktivität der neutrophilen Granulozyten fällt bei einem Histaminanstieg im Blutplasma ab. Das heißt, die Immunzellen bewegen sich weniger dorthin, wo sie benötigt werden.

Bei einer Vitamin-C-Supplementierung steigt die Aktivität wieder an. Asthma- und COPD-Patienten haben in der Regel zu niedrige Vitamin-C-Konzentrationen im Blutplasma und im epithelialen Flüssigkeitsfilm der Lunge.

Behandlung

Für ein funktionierendes Immunsystem ist eine ausreichende Vitamin-C-Versorgung notwendig. Das zeigt sich in Blutspiegeln von etwa 70 μmol/l. Dafür müssten gesunde Personen täglich 5–9 Portionen frisches Obst und Gemüse essen. Durch die intravenöse Gabe von Vitamin C können höhere Blutspiegel erreicht werden. Vitamin-C-Infusionen haben sich bei Erkältungskrankheiten bewährt, zum Beispiel: 7,5–15 g Vitamin C in 500 ml Aqua oder NaCl 0,9 %, 2- bis 3-mal wöchentlich.

Hohe Vitamin-C-Blutspiegel von etwa 3500–6000 μmol/l können Untersuchungen zufolge neben ihrem direkten viren- und bakterienabtötenden Effekt vor allem die Phagozytoseaktivität der neutrophilen Granulozyten steigern [10] und so das Immunsystem unterstützen.

Klinische Studien

Verschiedene klinische Studien zeigen den Zusammenhang von Vitamin C und Infektionsanfälligkeit. Dadurch ist dieser Mikronährstoff bei Asthma und COPD von Bedeutung, um prognostisch oft folgenschwere akute und rezidivierende Atemwegsinfektionen zu vermeiden.

Vitamin D3

Die vielen Erkenntnisse zu Vitamin D bei nahezu allen akuten und chronischen inflammatorischen als auch anderen Erkrankungen würden ganzjährig erhöhte Wirkspiegel von über 75 nmol/l (präventiv) bis 100–200 nmol/l (therapeutisch) erfordern. In der Realität liegen hierzulande die Werte gerade im Winter oft deutlich darunter.

Vitamin D wirkt in allen Körperzellen über eigene Rezeptoren als Steroidhormon. Es ist assoziiert mit:

  • verbesserter Infektabwehr, z.B. indem es verschiedene B- und T-Zellen stimuliert
  • reduzierten autoimmunen Prozessen
  • gesteigerter Bildung von Immunglobulinen und antiinflammatorischen Zytokinen wie IL-4
  • blockierter IL-12-Produktion
  • Th1-Aktivierung

Ein typisches Mangelsymptom ist die Infektanfälligkeit. Vitamin D wirkt sich auf die Zellbiologie und Immunität der Lunge aus. Das beeinflusst wiederum Entzündungen, Abwehr, Wundheilung, Reparatur und andere Prozesse.

Mehrere Faktoren können für einen Vitamin-D-Mangel vor allem bei COPD-Patienten verantwortlich sein, z.B.:

  • ungeeignete Ernährung,
  • verminderte Vitamin-D-Synthese in alternder Haut,
  • verringerter Aufenthalt in der Sonne,
  • gesteigerter Katabolismus durch Glukokortikoide,
  • gestörte Aktivierung des Vitamins wegen Nierenfunktionsstörungen oder
  • geringere Speicherkapazität in Muskeln oder Fett durch Gewichtsverlust.

COPD ist zudem mit vielen Komorbiditäten assoziiert, die auch bei einem Vitamin-D-Mangel gehäuft vorkommen, wie der Koronaren Herzkrankheit, Krebs, Depression sowie akuten und chronischen Infektionen.

Behandlung

Die Serumspiegel von älteren Menschen oder ans Haus gebundenen Kranken (oft COPD-Patienten) sind zum Teil dramatisch niedrig [27]. Deshalb sollte in praktischer Konsequenz jeder chronisch Kranke – besonders im Winter – zwischen 1000 und 5000 IE Vitamin D3 tgl. einnehmen, um die Zielwerte zu erreichen.

Klinische Studien

Das Wissen über direkte mechanistische Verbindungen zwischen Vitamin D und Lungenerkrankungen ist immer noch begrenzt. Einige epidemiologische und experimentelle Studien unterstreichen jedoch die Relevanz. Zum Beispiel zeigt eine deutsche Kohortenstudie eine höhere Gesamtsterblichkeit (um den Faktor 1,71) bei Serumwerten von unter 30 nmol/l im Vergleich zu Werten über 50 nmol/l. Für respiratorische Erkrankungen war die Mortalität sogar um einen Faktor von 2,5 erhöht [28]. Außerdem ist die Infektanfälligkeit der Atemwege bei ausreichender Vitamin-D-Aufnahme laut zahlreichen Studien geringer [29][25][16][17][4][5][8].

Auch schützt Vitamin D vor der Entwicklung rezidivierender Atemwegsinfekte. Das ist für obstruktive Lungenerkrankungen prognostisch besonders relevant. Seit vielen Jahren erwägt man in der Forschung eine Verbindung zwischen Vitamin- D-Status und Asthma. Bestimmte Vitamin-D-Rezeptorvarianten wurden beispielsweise mit Asthma-Patientenkohorten assoziiert. Eine klinische Studie zeigte, dass hohe Vitamin-D-Werte mit einer besseren Lungenfunktion, einer geringeren Hyperreaktivität der Atemwege und einer verbesserten Antwort auf Glukokortikoide zusammenhängen. Eine populationsbasierte Studie legt nahe, dass niedrigere Spiegel mit erhöhtem Bedarf an inhalativen Kortikosteroiden bei Kindern assoziiert sind.

Eine Vitamin-D-Insuffizienz ist bei Kindern mit leichtem bis mittelschwerem persistierendem Asthma häufig. Das ist wiederrum mit einer höheren Wahrscheinlichkeit mit schweren Exazerbationen verbunden [11]. In einem Review ging eine Vitamin-D-Supplementation mit einer signifikant geringeren Rate steroidpflichtiger Asthma-Exazerbationen einher. Besonders die Subgruppe der Patienten mit initialen Spiegeln von unter 25 nmol/l profitierte von der Behandlung [14].

Von 376 neu aufgenommenen COPD-Patienten in einer pulmologischen Fachklinikhatten 73 % einen Vitamin-D-Spiegel von unter 50 nmol/l [32]. Die Ursachen können vielfältig sein. Eine Studie an 426 Teilnehmern mit COPD über 3 Jahre ergab: Zu Beginn der Studie waren COPD-Patienten mit Vitamin-D-Mangel (< 50 nmol/l) häufiger Raucher, wiesen schwerere COPD-Symptome auf und hatten häufiger Unter- oder Übergewicht als COPD-Patienten mit einem Vitamin-D-Blutspiegel von über 50 nmol/l. Lungenfunktion und FEV1 (exspiratorische Einsekundenkapazität, ein Lungenfunktionswert) verschlechterten sich je nach Höhe der Vitamin-D-Spiegel zu Beginn der Studie signifikant [22].

In einer englischen doppelblinden placebokontrollierten Studie zur Vitamin-D-Ergänzung bei 240 Erwachsenen mit COPD erhielten die Teilnehmer über ein Jahr alle 2 Monate (insgesamt 6-mal) orale Dosen von 3 mg Vitamin D3 oder ein Placebo. Vitamin D3 hatte bei denjenigen Probanden, die initial einen Vitamin-D-Serumwert von unter 50 nmol/l hatten, einen schützenden Effekt gegen moderate oder schwere Exazerbationen. Personen mit niedrigen Serumwerten profitierten also von der Supplementierung [20].

Eine aktuelle Metaanalyse bestätigt die Bedeutung von Vitamin D für das Risiko und die Krankheitsschwere von COPD [31].

Omega-3-Fettsäuren

Die Hauptvertreter der Omega-3-Fettsäuren EPA und DHA kommen in der modernen industriellen Ernährung und dem hohen Konsum von Masttieren prozentual nur wenig vor. Diese sind hingegen reich an Omega-6-Fettsäuren. Bei regelmäßigen Laborkontrollen ist in der Praxis ein Omega-3-Index von 3–5 % häufig – der optimale Wert läge bei über 8 %.

Der Omega-3-Index beschreibt das prozentuale Verhältnis von DHA und EPA im Vergleich zu den anderen Fettsäuren bei der Laborkontrolle.

Omega-3-Fettsäuren sind Bausteine von Membranphospholipiden und Ausgangssubstanzen für die Bildung antiinflammatorischer Immunbotenstoffe. Damit sind sie Gegenspieler der proinflammatorischen Arachidonsäure, Leukotriene und Prostaglandine. Über die Synthese von Lipidmediatoren wie Resolvinen, Protectinen und Maresinen sind sie unerlässlich, um Entzündungen programmiert zu beenden [26]. Sie vermindern die Produktion von reaktiven Sauerstoffverbindungen (ROS) und hemmen den inflammatorischen nukleären Transkriptionsfaktor NFκB.

Behandlung

Wegen der entzündungshemmenden [9] und der antikatabolen Effekte [6] ist – besonders beim kachektischen Lungenkranken – eine Ernährung mit reichlich Omega-3-Fettsäuren und gerade anfangs auch Supplementation ratsam. Die Dosis liegt bei mindestens 1000–2000 mg EPA und DHA tgl. in möglichst reinen Präparaten.

Klinische Studien

Untersuchungen deuten auf positive Einflüsse von Omega-3-Fettsäuren auf Asthmasymptome [33] hin, möglicherweise auch bei Kindern [34]. In einem Review zu Omega-3-Fettsäuren und COPD beschrieb eine holländische Studie, dass mit Omega-3-Fettsäuren behandelte Personen belastbarer waren und pro Zeiteinheit eine weitere Gehstrecke zurücklegen konnten. Andere Studiendaten waren jedoch inkonsistent [2].

In einer aktuellen Studie trat eine langsamere Verschlechterung der Lungenfunktion ein, die Lebensqualität war verbessert [18].

Fazit

Obstruktive Lungenerkrankungen wie Asthma und COPD können die Lebensqualität Betroffener deutlich einschränken. Eine angepasste orthomolekulare Therapie mit ausreichender Zufuhr von vor allem Vitamin C, Vitamin D, Selen, Zink, Magnesium und Omega-3-Fettsäuren kann unter anderem antiinflammatorisch und immunmodulierend wirken und auf diese Weise schulmedizinische Behandlungen unterstützen.

Weitere Mikronährstoff-Spiegel sollte man für eine möglichst zuträgliche Behandlung bei obstruktiven Lungenerkrankungen zusätzlich im Auge behalten, vor allem von Vitamin A, Vitamin E, Coenzym Q 10 und L-Carnitin.

Stephan Wey ist seit 2002 als hausärztlicher Internist mit den Schwerpunkten Ernährung, orthomolekulare Medizin, komplementäre Onkologie und Hyperthermie niedergelassen. Regelmäßige Vortragstätigkeit, Vorstandsmitglied der Ärztegesellschaft für Erfahrungsheilkunde und Komplementärmedizin (EHK).

Dr. med. Stephan Wey
Laufbachstr. 38
77886 Lauf
E-Mail: stephanwey@wey-partner.de

 

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