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Cystein

Cystein und Cystin sind nicht essentielle Aminosäuren, die ineinander umgewandelt werden können. Cystein kann im menschlichen Körper aus den Aminosäuren Serin und Methionin gebildet werden. 1810 wurde zunächst Cystin aus einem Urinstein, viele Jahre später auch aus Horngewebe isoliert. 1884 wurde Cystin zu Cystein reduziert. Die Strukturen beider Aminosäuren wurden 1903/1904 nachgewiesen. Cystein ist wie Methionin und Taurin eine schwefelhaltige Aminosäure mit antioxidativer Wirkung und kommt vorwiegend in tierischen Proteinen vor. Bei Säugetieren ist nur die L-Form von Cystein an der Biosynthese beteiligt. Wenn die Ernährung arm an den Aminosäuren Methionin und Serin ist, dann wird L-Cystein sehr viel essentieller. L-Cystein kann über Nahrungsmittel wie Geflügel, Eier, Käse und Sonnenblumensamen zugeführt werden. Zusammen mit den Aminosäuren Glutamin und Glycin wird Cystein zur Herstellung von Glutathion benötigt – das Master Antioxidans, das für die Gesundheit von entscheidender Bedeutung ist.

L-Cystein ist für gewöhnlich die für die Glutathionproduktion limitierende Aminosäure, weshalb es wichtig ist, ausreichende Mengen dieser Aminosäure zu sich zu nehmen, auch wenn diese nicht als essentiell angesehen wird. Auch wenn Cystein in geringem Umfang dazu in der Lage ist, oxidativen Stress zu reduziere, besteht seine wichtigste Rolle in der Herstellung und Regeneration von Glutathion. Langlebigkeitsforscher glauben, dass Glutathion für die Gesundheit so entscheidend ist, dass die Spiegel dieses Antioxidans in den Zellen ein Indikator dafür sind, wie lange ein Mensch leben wird. Glutathion ist das wichtigste Antioxidans des Körpers, da es sich in den Zellen befindet, wodurch es essentiell für die Aufrechterhaltung eines gesunden Immunsystems und die Bekämpfung zellulärer Schäden wird (1). Cystein kommt besonders reichhaltig in den Proteinen von Haut und Haaren vor. Es kann zur Aminosäure Taurin umgewandelt werden, das für die Nerven, die Verdauung und das Herz-Kreislauf-System wichtig ist.

Welche wichtigen Funktionen besitzt Cystein im Körper?

Cystein hat antioxidative Fähigkeiten und kann die toxischen Wirkungen von Medikamenten und Chemikalien verringern. Es trägt zur Synthese der Zellmembranen (Zellwände) ebenso wie zu ihrer Regeration bei. Zusammen mit der Pantothensäure (B-Vitamin) trägt Cystein dazu bei, dass wichtige Fettsäuren für die Zellwände und für Myelin (Teil der Nervenmarkscheide) gebildet werden. Es ist außerdem ein Teil der strukturellen Proteine des Bindegewebes und festigt diese Gewebe.

Welche potentiellen Gesundheitsvorzüge besitzt Cystein?

Kann Cystein bei der Behandlung von Diabetes helfen?

Wissenschaftliche Untersuchungen legen nahe, dass L-Cystein beim Diabetesmanagement helfen könnte, da es die Blutzuckerspiegel senkt, eine bestehende Insulinresistenz reduziert und Beschädigungen der Blutgefäße reduziert. Dies könnte für Menschen wichtig sein, die unter Herzkrankheiten oder einem genetisch bedingten Enzymmangel leiden, der als G6PD Mangel bekannt ist und mit vielen Komplikationen in Verbindung gebracht wird (2). Eine L-Cystein Supplementation konnte die Blutspiegel von Glukose, sowie eine Insulinresistenz reduzieren. Es kam außerdem zu einer Reduzierung der Plasma Proteinoxidation bei Ratten, die mit Cystein behandelt wurden (3).

Eine im Jahr 2018 veröffentlichte Studie fand heraus, dass L-Cystein dabei hilft, einen G6PD Mangel zu verhindern (4). Hohe Blutzuckerspiegel können zu einem G6PD Mangel und hiermit in Verbindung stehenden Problemen mit Blut und Blutgefäßen beitragen, aber L-Cystein scheint optimale Spiegel dieses Enzyms wiederherzustellen und dessen Funktion zu verbessern.Eine andere Studie fand heraus, dass cysteinreiches Wheyprotein den Glukosestoffwechsel bei Menschen und Tieren mit Diabetes verbesserte. Die Autoren der Studie merkten jedoch an, dass weitere Untersuchungen nötig sind, bevor eine Empfehlung ausgesprochen werden kann (5).

Besitzt Cystein antioxidative Eigenschaften?

L-Cystein agiert als Neutralisator freier Radikale, die zelluläre Schäden durch oxidativen Stress verursachen und verbessert die antioxidativen Fähigkeiten des Körpers durch einen Schutz von Glutathion. Dies ist der am besten bekannte Vorzug von L-Cystein, der den Alterungsprozess verlangsamen und bei der Verhinderung oder Behandlung einer Reihe von ernsthaften Krankheiten helfen kann (6). Dies bedeutet auch, dass L-Cystein durch eine Erhöhung der Glutathionspiegel die Immunfunktion unterstützen kann. Wissenschaftliche Untersuchungen legen nahe, dass die immunologischen Funktionen bei Krankheiten, die mit einem Cystein- und Glutathionmangel in Verbindung gebracht werde, durch eine Cystein Supplementation signifikant gesteigert und potentiell wiederhergestellt werden können (7). Es gibt Studien mit HIV Patienten, die die Fähigkeit von L-Cystein zeigen, die Immunfunktion zu verbessern. Eine andre Studie zeigte, dass L-Cystein durch eine Wiederherstellung der Glutathionspiegel einen positiven Einfluss auf die Immunfunktion bei HIV Patienten besitzen kann (8). Eine L-Cystein Supplementation könnte auch bei postmenopausalen Frauen die Immunfunktion verbessern, was durch eine Studie aus dem Jahr 2008 nahegelegt wird.

Kann Cystein die Entgiftung des Körpers fördern?

L-Cystein kann zur Verhinderung von Nebenwirkungen verwendet werden, die durch Reaktionen auf Medikamente und toxische Chemikalien verursacht werden. Laut Untersuchungen, die im Journal Alternative Medicine Review veröffentlicht wurden, spielt Cystein bei Entgiftungsmechanismen im Körper eine entscheidende Rolle. Toxische Metalle besitzen pro-oxidative Wirkungen und senken die Glutathionspiegel, während L-Cystein Supplements dabei helfen können, diese Spiegel wiederherzustellen, so dass der Körper Toxine effektiv entgiften kann (9).

Kann Cystein die Gesundheit der Leber fördern?

Die Leber spielt bei vielen unterschiedlichen Prozessen eine wichtige Rolle. Sie ist für die Unterstützung des Aufbrechens von Nahrung und die Entgiftung des Körpers verantwortlich. Da sie primär für die Verarbeitung von Verbindungen im Blut verantwortlich ist, ist sie täglich Toxinen aus der Umgebung ausgesetzt. Zusätzlich laufen in der Leber jede Sekunde 30.000 enzymatische Reaktionen ab, was selbst eine gesunde Leber manchmal überlasten kann. Die Leberfunktion beeinflusst jedes andere System im Körper inklusive der Verdauung, welche für die Stoffwechselgesundheit verantwortlich ist. Zusätzlich hierzu ist die Leber dafür verantwortlich, Verbindungen aus dem Blut zu filtern.

Es konnte gezeigt werden, dass Cystein die Leberfunktion über eine Erhöhung der Produktion von Glutathion fördern kann. Diese gesteigerte antioxidative Aktivität hilft dabei, toxischen oxidativen Stress für die Leberzellen zu reduzieren, was mehr Zeit für Reparatur und Regeneration erlaubt (10). Die Aufrechterhaltung gesunder Cysteinspiegel im Körper fördert außerdem eine gesunde Leberentgiftung. Durch eine antioxidative Unterstützung für die Leber bei der Verarbeitung einer Vielzahl von Verbindungen kann die Struktur der Leber aufrechterhalten werden. Zusätzlich wird die Produktion neuer Leberzellen für eine langfristige Gesundheit der Leber unterstützt.

Kann Cystein die Gesundheit des Atemapparats unterstützen?

Zusätzlich zur antioxidativen Aktivität unterstützt Cystein auch eine gesunde Lungenfunktion. Es wirkt über die Aufrechterhaltung einer normalen Konsistenz des Schleimes in den Atemwegen, was dabei helfen kann, Atembeschwerden zu lindern. Durch die Förderung der Glutathionproduktion reduziert Cystein außerdem den typischen oxidativen Stress in der Lunge, der durch gewöhnliche saisonale Belastungen hervorgerufen wird.

Kann Cystein die Gesundheit des Gehirns fördern?

Cystein hilft dabei, die Glutamatspiegel im Gehirn zu unterstützen. Dieser wichtige Neurotransmitter ist am Lernen und der Gedächtnisfunktion beteiligt. Die Produktion von Glutathion schützt darüber hinaus das Gehirn vor oxidativen Schäden, was sich durch die Förderung einer gesunden Funktion der Gehirnzellen positiv auf die kognitive Funktion auswirkt (11).

Kann Cystein die Herzgesundheit fördern?

Cystein kann die Herzgesundheit durch eine Erhöhung der antioxidativen Kapazität fördern. Darüber hinaus unterstützt Cystein gesunde Blutzuckerspiegel, was einen gesunden Blutdruck fördern und Belastungen der Blutgefäße reduzieren kann.

Kann Cystein die Immunfunktion unterstützen?

Eine Gabe von Cystein in Form von Supplements wird mit einer verbesserten Funktion des Immunsystems durch eine gesteigerte Produktion von Glutathion in Verbindung gebracht. Durch eine Unterstützung der Regulierung der Aktivierung von Immunzellen verläuft die Immunreaktion effizienter, was in einem besseren Schutz vor saisonalen Krankheiten resultiert.

Kann Cystein das Haarwachstum fördern?

Eine deutsche Studie aus dem Jahr 2000 untersuchte die Rolle von Cystein bei Haarausfall und Haarwachstum (14). Die Autoren der Studie teilten Menschen mit Haarausfall in zwei Gruppen ein, von denen eine mit Cystein, Hirsesamen und Pantothensäure behandelt wurde, während die andere lediglich ein Placebo bekam. Nach 4 Wochen der Behandlung beobachteten die Wissenschaftler unter dem Mikroskop erste Resultate. Nach drei Monaten wurde beobachtet, dass die Gruppe, die mit der Cystein Kombination behandelt wurde, eine Reduzierung des Haarausfalls aufwies, während gleichzeitig das Haarwachstum wiederhergestellt wurde. Bei der Kontrollgruppe konnten hingegen keine Veränderungen bezüglich des Haarausfalls beobachtet werden. Dermatologen haben Cystein mit der Förderung des natürlichen Haarwachstums und der Haarregeneration in Verbindung gebracht.

Welches sind die Hauptlieferanten für Cystein?

Cystein findet sich in vielen Nahrungsmitteln wieder. Schweinefleisch, Rindfleisch, Geflügel und Fisch sind alles gute Quellen. Selbiges gilt für Haferflocken, Eier und Joghurt. Zusätzliches Cystein kann in Form von Supplements in Pulver- und Kapselform zur Ernährung hinzugefügt werden. Die in Lebensmitteln vorkommenden Cysteinmengen sind schwer zu bestimmen. Da Methionin ein Vorläufer von Cystein ist, wird der Gehalt dieser beiden schwefelhaltigen Aminosäuren meist zusammen angegeben.

Wer weist einen Mehrbedarf an Cystein auf?

Bei einigen Belastungen und Krankheiten kann ein erhöhter Bedarf an Cystein entstehen. Das gilt vor allem für alle Altersprozesse, für chronische Krankheiten und allgemein für ein schwaches Immunsystem. Cystein kann zur Vorbeugung gegen altersbedingte Augenschäden eingesetzt werden. Zusammen mit Pantothensäure kann Cystein bei arthritischen Krankheiten, rheumatischen Gelenkentzündungen und Osteoarthritis, helfen. Bei schweren Leberkrankheiten und bei Zirrhosen wird die Cysteinbildung gestört. Ergänzungen können die niedrigen Cysteinspiegel erhöhen. Eine bestimmte Form des Cysteins, das N-Acetylcystein, kann vor allem bei Atemwegserkrankungen, beispielsweise bei Bronchitis und Asthma, den Schleim in den Bronchien lösen und verdünnen.

Gaben von N-Acetylcystein können das Abhusten des Schleims erleichtern, das gilt im übrigen auch bei Rauchern. Normalerweise enthalten die Innenwände des Magens relativ viel Glutathion, das vor Schäden durch die Magenflüssigkeit schützt. Besteht die Neigung zu entzündlichen Magenbeschwerden, können Cystein und Glutathion diesen Schutz verstärken und Entzündungen und Geschwüren im Magen vorbeugen. In einigen Fällen von zu starkem Haarausfall und Glatzenbildung sind die Cysteinvorkommen im Haar zu gering. Gaben von Cystein können dann die Haargesundheit fördern.

Wann kann der Bedarf an Cystein erhöht sein?

  • bei belastenden Altersprozessen und chronischen Krankheiten
  • bei schweren Leberkrankheiten
  • bei Atemwegserkrankungen, z.B. Bronchitis, Sinusitis, Asthma
  • bei Arthritis
  • bei einem schwachen Immunsystem
  • bei toxischer Belastung, z.B. durch Medikamente, Schwermetalle etc.
  • bei grauem Star (Katarakt)
  • evtl. bei Haarausfall, Glatzenbildung
  • bei hohem Alkoholkonsum

Welche Folgen hat ein Mangel an Cystein?

Mängel an Cystein können viele Prozesse im Körper beeinflussen. Betroffen sind vor allem die Zellbildung und -erneuerung, das Immunsystem und die Strukturen des Bindegewebes. Bei den genannten Erkrankungen und Belastungen sind die Spiegel von Cystein meist verringert, und es werden erhöhte Mengen dieser Aminosäure benötigt.

Kann man Cystein überdosieren oder gibt es Nebenwirkungen?

Cystein ist eine natürliche Aminosäure, die der Körper selbst herstellen kann. Sie wird als sicher für den menschlichen Konsum angesehen. Nebenwirkungen einer Cystein Supplementation sind selten und können Übelkeit, Erbrechen, Durchfall und Verstopfung umfassen. Diese Nebenwirkungen stehen in der Regel mit höheren Dosierungen in Verbindung. Von Cystein sind keine Interaktionen mit Medikamenten und anderen Nährstoffen bekannt. Diabetiker sollten Cystein aber nur unter ärztlicher Kontrolle einsetzen. Hohe Dosen können die Wirkungen von Insulin hemmen und entsprechend die Kontrolle des Blutzuckers bei Diabetikern verschlechtern.

Schwangere Frauen sollten Cystein-Präprate nicht einnahmen, da Studien über die Wirkungen bisher fehlen. L-Cystin hat im Vergleich zu Cystein keine antioxidativen Fähigkeiten und kann die Risiken für Nierensteine erhöhen. Daher wird die Anwendung von L-Cystin in der Regel nicht empfohlen. Zu beachten ist, dass hohe Dosen von Cystein durch die Verbindung zweier Cysteinmoleküle zur Aminosäure Cystin umgewandelt werden können. Sind die Cystinspiegel im Urin dauerhaft erhöht, steigen die Risiken, dass sich Nieren- oder Harnsteine bilden können. Die Cystinurie und die Cystinosis sind erbliche Stoffwechselkrankheiten, wobei Cystin vermehrt ausgeschieden bzw. im Körper angereichert wird. Bei beiden Krankheiten werden die Nierenfunktionen schwer beeinträchtigt.

Wie hoch ist der tägliche Bedarf an Cystein?

Der tägliche Bedarf an Cystein und Methionin beträgt bei gesunden Erwachsenen 13 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht. Für Glutathion ist der tägliche Bedarf nicht bestimmt.

Referenzen

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24835770
  2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29262208/
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19328229
  4. https://doi.org/10.2337/db18-474-P
  5. https://dx.doi.org/10.1155%2F2017%2F8416763
  6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16132711
  7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11115795
  8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3257666/
  9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9727078
  10. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6017824/
  11. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5241507/
  12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11115795/
  13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11115795/
  14. http://aminoacidstudies.org/major-study-confirms-that-L-Cysteine-can-reverse-hair-loss#fnref-2181-3