Verzweigtkettige Aminosäuren – einfach erklärt

Grundlagen

Verzweigtkettige Aminosäuren werden BCAA genannt (englisch: Branched-Chain Amino Acids). Dazu gehören die proteinogenen Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin. Proteinogen bedeutet, dass sie als Bausteine von Proteinen verwendet werden.

Alle drei sind essentielle Aminosäuren: Der Körper kann sie nicht selbst bilden und muss sie daher mit der Nahrung aufnehmen. Sie kommen in allen proteinhaltigen Nahrungsmitteln vor. Im Unterschied zu anderen Aminosäuren werden sie weniger in der Leber und stärker in anderen Geweben verstoffwechselt, also ab- oder umgebaut.

Medizinische und sportliche Nutzung

In der Medizin werden verzweigtkettige Aminosäuren unter anderem bei einer Enzephalopathie infolge einer Leberzirrhose sowie seit den 1980er Jahren in der Intensivmedizin eingesetzt. Eine Enzephalopathie ist eine Erkrankung beziehungsweise Funktionsstörung des Gehirns.

Eine Anwendung in der Geriatrie wird diskutiert; bisher liegen dazu jedoch nur Tierversuche vor. BCAA werden außerdem seit über 50 Jahren gegen Muskelatrophie, also Muskelschwund, eingesetzt. Ihre therapeutische Wirksamkeit wird dabei diskutiert.

Im Kraft- und Ausdauersport werden BCAA als Nahrungsergänzungsmittel verwendet. Erwartet werden besserer Muskelaufbau, weniger Muskelabbau und eine spätere Ermüdung bei Ausdauerbelastungen. Ein wissenschaftlicher Nachweis für einen Vorteil der isolierten Einnahme als Nahrungsergänzungsmittel liegt nicht vor.

Einflüsse und gesundheitliche Zusammenhänge

Eine erhöhte Einnahme verzweigtkettiger Aminosäuren hemmt den Transport von Tryptophan und Tyrosin durch die Blut-Hirn-Schranke. Diese Schranke reguliert den Stoffaustausch zwischen Blut und Gehirn. Aus Tryptophan entsteht der Neurotransmitter Serotonin, aus Tyrosin der Neurotransmitter Dopamin. Der beschriebene Effekt betrifft vor allem die Aufnahme von Tryptophan.

Erhöhte Blutkonzentrationen von BCAA sind mit einem erhöhten Risiko für Diabetes mellitus Typ 2 assoziiert. Ein möglicher Zusammenhang mit Krebs sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen wird untersucht.

Ahornsirupkrankheit

Bei der Ahornsirupkrankheit, auch Verzweigtkettenkrankheit, können Leucin, Isoleucin und Valin nicht abgebaut werden. Die Krankheit wird autosomal-rezessiv vererbt: Sie tritt auf, wenn ein Mensch die veränderte Erbanlage von beiden Eltern erbt.

Ursache ist ein Defekt eines speziellen Enzymkomplexes, der für den Abbau dieser drei Aminosäuren nötig ist. Ohne Behandlung führt die Erkrankung nach der Geburt innerhalb weniger Wochen zu schweren Nervenschäden und zum Tod.