Phosphatidyl-Serin – Funktionen

Folgende Funktionen sind bekannt: 

• Bestandteil von Zellmembranen – Phosphatidylserin ist ausschließlich in der inneren Membranschicht – zytoplasmatische Seite – zu finden steht in enger Wechselwirkung mit intrazellulären Proteinen – PS ist besonders wichtig für die Aktivierung der Protein Kinase C, die für die Phosphorylierung anderer Proteine von Bedeutung ist [4]
• Regulation der Freisetzung von Neurotransmittern und Beteiligung an synaptischen Aktivitäten – Serin ist neben der Aminosäure Methionin Ausgangsstoff für die Synthese von Cholin, welches wiederum für die Bildung von Acetylcholin, ein wichtiger Neurotransmitter, benötigt wird [2, 3, 4, 5, 7, 8]
• Regulierung des Flüssigkeitshaushaltes der Zelle [2, 3, 5, 7, 8]
• Calcium-Bindung [1]
• Blutgerinnung – PS ist bedeutsam für den Plättchenfaktor 3 [1]
• Einfluss auf den Hormonspiegel, insbesondere auf den Cortisolspiegel [1]

Förderung der Gehirnfunktion

Ältere Menschen weisen häufig aufgrund einer unzureichenden Vitalstoffversorgung, insbesondere an Methionin, Folsäure, Vitamin B12 oder essentiellen Fettsäuren, niedrige Werte von Phosphatidylserin im Gehirn auf [2, 3, 4, 5, 7, 8]. Schließlich klagen ältere Menschen oft über verschlechterte mentale Funktionen und Depressionen [2, 3, 5, 7, 8].
Etliche Untersuchungen konnten bestätigen, dass Phosphatidylserin die Gehirnfunktion unterstützt und so vor einem Abfall der kognitiven Funktion im Alter entgegenwirken kann [2, 3, 4, 5, 7, 8]. In einer großen Doppelblind-Studie nahmen 425 Probanden im Alter von 65-93 Jahren teil, die mäßige bis schwere Beeinträchtigungen der geistigen Leistungsfähigkeit, insbesondere des Gedächtnisses, des Denkvermögens, der Sprache und Motorik, aufwiesen. Ihnen wurden über 6 Monate täglich 300 mg Phosphatidylserin oder ein Placebo verabreicht.Am Ende der Studie konnten signifikante Verbesserungen sowohl im Verhalten und in der Stimmung als auch bei den Erinnerungs- und Lernleistungen, die mit Hilfe von Worterinnerungstests ermittelt wurden, festgestellt werden [2, 3, 5, 7, 8].

In einer anderen Studie mit älteren Personen zeigten sich deutliche Verbesserungen des Kurzzeitgedächtnisses, der Konzentration und der Aufmerksamkeit. Zudem verbesserten sich depressive Symptome, die Fähigkeit zur Bewältigung des täglichen Lebens und das Apathie-Verhalten [2, 3, 5, 7, 8, 9]. Apathie geht unter anderem meist mit Teilnahmslosigkeit, mangelnder Erregbarkeit und Unempfindlichkeit gegenüber äußeren Reizen einher.

Eine mögliche Erklärung für die Verbesserungen der kognitiven Funktionen bei älteren Menschen unter Phosphatidylseringaben ist die vermehrte Synthese des Neurotransmitters Acetylcholin. Durch erhöhte Konzentrationen an PS kann eine schnellere und gesteigerte Acetylcholinausschüttung in den synaptischen Spalt – Spaltraum zwischen zwei hintereinandergeschalteten Neuronen – gewährleistet werden [1, 10]. Das führt zu einem gesteigerten Erinnerungsvermögen und einer gesteigerten mentalen Leistungsfähigkeit [1, 10]. Phosphatidylserin könnte eventuell die Acetylkonzentration an der motorischen – muskulären – Endplatte bei körperlicher Kraftentwicklung erhöhen [1]. 

Einfluss auf den Hormonspiegel

Die durch körperliche Aktivität ausgelöste Ausschüttung von Stresshormonen konnte infolge von Phosphatidylseringaben deutlich gesenkt werden [8]. Dieser Effekt konnte sowohl bei älteren Personen als auch gesunden jungen Menschen beobachtet werden. Von besonderem Interesse ist der Einfluss von Phosphatidylserin auf den Cortisolspiegel. Cortisol gehört zu der Gruppe der Glucocorticoide und wird in der Nebennierenrinde synthetisiert. Die Nebennierenrindenproduktion an Cortisol wird durch ACTH aus dem Hypophysenvorderlappen angeregt. Demnach wird die Cortisolausschüttung hauptsächlich durch Stress ausgelöst – so zum Beispiel nach Widerstandstraining [2, 3, 5, 7, 8]. Cortisol besitzt ein sehr breites Wirkungsspektrum. Vor allem wirkt das Stresshormon auf den Kohlenhydratstoffwechsel – Förderung der Neubildung von Glucose –, den Fettstoffwechsel – Förderung der fettabbauenden Wirkung von Adrenalin und Noradrenalin – und den Proteinumsatz – Förderung des Proteinabbaus. Zudem stellt Cortisol den Precursor – Vorstufe – für die Testosteronsynthese dar. Nach Widerstandstraining kommt es schließlich zu einem starken Anstieg der Cortisolproduktion und -ausschüttung, was sowohl zu einem Abbau von Muskulatur als auch zu einem Rückgang des Testosteronspiegels führt [2, 3, 5, 7, 8]. Aufgrund des hohen Cortisolspiegels behindert sich das Hormon selbst an den Zielzellen der Testosteronproduktion, wodurch letztlich die Testosteronsynthese reduziert wird. Der Einfluss von Phosphatidyl-Serin auf den Cortisolspiegel wurde in einer Doppelblindstudie an Personen untersucht, die in zwei Gruppen eingeteilt wurden und innerhalb von Woche acht Mal an einem Widerstandstraining für alle Muskelgruppen teilnahmen. Die eine Gruppe nahm neben der normalen Ernährung zusätzlich 800 mg Phosphatidylserin ein, während die andere Gruppe ein wirkungsloses Placebo erhielt. Unmittelbar nach dem Training wurde jeweils der Cortisol- und Testosteronspiegel sowie die mentale Leistungsfähigkeit erfasst.Die Auswertung ergab bei der mit PS supplementierten Gruppe durchgängig einen deutlich niedrigeren Cortisolspiegel nach jeder Trainingsphase im Vergleich zu den mit wirkungslosem Placebo supplementierten Teilnehmern. Infolge der geringeren Cortisolproduktion wies die PS-Gruppe nach jeder Trainingseinheit einen gesteigerten Testosteronspiegel auf, da die Testosteronproduktion nun ungehindert ablaufen konnte. Zudem berichtete ein großer Teil der mit Phosphatidylserin supplementierten Teilnehmer von einer verbesserten mentalen Leistungsfähigkeit [2, 3, 5, 7, 8].
Diesem Ergebnis zur Folge beugt Phosphatidyl-Cholin in Verbindung mit Widerstandstraining durch die Hemmung der Cortisolproduktion einem Protein- und damit Muskelkatabolismus vor und kann schließlich zur Erhöhung der Muskelmasse führen [2, 3, 5, 7, 8]. Darüber hinaus trägt Phosphatidylserin zur Förderung der Regeneration nach dem Training bei [2, 3, 5, 7, 8].  

Geringe Konzentrationen an Phosphatidyl-Serin korrelieren mit [1, 10]:

• einer verminderten Freisetzung von Neurotransmittern, insbesondere von Acetylcholin
• einem vermehrten Mangel an Acetylcholin im synaptischen Spalt neuronaler Zellen, was mit einer verschlechterten Reizweiterleitung verbunden ist – eine gestörte Signalübertragung beeinträchtigt die mentale Leistungsfähigkeit, insbesondere ist die Erinnerungs- und Lernleistung, Konzentration und Aufmerksamkeit, das Denkvermögen sowie die Sprache und Motorik betroffen
• Rückbildung der Nervenzell-Dendriten mit der Folge einer nachlassenden Gedächtnisleistung

Des Weiteren wurden die folgenden Fachbücher für die Verfassung dieses Artikels herangezogen [11-13].

Literatur

1. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L: Biochemie. Spektrum Akademischer Verlag; 2003; 5. Auflage  
2. Cenacchi T, Bertoldin T, Farina C, Fiori MG, Crepaldi G: Cognitive decline in the elderly: A double-blind, placebo-controlled multicenter study on efficacy of phosphatidylserine administration. Aging (Milano). 1993 Apr;5(2):123-33.
3. Fahey TD, Pearl M: Hormonal effects of phosphatidylserine during 2 weeks of intense training. Abstract submitted to national meeting of the American College of Sports. Medicine; June 1998  
4. Hahn A: Nahrungsergänzungsmittel. 1. Auflage, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2017
5. Henrichs D: Handbuch Nähr- und Vitalstoffe, Orthomolekulare Ernährung. Constantia-Verlag; 4.überarbeitete Auflage
   
6. Kidd P: Phosphatidylserine: A remarkable brain cell nutrient. Lucas Meyer Inc., Decatur, Illinois, USA 1996
7. Monteleone P et al.: Effects of phosphatidylserine on the neuroendocrine response to physical stress in humans. Neuroendocrinology. 1990 Sep;52(3):243-8.
8. Monteleone P, Maj M, Beinat L, Natale M, Kemali D: Blunting by chronic phosphatidylserine administration of the stress-induced activation of the hypothalamo-pituitary-adrenal axis in healthy men. Eur J Clin Pharmacol. 1992;42(4):385-8.
9. Palmieri G et al.: Double-blind controlled trial of phosphatidylserine in subjects with senile mental deterioration. Clin Trials J 24: 73-83   (1987)
10. Rehner G, Daniel H: Biochemie der Ernährung. 7-14. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg/Berlin; 2002; 2. überarbeitete und erweiterte Auflage
11. Biesalski HK, Bischoff SC, Pirlich M, Weimann A (Hrsg.): Ernährungsmedizin. Nach dem Curriculum Ernährungsmedizin der Bundesärztekammer. 5. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2017
12. Hahn A, Ströhle A, Wolters M. Ernährung. Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie. 4. Auflage, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2023
13. Matissek R, Hahn A: Lebensmittelchemie. 10. Auflage, Springer Spektrum Verlag, Heidelberg 2023