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Arginin und ADMA

Der Risikofaktor ADMA: Wissenschaftliche Hintergründe zum Arginin-Gegenspieler und Gefäßfeind Nr. 1

Zusammenfassung:

Asymmetrisches Dimethylarginin (ADMA) ist eine körpereigene Aminosäure. Eine erhöhte ADMA-Konzentration ist überwiegend die Folge eines ungesunden Lebenswandels, kann aber auch genetisch bedingt sein. ADMA steht in direkter Konkurrenz zu Arginin und verhindert dessen Wirkung bei der lebensnotwendigen Bildung von Stickstoffmonoxid in den Gefäßen: Arginin ist ein Gesundheitspartner, ADMA ein Gesundheitsgegner – tatsächlich gehen Herz-Kreislauf-Erkrankungen mit steigenden ADMA-Werten einher.

Studien zeigen, dass diese zu diagnostischen Zwecken besser geeignet sind als Blutzucker-, Cholesterin- oder Blutdruckwerte. Durch die Messung des ADMA-Werts bzw. des Arginin/ADMA-Verhältnisses ist eine effektive Herz-Kreislauf-Prävention möglich. In diesem Rahmen kann die gezielte Zufuhr von Arginin die Gefäßfunktionen fördern und so das Risiko für Herz-Kreislauf-Ereignisse senken.

1. Lebenswichtig: Die Bildung von Stickstoffmonoxid aus Arginin

Spätestens seit 1998 den drei US-amerikanischen Wissenschaftlern Louis J. Ignarro, Robert F. Furchgott und Ferid Murad der Nobelpreis für Medizin verliehen wurde, ist weithin bekannt, dass die nachhaltige Versorgung mit der Aminosäure Arginin ein entscheidender Faktor für den Zustand des Herz-Kreislauf-Systems und damit das gesamte Wohlbefinden ist: Als Vorstufe des Signalmoleküls Stickstoffmonoxid (NO) kommen dem natürlichen Eiweißbaustein Arginin zentrale gefäßschützende Aufgaben zu.

Der Botenstoff NO übernimmt im Stoffwechsel viele wichtige Aufgaben. An dieser Stelle sind vor allem zwei Eigenschaften von besonderer Bedeutung:

  • Zunächst entspannt NO die glatte Gefäßmuskulatur und weitet so die Gefäße, was eine blutdrucksenkende Wirkung hat.
  • Weiterhin wirkt NO der Verklumpung und Anhaftung von Blutplättchen entgegen und vermindert die Aktivierung weißer Blutkörperchen.
  • Und zuletzt hemmt NO das Wachstum glatter Muskelzellen, inaktiviert Sauerstoffradikale und vermindert die Entstehung toxischer Cholesterinprodukte.
  • All das sorgt für einen leichteren Blutfluss und damit eine bessere Versorgung der Organe mit Sauerstoff und allen Nährstoffen, die über das Blut transportiert werden. Damit ist eine optimale Grundlage für Vitalität gelegt.

Kurz gesagt trägt NO also entscheidend dazu bei, Arteriosklerose zu verhindern und den Blutdruck zu reduzieren. Damit beugt NO Herzinfarkten und Schlaganfällen vor.

Stickstoffmonoxid fördert die Aktivität und Bildung von Mitochondrien:

Mitochondrien sind als Produzent von ATP so etwas wie die Kraftwerke der Zellen und damit in alle Lebensvorgänge eingebunden. Da NO die Aktivität und Bildung von Mitochondrien fördert, funktionieren die Energiezentralen bei einem NO-Mangel nur noch eingeschränkt. Das kann viele unterschiedliche Folgen wie Energiemangel, andauernde Müdigkeit, chronische-entzündliche Erkrankungen oder eine Degeneration der Synapsen im Gehirn haben.

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass bei einem Großteil der deutschen Bevölkerung ein Arginin-Mangel besteht. Aus diesem Grund sollte jeder Mensch danach streben, sich regelmäßig und in ausreichendem Maße Arginin zuzuführen, um so aktiv die Stickstoffmonoxid-Produktion anzukurbeln. Da eine ausreichende Zufuhr über die tägliche Kost in Mangelsituationen nahezu unmöglich ist, kommen dafür lediglich Supplemente in Frage. Sie sind gerade auch deshalb so bedeutsam, weil Arginin einen Kontrahenten besitzt, der die Bildung von NO verhindert, oder zumindest einschränkt. Der Name dieser Substanz ist Asymmetrisches Dimethylarginin, kurz ADMA.

Bei der Supplementierung geht es also darum, bestehende Arginin-Mängel auszugleichen und den Einfluss von ADMA zurückzudrängen. Die Notwendigkeit dessen wird nachfolgend ausführlich beschrieben.

2. Die beiden Gesundheitskontrahenten ADMA und Arginin

Asymmetrisches Dimethylarginin entsteht ganz automatisch und rund um die Uhr beim Abbau von Eiweiß in den Zellen. Damit ist ADMA eine körpereigene Substanz. Doch obwohl deren Vorkommen natürlich ist, gibt es – neben vereinzelten erblichen Anlagen – unnatürliche, leider weit verbreitete Umstände, die für ein erhöhtes Aufkommen von ADMA sorgen. Überwiegend bewirkt ein ungesunder Lebensstil, der durch Bewegungsmangel, Rauchen, Fehlernährung und Übergewicht geprägt und mit Bluthochdruck, Diabetes und erhöhten Cholesterinwerten assoziiert ist, einen Anstieg der ADMA-Konzentration. Und das hat Folgen.

ADMA besitzt zwar eine strukturelle Ähnlichkeit mit Arginin, ist aber im Gegensatz zur „heldenhaften“ Aminosäure der „bad guy“. Der Grund: ADMA steht in einem direkten Konkurrenzverhältnis zu Arginin und reduziert dessen Wirkung bei der Synthese von NO. Beider „Zankapfel“ ist das Enzym NO-Synthase. Dieses ist der wichtigste und letzte Baustein im Reaktionsmechanismus bei der Bildung von Stickstoffmonoxid.

Das Enzym NO-Synthase hat eine freie Bindungsstelle. Gelingt es Arginin, diese zu besetzen, gelingt auch die lebensnotwendige NO-Bildung. Dockt allerdings ADMA an dem Enzym an, findet keine NO-Bildung statt. Man kann sich leicht vorstellen, dass mit einer Zunahme von ADMA die physiologisch bedeutsame NO-Bildungsreaktion immer schleppender verläuft, da das ADMA-Überangebot im Verdrängungskampf mit Arginin die Oberhand behält. Das bedeutet:

  • Steigt die ADMA-Konzentration im Blut, nimmt die Stickstoffmonoxid-Bildung und die von NO abhängige Schutzwirkung für die Blutgefäße ab.
  • Sinkt die Stickstoffmonoxid-Konzentration, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit für Gefäß- und Durchblutungsstörungen.

Ein erhöhter ADMA-Blutspiegel kennzeichnet damit ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Arteriosklerose oder Bluthochdruck. Das macht Arginin zum Gesundheitspartner und ADMA zum Gesundheitsgegner.

Stickstoffmonoxid ist ein wichtiger Radikalfänger:

NO schützt die Zellen vor oxidativem Stress, indem es freie Radikale „fängt“. Bei diesen handelt es sich um hochreaktive, aggressive Sauerstoffverbindungen mit zellzerstörenden Eigenschaften. Freie Radikale entstehen automatisch während des Stoffwechsels, vornehmlich jedoch – und analog zu ADMA – durch eine ungesunde Lebensweise. Da ADMA die NO-Bildung hemmt, sorgt eine Zunahme der ADMA-Konzentration ganz nebenbei für ein erhöhtes Aufkommen freier Radikaler. Allerdings nimmt im Zuge dessen der NO-Spiegel ab. (Der Körper kann NO nicht speichern und ist auf kontinuierlichen Arginin-Nachschub angewiesen.) Dadurch entfaltet NO immer weniger seiner gefäßschützenden Wirkung. Im Gegenzug beschleunigt der anwachsende oxidative Stress die ADMA-Bildung sowie den NO-Verbrauch … Ein echter Teufelskreis.

Dieser Sachverhalt kann durch die Messung der ADMA-Blutkonzentration diagnostisch optimal genutzt werden.

3. Mit dem Über-Marker ADMA das Herz-Kreislauf-Risiko messen

In den letzten beiden Jahrzehnten wurde zweifelsfrei nachgewiesen, dass die Entwicklung chronischer Durchblutungsstörungen wie Arteriosklerose von Anfang an mit steigenden ADMA-Werten einhergeht. Damit lässt die Messung der ADMA-Blutkonzentration konkrete Rückschlüsse zu, wie wahrscheinlich das Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist – und das auch noch exakter, als dies die Blutzucker-, Cholesterin- oder Blutdruckwerte vermögen!

Aufgrund dessen bezeichnete John Cooke, Professor am Medical Center in Houston und Pionier der klinischen Arginin-Forschung, ADMA als Über-Marker. Hintergrund: Neben Rauchen sind hohe Blutzucker-, Cholesterin- oder Blutdruckwerte traditionelle Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Sie markieren ein Gefährdungsrisiko und werden deshalb auch Risikomarker genannt. Deren Erfassung kann der Über-Marker ADMA mindestens ergänzen, wenn nicht sogar ersetzen.

TABELLE Behandlungsbedürftig oder nicht? Der ADMA-Wert ist eindeutiger als klassische Risikomarker!

Behandlungsbedürftig oder nicht? Der ADMA-Wert ist eindeutiger als klassische Risikomarker!
RisikomarkerUnterstützen Ärzte bei der Bestimmung des Herz-Kreislauf-Risikos. Internationale Fachgesellschaften einigten sich bei der Risikoberechnung jedoch nur auf die Unterteilung in eine Niedrig- und Hochrisikogruppe.
NiedrigrisikogruppeMenschen mit einem 10-Jahres-Erkrankungsrisiko unter 10 %. An der Lebensweise gibt es nichts auszusetzen.
HochrisikogruppeMenschen mit einem 10-Jahres-Erkrankungsrisiko über 20 %. Die Umstellung der Lebensweise ist aufgrund eines gesundheitsgefährdenden Lebensstils angeraten, die medikamentöse Behandlung meist unumgänglich.
Nicht zuzuordnenDie meisten Menschen gehören weder zur Niedrig- noch zur Hochrisikogruppe. Das heißt bei der Auswertung klassischer Risikomarker wie dem Cholesterin-, Blutdruck- und Blutzuckerwert ergibt sich für die große Mehrheit der Patienten ein mittleres Risiko (zwischen 10 und 20 %). Internationale Leitlinien empfehlen für diese Gruppe mit einem weiteren Risikomarker die Behandlungsbedürftigkeit zu bestimmen. Dieser ist der ADMA-Wert.
ADMA-WertErlaubt die eindeutige Zuordnung zur Hoch- oder Niedrigrisikogruppe. Der Schwellenwert beträgt 0,7 µmol/l: Ist die ADMA-Konzentration höher, wird der Patient der Hochrisikogruppe zugeordnet, niedrigere Werte erlauben die Zuweisung zur Niedrigrisikogruppe.

Indikationen, bei denen der ADMA-Wert als vorausschauender Risikomarker eine Rolle spielt, sind zum Beispiel Bluthochdruck, die koronare Herzkrankheit (KHK), die periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) sowie chronische Herz- und Niereninsuffizienz. Ereignisse, die schon im Anfangsstadium mit erhöhten ADMA-Blutkonzentrationen verbunden sind, und die unbehandelt klinische Konsequenzen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall haben können.

Weitergedacht überrascht es kaum, dass der ADMA-Wert nicht nur zur Indikation einzelner Herz-Kreislauf-Erkrankungen herangezogen werden kann, sondern ganz generell zur Risikoklassifizierung für schwerwiegende kardiovaskuläre Ereignisse und Mortalität in der Gesamtbevölkerung geeignet ist.

Von Bedeutung ist, dass mehrere groß angelegte Studien übereinstimmend zeigten, dass der ADMA-Wert oberhalb des Normbereichs von 0,7 µmol/l mit einem drastisch ansteigenden Risiko assoziiert ist, unabhängig von der Anzahl und Art vorliegender klassischer Risikofaktoren. Ein Anstieg um nur 0,13 µmol/l bedeutet zum Beispiel eine Zunahme des kardiovaskulären 10-Jahres-Erkrankungsrisikos um 25 bis 30 Prozent. Dröselt man Daten der großen, über Jahrzehnte hinweg durchgeführten Framingham-Studie auf, können einzelne ADMA-Werte konkret einem individuellen Gefährdungsrisiko zugeordnet werden.

Gefährdungsrisiko der ADMA-Werte nach Framingham-Studie:
≤ 0,5 μmol/l        Bei einer ADMA-Konzentration bis 0,5 μmol/l ist das reale Erkrankungsrisiko niedriger, als es die klassischen Risikomarker Blutdruck-, Blutzucker- und Cholesterinwert anzeigen.
0,7 μmol/lDer Schwellenwert für ein erhöhtes Gefährdungsrisiko liegt bei einer ADMA-Konzentration von 0,7 μmol/l.
> 0,7 μmol/lLiegt die ADMA-Konzentration über 0,7 μmol/l, ist das reale Erkrankungsrisiko höher, als es herkömmliche Risikofaktoren anzeigen.
≥ 0,8 μmol/lPersonen, deren ADMA-Konzentration bei 0,8 μmol/l liegt, besitzen gegenüber Gefäßgesunden (Mittelwert: 0,5 μmol/l) ein doppelt so hohes 10-Jahres-Sterberisiko.
≥ 1,0 μmol/lSteigt der ADMA-Wert über 1,0 μmol/l, nimmt das 10-Jahres-Sterberisiko drastisch zu.

Weiterhin bedeutsam ist in diesem Zusammenhang das Verhältnis von Arginin und ADMA im Blut. Die Betrachtung dieses Sachverhalts führt uns an den Anfang zurück, wo dargelegt wurde, dass es bei der Arginin-Supplementierung auf zwei Dinge ankäme: Erstens den Arginin-Mangel auszugleichen und zweitens den Einfluss von ADMA zurückzudrängen.

4. Durch Supplemente das Arginin/ADMA-Verhältnis verbessern

Das Verhältnis von Arginin und ADMA im Blut stellt gewissermaßen einen eigenen Risikomarker dar: Arginin befördert, ADMA hemmt die Bildung von Stickstoffmonoxid. Gewöhnlich besteht zwischen Arginin und ADMA ein ausgewogenes Verhältnis, das im Normalfall bei 160-100:1 liegt. Heißt: Wenn 160- bis 100-mal mehr Arginin vorhanden ist als ADMA, ist auch die NO-Bildung intakt.

 IdealwerteNormalwerteRisikowerte
ADMA< 0,7 µmol/l> 0,7 µmol/l
Arginin> 120 µmol/l80-120 µmol/l< 60 µmol/l
Arginin/ADMA-Verhältnis
> 160:1160-100:1< 100:1

Untersuchungen zeigten, dass eine hohe Arginin-Konzentration die hemmende Wirkung von ADMA aufheben kann. Mit anderen Worten sprachen Patienten mit hohen ADMA-Werten sehr gut auf eine Arginin-Supplementierung an. Für die Herz-Kreislauf-Prävention ist dieser Sachverhalt optimal: Die gezielte Arginin-Zufuhr verbessert das Arginin/ADMA-Verhältnis, fördert die Gefäßfunktionen und senkt das Risiko für Herz-Kreislauf-Ereignisse.

Wer sich Gedanken über die Gesundheit macht, lässt einfach die Arginin- und ADMA-Werte messen. Dies ist problemlos beim Hausarzt mit einem Blutbild möglich. Abgesehen davon stellt der Handel auch Selbsttests zur Eigenanwendung zur Verfügung.

Machen die Messergebnisse eine Arginin-Zufuhr empfehlenswert, sollte zur Verbesserung des Arginin/ADMA-Verhältnisses ein Präparat verwendet werden, das Arginin mit dessen natürlicher Vorstufe Citrullin kombiniert. Die Aminosäure Citrullin wird im Blut zeitverzögert in Arginin umgewandelt und verlängert so dessen Wirkung ums Vierfache. Da der Körper Stickstoffmonoxid nicht speichert und Arginin eine maximale Wirkdauer von drei Stunden besitzt, kann nur eine Arginin-Citrullin-Kombination die für den Gefäßschutz essentielle Rund-um-die-Uhr-Versorgung sicherstellen.

Stichwort Homocystein: Warum die Kombination von Arginin und B-Vitaminen paradox ist

Viele Hersteller kombinieren Arginin-Präparate mit den Vitaminen B6, B9 (Folsäure) und B12. Das Argument lautet: Die B-Vitamine würden den Homocystein-Blutspiegel senken, und Homocystein habe gefäßschädigende Eigenschaften und sei ähnlich gefährlich wie Cholesterin. Das ist richtig, aber der Teufel steckt im Detail. Zunächst ist Homocystein ein Stoffwechselprodukt, das beim Eiweißabbau in den Zellen entsteht. Ein hoher Vitamin-B-Spiegel fördert die automatische Umwandlung von Homocystein in die unbedenkliche Aminosäure Cystein. Heißt im Umkehrschluss, dass die Homocystein-Konzentration steigt, wenn ein Vitamin-B-Mangel herrscht. Allerdings entdeckte man, dass eine überproportionale B6-, B9- und B12-Zufuhr für einen massiven Anstieg der ADMA-Konzentration sorgt. Insofern ist die Kombination von Arginin und der genannten B-Vitamine paradox, da sie den von Arginin gewünschten Gefäßschutz sabotieren.