Neue Erkenntnisse über den sprichwörtlichen Apfel

„An apple a day keeps the doctor away – ein Apfel am Tag hält den Arzt fern.“ Neue Beweise für dieses Sprichwort hat ein internationales Team von Wissenschaftlern gefunden. Demnach kann Quercetin in Apfelschalen Neurogenese und Gehirnfunktionen ganz allgemein fördern kann, wenn es in hohen Konzentrationen eingenommen wird. Allerdings scheint Quercetin nicht alleine für diesen Effekt verantwortlich zu sein. Verschiedene Pflanzenwirkstoffe von Äpfeln scheinen dafür in Synergie zu wirken, so das Ergebnis von Tierversuchen und Laboranalysen.

Ein Apfel am Tag schont die Nerven und stärkt Gehirnleistung

Für die im Februar 2021 veröffentlichte Studie arbeiteten Wissenschaftler der australischen Universität von Queensland mit Forschern am Deutschen Zentrum für neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Dresden zusammen. Das DZNE wird zu 100 Prozent aus öffentlichen Geldern finanziert.

Ziele der Studie waren es, die Wirkungen von natürlichen Stoffen in Äpfeln und in anderen Früchten auf das Gehirn zu untersuchen. Speziell waren die Forscher daran interessiert, den Effekt auf die Produktion neuer Gehirnzellen und auf Lernen und Gedächtnis herauszufinden. Unter anderem zeigte sich dabei, dass Quercetin Nervenzellen günstig beeinflussen kann. Diese Flavanolverbindung kommt in Apfelschalen am häufigsten vor, lässt sich aber auch in Zwiebeln, Trauben, Beeren aller Art, Brokkoli und Zitrusfrüchten finden.

Allerdings kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass natürliche Fruchtverbindungen in Äpfeln in Synergie wirken. Das bedeutet, einzelne Pflanzenwirkstoffe verstärken sich gegenseitig in ihrer Wirkung. Dieser Umstand ist auch als Entourage-Effekt bekannt.

Deshalb verlieh das Team unter der Leitung von Dr. Tara Louise Walker von der Universität von Queensland und Gerd Kempermann vom DZNE der Studie die Überschrift: „Apfelschale und Fleisch enthalten pro-neurogene Verbindungen“. Sie kamen zu der Schlussfolgerung, dass wohl Flavonoide als auch 3,5-Dihydroxybenzoesäure pro-neurogen wirken, „nicht nur durch Aktivierung der Proliferation von Vorläuferzellen, sondern auch durch Förderung des Zellzyklusausgangs, des Zellüberlebens und der neuronalen Differenzierung“.

Proliferation bezeichnet das schnelle Wachstum von Zellen.

In diesem Zusammenhang wiesen die Forscher darauf hin, dass in dem eingangs zitierten Sprichwort tatsächlich biologische Wahrheit enthalten ist. Zudem seien nützliche Pflanzenwirkstoffe nicht nur auf Äpfel beschränkt. Resveratrol in roten Trauben oder Epigallo-Catechin-3-Gallat von grünem Tee haben demnach ebenfalls zahlreiche positive Auswirkungen auf die Gesundheit, inklusive Gehirn.

Bestimmte Wirkstoffe sind nach Auskunft der Wissenschaftler für die Aufrechterhaltung der kognitiven Funktion von entscheidender Bedeutung. Die adulte Hippocampus-Neurogenese bei Erwachsenen sei eine besondere Form der Plastizität des Gehirns. Während des gesamten Lebens werden im Hippocampus, einer zentralen Schaltstation des limbischen Systems, Neuronen gebildet. Anschließend werden diese neuen Nervenzellen in die vorhandenen Schaltkreise des Gehirns integriert. Das ermöglicht bestimmte Formen des Lernens und des Gedächtnisses.

Flavonoide, Pflanzenwirkstoffe in Obst und Gemüse, können molekulare Signalwege so modulieren, dass sie diese kognitiven Prozesse günstig beeinflussen, so die Wissenschaftler. Weil Äpfel zu den meist verzehrten Früchten weltweit zählen, zogen sie das Interesse der Forscher besonders stark auf sich.

Zunächst untersuchten sie die Wirkung von Quercetin auf die Neurogenese im Hippocampus. Anschließend schlossen sie weitere Pflanzenwirkstoffe von Äpfeln in die Untersuchungen ein.

Die Ergebnisse ihrer Studien bestätigten, dass hohe Konzentrationen an Phytonährstoffen aus Äpfeln die Bildung neuer Neuronen stimulieren. Experimente zeigten, dass im Labor gezüchtete Stammzellen aus erwachsenen Mausgehirnen mehr Neuronen erzeugten und vor Zelltod geschützt waren, wenn die Pflanzenwirkstoffe Quercetin oder eine andere Verbindung, Dihydroxybenzoesäure (DHBA), zu den Kulturen gegeben wurden.

Die Forscher: „Mithilfe eines Bioassay-gesteuerten Fraktionierungsansatzes konnten wir auch zusätzliche pro-neurogene Verbindungen in Apfelfleisch identifizieren, die nicht mit Flavonoiden verwandt waren.“ So fanden sie heraus, dass 3,5-DHBA nicht nur die Proliferation und Neurogenese von neuralen Vorläuferzellen erhöht, sondern auch die Reifungsrate dieser neuen Zellen.

Hippocampus-Vorläuferzellen bilden sich zu Neuronen aus, wenn sie mit der von Äpfeln stammenden Verbindung DHBA behandelt werden. Versuche mit Mäusen am DZNE in Dresden zeigten, dass sich unter dem gemeinsamen Einfluss von DHBA und Quercetin Stammzellen in unterschiedlichen Strukturen des erwachsenen Gehirns vermehrten und mehr Neuronen erzeugten. Diese Strukturen sind wichtig für Lernen und Gedächtnis. Die Auswirkungen auf die Neurogenese waren vergleichbar mit den Auswirkungen nach körperlichem Training, ein bisher bekannter Stimulus für die Neurogenese.

In ihrem Bericht wies das Team darauf hin, dass die Auswirkungen von Quercetin auf das Überleben und die Differenzierung adulter Hippocampus-Vorläuferzellen sowohl ex vivo als auch in vivo den Ergebnissen von Resveratrol und EGCG ähneln. Natürliche Verbindungen in Obst und Gemüse können demnach die Bildung neuer Gehirnzellen und Gehirnfunktionen wirksam fördern.

Nun sollen klinische Studien am Menschen klären, ob sich diese Ergebnisse von Tiermodellen auch auf den Menschen übertragen lassen.

Quelle:

Ichwan M, Walker TL, Nicola Z, Ludwig-Müller J, Böttcher C, Overall RW, Adusumilli VS, Bulut M, Sykes AM, Hübner N, Ramirez-Rodriguez G, Ortiz-López L, Lugo-Hernández EA, Kempermann G. Apple Peel and Flesh Contain Pro-neurogenic Compounds. Stem Cell Reports. 2021 Feb 1:S2213-6711(21)00035-7. doi: 10.1016/j.stemcr.2021.01.005. Epub ahead of print. PMID: 33577796. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33577796/)

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