Phytoöstrogene: Pflanzliche Helfer für Hormonbalance

Phytoöstrogene sind natürliche Pflanzenstoffe, die strukturelle Ähnlichkeiten mit menschlichen Östrogenen aufweisen und in der Lage sind, im Körper östrogenartige Wirkungen zu entfalten. Sie werden zunehmend für ihre potenziellen gesundheitlichen Vorteile untersucht, insbesondere in Bezug auf hormonelle Gesundheit, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebsprävention. Doch was steckt genau hinter diesen Substanzen? In diesem Beitrag werden Chemie und Stoffwechsel, Vorkommen und Zufuhr, Funktionen sowie deren Bedeutung bei verschiedenen Erkrankungen ausführlich erläutert.

Chemie und Stoffwechsel

Phytoöstrogene sind pflanzliche Verbindungen, die strukturelle Ähnlichkeiten mit menschlichen Östrogenen haben. Diese strukturelle Ähnlichkeit ermöglicht es ihnen, an Östrogenrezeptoren im Körper zu binden und ähnliche oder antagonistische Wirkungen auszulösen. Die Stoffgruppe wird in drei Hauptklassen eingeteilt: Isoflavone, Lignane und Coumestane [Zie 2004] [Bas 2018].

Phytoöstrogene besitzen spezifische physikalische und chemische Eigenschaften, die ihre Funktion und Bioverfügbarkeit beeinflussen. So sind sie schlecht wasserlöslich und empfindlich gegenüber Hitze, Licht sowie Sauerstoff [Adl 1986].

Die Absorption und der Metabolismus der pflanzlichen Hormone sind komplexe Prozesse, die von mehreren Faktoren abhängen. Die Substanzen werden im Verdauungstrakt aufgespalten und gelangen nach der Aufnahme über die Darmwand und den Blutkreislauf zur Leber. Hier werden sie verstoffwechselt. Die Abbauprodukte werden größtenteils über den Urin ausgeschieden [Xu 2018].

Nach dem Login finden Mitglieder hier Fachinformationen zu Eigenschaften und Stoffwechsel sowie die entsprechenden Quellenbelege.

Hauptklassen und wichtigste Vertreter

Isoflavone: Diese sind die am besten untersuchten Phytoöstrogene und kommen hauptsächlich in Sojabohnen und Sojaprodukten vor. Genistein und Daidzein sind die prominentesten Vertreter dieser Gruppe. Sie sind in großen Mengen in Sojabohnen enthalten und weisen schwach östrogenartige Eigenschaften auf [Tho 2007] [Zah 2017].

• Genistein: Hauptsächlich in Sojabohnen und Sojaprodukten wie Tofu, Sojamilch und Tempeh enthalten. Genistein hat starke östrogene und antioxidative Eigenschaften. Es wurde gezeigt, dass Genistein eine wichtige Rolle bei der Hemmung der Endothelzell-Dysfunktion spielt und somit das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen verringern kann [Yam 2019] [Zah 2017].
• Daidzein: Ebenfalls in Sojabohnen und deren Derivaten enthalten. Daidzein wird im Körper zu Equol metabolisiert, das eine stärkere östrogene Aktivität besitzt. Equol, das Hauptmetabolit von Daidzein, hat eine längere Halbwertszeit und größere biologische Aktivität, einschließlich überlegener antioxidativer Aktivität [Jac 2007] [Row 2000].
• Glycitein: Kommt in geringeren Mengen in Sojabohnen vor, trägt aber ebenfalls zu den gesundheitlichen Vorteilen bei Glycitein zeigt im Vergleich zu Genistein und Daidzein eine geringere Bioverfügbarkeit, wird jedoch immer noch in signifikanten Mengen absorbiert [Zha 1999] [Zah 2017].

Lignane: Diese Verbindungen finden sich in Samen (insbesondere Leinsamen), Vollkornprodukten, Gemüse und einigen Früchten. Secoisolariciresinol und Matairesinol sind wichtige Lignane. Lignane werden im Verdauungstrakt in Enterolacton und Enterodiol umgewandelt, die im Körper ähnliche Wirkungen wie Östrogene entfalten können [Lam 1999].

• Secoisolariciresinol: Findet sich hauptsächlich in Leinsamen, aber auch in Sesam, Vollkornprodukten und einigen Gemüsesorten. Lignane haben neben östrogenen Effekten auch antioxidative und antikarzinogene Eigenschaften [Yar 2017].
• Matairesinol: Ebenfalls in Leinsamen und anderen pflanzlichen Lebensmitteln vorhanden, trägt zur Gesamtwirkung der Lignane bei [Row 2000].
• Enterolacton und Enterodiol: Diese Lignane werden durch die Darmflora aus pflanzlichen Vorstufen metabolisiert und spielen eine Rolle im hormonellen Gleichgewicht [Hei 1999].

Coumestane: Diese sind weniger verbreitet und kommen in Pflanzen wie Soja, Klee und Luzerne vor. Das bekannteste Coumestan ist Coumestrol. Coumestrol hat ebenfalls östrogenartige Eigenschaften und kann an Östrogenrezeptoren binden, was verschiedene biologische Effekte im Körper auslöst [Tho 2007] [Maz 1998].

• Coumestrol: Vor allem in Klee, Luzerne und Sojaprodukten zu finden. Coumestrol hat eine starke Bindungsaffinität zu Östrogenrezeptoren und kann sowohl östrogene als auch antiöstrogene Wirkungen entfalten [Tho 2007].

Vorkommen und Zufuhrempfehlungen

Natürliche Quellen

Phytoöstrogene kommen in einer Vielzahl von pflanzlichen Lebensmitteln vor. Die Hauptquellen für die verschiedenen Klassen von Phytoöstrogenen sind:

Isoflavone: Hauptsächlich in Sojabohnen und Sojaprodukten wie Tofu, Tempeh, Sojamilch und Sojajoghurt. Auch in geringeren Mengen in Kichererbsen und anderen Hülsenfrüchten enthalten [Tso 2001], [Set 1999].

Lignane: Reichlich vorhanden in Leinsamen, Sesamsamen, Vollkornprodukten, Beeren, Brokkoli und Karotten [Hum 1998], [Bok 2002].

Coumestane: Vor allem in Klee, Luzerne und Sojaprodukten zu finden [Zie 2004], [Tha 1998].

Einflussfaktoren auf die Bioverfügbarkeit

Die Bioverfügbarkeit kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden.

Verarbeitung und Lagerung: Lebensmittelverarbeitung wie Kochen, Trocknen und Fermentieren kann den Gehalt an Phytoöstrogenen reduzieren. Zum Beispiel können längere Kochzeiten und hohe Temperaturen Isoflavone in Sojaprodukten abbauen. Diese Prozesse können die Bioverfügbarkeit und Wirksamkeit der einzelnen Substanzen beeinträchtigen [Tha 1998] [Zah 2017].

Interaktionen mit Medikamenten und anderen Nährstoffen: Bestimmte Medikamente und Nährstoffe können die Absorption und den Metabolismus von Phytoöstrogenen beeinflussen. So kann beispielsweise die Einnahme von Antibiotika die Darmflora verändern und dadurch die Metabolisierung von Isoflavonen beeinträchtigen. Die Veränderungen in der Darmmikrobiota können signifikante Auswirkungen auf die Bioverfügbarkeit und die metabolische Aktivität haben [Cla 2005] [Ham 2020].

Empfohlene tägliche Aufnahme

Es gibt keine offiziellen Empfehlungen für die tägliche Aufnahme, aber Studien legen nahe, dass eine moderate Aufnahme mit gesundheitlichen Vorteilen verbunden sein kann.

Isoflavone: Mengen von 50-100 mg Isoflavone pro Tag, wie sie in traditionellen asiatischen Diäten vorkommen, könnten vorteilhaft sein. Diese Mengen werden typischerweise durch den Verzehr von Sojaprodukten wie Tofu, Tempeh, Sojamilch und Sojajoghurt erreicht [Tha 1998] [Bok 2002].

Lignane: Eine Aufnahme von etwa 25-50 mg Lignane pro Tag kann durch den Verzehr von etwa einem Esslöffel Leinsamen oder zwei Scheiben Vollkornbrot erreicht werden. Lignane sind reichlich in Leinsamen, Sesamsamen, Vollkornprodukten, Beeren, Brokkoli und Karotten vorhanden [Bok 2002] [Tho 2007].

Unterschiede in der Aufnahme bei verschiedenen Ernährungsformen

Die Aufnahme von Phytoöstrogenen variiert je nach Ernährungsform.

Vegetarische und vegane Ernährung: Personen, die sich vegetarisch oder vegan ernähren, nehmen in der Regel höhere Mengen zu sich, da ihre Ernährung reich an pflanzlichen Lebensmitteln wie Sojaprodukten, Samen und Vollkornprodukten ist. Untersuchungen zeigen, dass Menschen, die einer pflanzenbasierten Ernährung folgen, tendenziell höhere Phytoöstrogenspiegel aufweisen [Bok 2002] [Tha 1998] [Zam 2012].

Westliche Ernährung: In westlichen Ernährungsformen ist die Aufnahme oft geringer, da weniger pflanzliche Lebensmittel und mehr tierische Produkte konsumiert werden. Studien deuten darauf hin, dass die Phytoöstrogenaufnahme in westlichen Populationen deutlich niedriger ist als in asiatischen Ländern, was auf Unterschiede in den Ernährungsgewohnheiten zurückzuführen ist [Adl 1995] [Zie 2004].

Sicherheitsaspekte und mögliche Toxizität

Während die Stoffgruppe im Allgemeinen als sicher gilt, gibt es einige Aspekte zu beachten.

Übermäßiger Konsum: Sehr hohe Aufnahmen, insbesondere aus Nahrungsergänzungsmitteln, können potenziell nachteilige Effekte haben. Beispielsweise können extrem hohe Dosen von Isoflavonen die Schilddrüsenfunktion beeinträchtigen. Es gibt Berichte über eine positive Assoziation zwischen hohen Phytoöstrogen-Konzentrationen und einem erhöhten Risiko für bestimmte Krebsarten [Mit 2001] [Wan 2003].

Spezifische Gesundheitszustände: Personen mit bestimmten Gesundheitszuständen wie hormonabhängigen Krebserkrankungen sollten ihre Phytoöstrogenaufnahme mit ihrem Arzt besprechen. Einige Studien haben gezeigt, dass Phytoöstrogene sowohl protektive als auch potenziell schädliche Wirkungen bei Krebs haben können. Insbesondere bei östrogenrezeptorpositivem Brustkrebs wird empfohlen, die Aufnahme zu überwachen, da sie die Wirkung von Medikamenten wie Tamoxifen beeinflussen könnten [Duf 2003] [Wie 2005].

Funktionen und Wirkungsweisen von Phytoöstrogenen

Phytoöstrogene haben vielfältige Wirkungen. So wirken die Substanzen vor allem antikanzerogen, antioxidativ, cholesterinsenkend und stimulieren des Weiteren das Immunsystem. Ebenfalls weisen sie antibakterielle, antivirale und fungizide Eigenschaften auf [EU 2003].

Östrogene und antiöstrogene Wirkungen

Einzelne Substanzen können sowohl östrogene als auch antiöstrogene Wirkungen im Körper entfalten.

Östrogene Wirkungen: Aufgrund ihrer strukturellen Ähnlichkeit mit Östrogenen können Phytoöstrogene an Östrogenrezeptoren (ER) im Körper binden. Sie können die Östrogenwirkung in Zeiten niedriger endogener Östrogenspiegel, wie in der Postmenopause, unterstützen. Substanzen, wie die in Sojabohnen vorkommenden Isoflavone, zeigen eine höhere Bindungsaffinität zu ERβ als zu ERα und können somit spezifische östrogene Effekte auslösen [Che 2007] [Ver 2007].

Antiöstrogene Wirkungen: In Zeiten hoher endogener Östrogenspiegel können Phytoöstrogene durch die Bindung an ERs die Wirkung von körpereigenen Östrogenen blockieren und somit als Antagonisten wirken. Diese antiöstrogene Aktivität kann besonders bei der Prävention und Behandlung von östrogenabhängigen Krebserkrankungen nützlich sein, da Phytoöstrogene die wachstumsfördernde Aktivität von ERα hemmen und durch verschiedene Zellsignalwege wachstumshemmende Effekte ausüben [Bas 2018].

Bindung an Östrogenrezeptoren (ER-α und ER-β)

Phytoöstrogene binden an die zwei Haupttypen von Östrogenrezeptoren, ER-α und ER-β, aber ihre Affinität und Wirkung unterscheiden sich.

ER-α: Dieser Rezeptor ist hauptsächlich in Geweben wie der Brust, dem Uterus und der Leber vorhanden. Die Bindung von Phytoöstrogenen an ER-α kann östrogene Wirkungen in diesen Geweben auslösen oder verstärken. In Brustkrebszellen kann die Aktivierung von ER-α durch Phytoöstrogene das Wachstum von Tumorzellen fördern [Iwa 1999] [Bol 2003].

ER-β: Dieser Rezeptor ist vorwiegend in Knochen, Gefäßen, Lunge und dem Zentralnervensystem zu finden. Phytoöstrogene haben eine höhere Affinität zu ER-β, was zu spezifischen Wirkungen wie dem Schutz vor Osteoporose und kardiovaskulären Erkrankungen führen kann. Studien zeigen, dass ER-β eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Angstzuständen und anderen neuroendokrinen Funktionen spielt [Bod 2006].

Modulation hormoneller Wirkungen

Die Pflanzenhormoen modulieren verschiedene hormonelle Prozesse im Körper:

Menstruationszyklus: Sie können den Menstruationszyklus regulieren, indem sie die Balance zwischen Östrogen und Progesteron beeinflussen. Phytoöstrogene haben die Fähigkeit, die endogene Hormonproduktion zu modulieren und können somit zur Regulierung des Menstruationszyklus beitragen [Bur 2002] [Duu 2017].

Menopausale Symptome: Sie können Symptome der Menopause wie Hitzewallungen und Nachtschweiß lindern, indem sie die abnehmenden Östrogenspiegel teilweise kompensieren. Ihre östrogenen Wirkungen können helfen, die Symptome zu mildern und die Lebensqualität während der Menopause zu verbessern [Let 2007].

Hormonsensitive Gewebe: Sie können die Proliferation von Zellen in hormonsensitiven Geweben wie Brust und Uterus beeinflussen, was sowohl präventive als auch therapeutische Wirkungen bei bestimmten Krebsarten haben kann. Phytoöstrogene können durch ihre Bindung an Östrogenrezeptoren die Zellproliferation modulieren und somit potenziell das Wachstum von östrogenabhängigen Tumoren hemmen [Bas 2018] [Tor 2020].

Antioxidative Effekte

Phytoöstrogene haben auch antioxidative Eigenschaften, die zur Gesundheit beitragen.

Reduktion oxidativen Stresses: Sie können freie Radikale neutralisieren und dadurch oxidativen Stress verringern, der mit Alterung und vielen chronischen Krankheiten verbunden ist. Isoflavone haben gezeigt, dass sie oxidativen Schaden an der DNA reduzieren können, indem sie die antioxidative Kapazität im Körper erhöhen [Mit 1999] [Erb 2012].

Schutz der Zellen: Durch ihre antioxidative Wirkung schützen die Substanzen Zellen vor DNA-Schäden und fördern die Zellgesundheit. Studien haben gezeigt, dass eine Supplementation die DNA-Schädigung durch oxidativen Stress in Lymphozyten verringern kann [Sim 2002] [Chi 2018].

Entzündungshemmende Wirkungen

Die entzündungshemmende Wirkung beruht auf mehreren Mechanismen, die gemeinsam zur Reduktion von Entzündungen beitragen.

Hemmung proinflammatorischer Zytokine: Phytoöstrogene unterdrücken die Produktion und Freisetzung von proinflammatorischen Zytokinen wie Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-α), Interleukin-6 (IL-6) und Interleukin-1β (IL-1β). Diese Zytokine spielen eine zentrale Rolle bei der Entzündungsreaktion und der Gewebeschädigung [Cha 2020].

Hemmung des NF-κB-Signalwegs: Der NF-κB-Signalweg ist ein wichtiger Regulator der Entzündungsreaktion. Die pflanzlichen Hormone können die Aktivierung dieses Signalwegs hemmen, wodurch die Expression von Entzündungsgenen reduziert wird [Tor 2020].

Antioxidative Eigenschaften: Phytoöstrogene besitzen antioxidative Eigenschaften, die freie Radikale neutralisieren und oxidative Schäden reduzieren. Dies trägt zur Minderung von Entzündungen bei, da oxidativer Stress ein wichtiger Faktor bei der Entstehung und Aufrechterhaltung von Entzündungen ist [Bas 2018].

Hemmung von Enzymen und Signalwegen: Sie hemmen die Aktivität von Enzymen wie Metalloproteinasen, die am Abbau von Gewebe beteiligt sind, und modifizieren verschiedene Signalwege, die zur Entzündungsreaktion beitragen ([Pei 2020]).

Diese multifaktoriellen Wirkungen machen die Substanzen zu potenziellen therapeutischen Mitteln zur Behandlung von entzündungsbedingten Erkrankungen und zur Förderung der allgemeinen Gesundheit.

Relevanz bei Erkrankungen

Phytoöstrogene haben eine vielfältige gesundheitliche Wirkung. Sie können die Hautgesundheit verbessern und Herz-Kreislauf-Erkrankungen vorbeugen. Bei hormonabhängigen Krebserkrankungen wie Brust- und Prostatakrebs wirken sie sowohl präventiv als auch therapeutisch. Sie schützen das Gehirn und reduzieren das Risiko kognitiver Störungen wie Alzheimer. Zudem senken sie das Risiko für das metabolische Syndrom, Diabetes mellitus oder auch nichtalkoholische Fettlebererkrankungen.

Hauterkrankungen: Können auch eine positive Rolle bei der Hautgesundheit spielen und verschiedene Hauterkrankungen beeinflussen.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Können das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen durch mehrere Mechanismen senken.

Hormonabhängige Krebserkrankungen (Brustkrebs, Prostatakrebs): Wirkung bei hormonabhängigen Krebserkrankungen ist komplex und kann sowohl präventiv als auch therapeutisch sein.

Kognitive Störungen (z.B. Alzheimer): Können eine schützende Wirkung auf das Gehirn haben und das Risiko für kognitive Störungen senken.

Metabolisches Syndrom: Können das Risiko für das metabolische Syndrom und damit verbundene Erkrankungen wie Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verringern.

Multiple Sklerose (MS): Könnten eine Rolle bei der Prävention und Behandlung von Multipler Sklerose (MS) spielen.

Nichtalkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD): Können eine schützende Wirkung auf die Leber haben und das Risiko für nichtalkoholische Fettlebererkrankungen (NAFLD) verringern.

Osteoarthritis: Können auch eine schützende Wirkung bei der Behandlung von Osteoarthritis (OA) haben.

Osteoporose: Tragen zur Knochengesundheit bei und können das Risiko von Osteoporose verringern, insbesondere bei postmenopausalen Frauen.

Postmenopausale Beschwerden: Können helfen, die Symptome der Menopause zu lindern, indem sie die abnehmenden Östrogenspiegel im Körper ausgleichen.

Rheumatoide Arthritis: Können eine Rolle bei der Prävention und Behandlung von rheumatoider Arthritis (RA) spielen.

Nach dem Login finden Mitglieder hier Fachinformationen zu den zugrundeliegenden Mechanismen sowie Quellenbelege.

Fazit

Phytoöstrogene sind pflanzliche Verbindungen, die aufgrund ihrer strukturellen Ähnlichkeit mit menschlichen Östrogenen sowohl östrogene als auch antiöstrogene Wirkungen entfalten können, was sie zu einem wertvollen Bestandteil einer ausgewogenen Ernährung macht. Sie kommen in verschiedenen Formen wie Isoflavonen, Lignanen und Coumestanen vor und werden im Körper unterschiedlich absorbiert, metabolisiert und ausgeschieden, wobei genetische und physiologische Faktoren eine Rolle spielen.

Die Verbindungen finden sich in zahlreichen pflanzlichen Lebensmitteln, insbesondere in Sojabohnen, Leinsamen und Klee, wobei ihre Bioverfügbarkeit durch Verarbeitung und Lagerung beeinflusst wird. Sie binden an Östrogenrezeptoren, modulieren hormonelle Wirkungen, haben antioxidative Effekte und können die kognitive Funktion verbessern. Sie tragen zur Verringerung des Risikos von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Osteoporose, hormonabhängigen Krebserkrankungen und metabolischem Syndrom bei und lindern postmenopausale Beschwerden und kognitive Störungen.

Insgesamt zeigen Phytoöstrogene ein großes Potenzial für die Prävention und Behandlung verschiedener Gesundheitsprobleme, sodass eine Ernährung, die reich an natürlichen Quellen von Phytoöstrogenen ist, einen wichtigen Beitrag zur allgemeinen Gesundheit und zum Wohlbefinden leisten kann.