Die intestinale alkalische Phosphatase, ein wirkungsvoll schützendes Enzym

Der Verdauungsapparat bildet ein komplexes System, das nicht aufhört, jeden Tag neue Geheimnisse zu enthüllen. Seit ungefähr zwanzig Jahren vervielfachen sich die Forschungsarbeiten, um seine Funktionsweise besser zu verstehen. Ende der 90er Jahre suggerieren Forscher insbesondere das Vorhandensein eines “zweiten Gehirns” im Inneren des Bauches. Man verdankt diesen Ausdruck Michael Gershon, der als Erster die Hypothese eines autonomen Nervensystems im Bereich des Verdauungsapparates aufgestellt hat¹. Diese letzten Jahre waren ebenfalls durch hauptsächliche Entdeckungen über die intestinale Mikrobiota geprägt. Diese Letztere bildet eine Gesamtheit aus Mikroorganismen, denen man eine Rolle bei den neurologischen, Verdauungs- und Immunfunktionen zuschreibt. Deshalb interessieren sich zahlreiche Forscher für die Mechanismen, die das Gleichgewicht der intestinalen Mikrobiota beeinflussen. Ein Darmenzym, das seit langer Zeit bekannt ist, hat so enthüllt, eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung der intestinalen Homöostase zu spielen. Das ist die Schlussfolgerung aus mehreren Forschungsarbeiten über die Funktionen der intestinalen alkalischen Phosphatase, ein Enzym, dessen exakte Funktionen bis jetzt nicht aufgeklärt waren². Die Kontrolle der intestinalen alkalischen Phosphatase könnte sich also als interessant bei der Prävention oder der Behandlung von bestimmten Krankheiten herausstellen.

Die intestinale alkalische Phosphatase, ein verkanntes spezifisches Enzym

Die intestinale alkalische Phosphatase ist Bestandteil der groβen Familie der alkalischen Phosphatasen. Diese Letzeren sind Enzyme, die in zahlreichen lebenden Organismen vorhanden sind. Im menschlichen Körper sind die alkalischen Phosphatasen in unterschiedlichen Formen und an unterschiedlichen Stellen präsent. Eine Veröffentlichung, die in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Indian Journal of Clinical Biochemistry erschienen ist, gibt einen Gesamblick über diese Familie von Enzymen beim Menschen³. Unter den menschlichen alkalischen Phosphatasen unterscheiden die Autoren der Studie vier Isoenzyme, das heiβt, vier Enzyme, die die gleiche chemische Reaktion realisieren, aber die nicht eine identische chemische Struktur besitzen. Diese vier Isoenzyme sind die intestinale alkalische Phosphatase, die plazentare alkalische Phosphatase, die Keimzellen-AP und die sogenannte nicht spezifische alkalische Phosphatase der Gewebe, die man im Bereich der Leber, der Knochen und der Nieren vorfindet. Jedes dieser Enzyme besitzt die Fähigkeit, die Phosphorsäureester zu hydrolysieren, das heiβt, die Verbindungen zwischen einem Phosphat und einer Hydroxygruppe eines Moleküls durch die Wirkung eines Wassermoleküls zu spalten. Auch wenn der Zweck dieser chemischen Reaktion noch nicht vollständig aufgeklärt wurde, verleiht man den alkalischen Phosphatasen Schlüsselrollen. Diese Enzyme, die im Bereich von unterschiedlichen essentiellen Organen des Organismus vorhanden sind, könnten in zahlreiche Funktionen impliziert sein. Dies ist insbesondere der Fall der intestinalen alkalischen Phosphatase, die enthüllt hat, dass sie verschiedene Rollen im Bereich des Verdauungssystems spielt.

Die schützende Rolle der intestinalen alkalischen Phosphatase im Verdauungssystem

Aktuelle Studien konnten bestimmte Wirkungsmechanismen der intestinalen alkalischen Phosphatase unter Beweis stellen. Diese Forschungsarbeiten waren Bestandteil von Veröffentlichungen in mehreren wissenschaftlichen Fachzeitschriften, wie der Zeitschrift Nutrition Reviews und der Zeitschrift World Journal of Gastroenterology^2,4. Diese Studien haben bewiesen, dass die intestinale alkalische Phosphatase zum Schutz des Verdauungssystems beitragen würde. Dieses Enzym würde in der Tat insbesondere in die Absorption von Lipiden, die Regulation des pH-Wertes im Darm und die Entgiftung der Därme eingreifen. Dank dieser Wirkungen könnte die instestinale alkalische Phosphatase so dem Organismus helfen, sich vor der Erkrankung durch bestimmte pathogene Agenzien zu schützen. Dies erklärt sich durch den Wirkungsmechanismus des Enzyms, das die Fähigkeit aufweist, bestimmte toxische mikrobielle Komponenten zu dephosphorylieren. Diese Dephosphorylierung ermöglicht es, bestimmte Strukturen, wie die Lipopolysaccharide, die freien Nukleotide oder noch die spezifischen Proteine der Bakterien, wie das Flagellin, auβer Betrieb zu setzen. Die intestinale alkalische Phosphatase trägt so zur Abwehr des Organismus bei, indem sie bestimmte Entzündungsleiden einschränkt.

Die Wirkung der intestinalen alkalischen Phosphatase in der intestinalen Homöostase

Über die schützende Rolle der intestinalen alkalischen Phosphatase hinaus, würde diese auch in der Aufrechterhaltung der Hömoostase der intestinalen Mikrobiota impliziert sein. Das Gleichgewicht dieser Letzteren ist umso wichtiger, als dass zahlreiche Studien die Rolle der Darmflora bei der Verdauung und der Abwehr des Organismus bestätigt haben. Eine Studie, die sich auf eine potenzielle Verbindung zwischen der intestinalen alkalischen Phosphatase und der Darmflora konzentriert hat, ist 2010 in der spezialisierten Zeitschrift Gut erschienen⁵. Die Forscher haben die Wirkung dieses Enzyms bei Mäusen, die eine durch die Infektion mit pathogenen Bakterien gestörte Darmflora aufgewiesen haben, untersucht. Dafür haben die Mäuse eine Supplementation mit intestinaler alkalischer Phosphatase nach einer antibakteriellen Behandlung erhalten. Die Ergebnisse dieser Studie sind sehr ermutigend, da die Supplementation mit intestinaler alkalischer Phosphatase auf oralem Weg einen positiven Effekt auf das Wachstum der Bakterien, aus denen sich die Darmflora zusammensetzt, gezeigt hat. In der Erwartung komplementärer Studien über das Interesse einer Supplementation mit intestinaler alkalischer Phosphatase beim Menschen, bestätigen diese Ergebnisse die Rolle dieses Enzyms bei der intestinalen Homöostase. Es könnte sich als ganz besonders interessant herausstellen, um das Gleichgewicht der Darmflora gegenüber äuβeren Aggressionen aufrechtzuerhalten oder wiederherzustellen.

Das präventive und therapeutische Interesse der intestinalen alkalischen Phosphatase

Unter Berücksichtigung des schützenden Effektes der intestinalen alkalischen Phosphatase und seiner Schlüsselrolle bei der Homöostase, stellt dieses Enzym ein starkes Interesse bei der Prävention von bestimmten Verdauungsleiden und bestimmten Entzündungskrankheiten dar. Auβerdem ruft dieses Enzym das Interesse der wissenschaftlichen Gemeinschaft für die Behandlung von bestimmten chronischen Entzündungskrankheiten hervor. Tests wurden bereits mit der Verabreichung der intestinalen alkalischen Phosphatase bei bestimmten Patienten durchgeführt. Diese Supplementation hat positive Effekte gegen die chronische Dickdarmentzündung (Colitis ulcerosa), die Sepsis oder sogar bei chirurgischen Eingriffen, wie der Bypassoperation enthüllt⁴. Ergänzende Nachforschungen und klinische Versuche laufen augenblicklich, um die positiven Auswirkungen der intestinalen alkalischen Phosphatase zu bestätigen. Diese ersten Ergebnisse öffnen zahlreiche Perspektiven für die Supplementation mit intestinaler alkalischer Phosphatase zu präventiven oder heilenden Zwecken.

Eine mögliche Wechselbeziehung zwischen der intestinalen alkalischen Phosphatase und dem Diabetes Typ 2

Die intestinale alkalische Phosphatase, zusätzlich zu ihrem therapeutischen Interesse bei bestimmten chronischen Entzündungskrankheiten, könnte sich als interessant bei der Prävention von bestimmten Stoffwechselstörungen herausstellen. Das ist die Schlussfolgerung einer aktuellen Studie, die in der Fachzeitschrift EBioMedecine erschienen ist und die eine Wechselbeziehung zwischen dem Wert der intestinalen alkalischen Phosphatase und dem Diabetes Typ 2 herausstellt. Die Autoren der Studie haben sich auf die vorausgehenden Forschungsarbeiten gestützt, die enthüllt haben, dass Mäuse, die einen Diabetes Typ 2 entwickelt haben, einen niedrigeren Wert der intestinalen alkalischen Phosphatase aufgewiesen haben. Um diese Analyse zu bestätigen, haben die Forscher Tests eingerichtet, um den Wert dieses Enzyms bei 202 Patienten mit Diabetes und 445 ohne Diabetes auszuwerten. Diese Tests haben enthüllt, dass die Diabetiker einen zweimal niedrigeren Wert an intestinaler alkalischer Phosphatase als die gesunden Versuchspersonen aufgewiesen haben. Diese Studie suggeriert, dass ein Mangel an diesem Enzym mit der Entwicklung von bestimmten Störungen des Stoffwechselsyndroms assoziiert sein könnte. Ergänzende Studien müssen stattfinden, um das Interesse einer Supplementation bei der Einschränkung dieser Stoffwechselstörungen zu erforschen.

Die intestinale alkalische Phosphatase, ein Enzym, das sensibel gegenüber der Ernährung ist

Wenn die Funktionen der intestinalen alkalischen Phosphatase darauf abzielen, besser von den Forschern verstanden zu werden, haben diese Letzteren auch festgestellt, dass dieses Enzym manchmal in unserem Organismus gestört ist. Diese Störung ist insbesondere auf bestimmte Komponenten zurückzuführen, die in unserer Ernährung vorhanden sind, wie das L-Phenylalanin. Diese Verbindung könnte die intestinale alkalische Phosphatase hemmen, laut Ergebnissen einer Studie, die in der Fachzeitschrift Biochemical Journal⁷ erschienen ist. Auch wenn das L-Phenylalanin für bestimmte Funktionen des Organismus essentiell ist, so könnte seine Präsenz in groβen Mengen im Verdauungssystem schädliche Effekte haben, indem es die günstige Aktivität der intestinalen alkalischen Phosphatase blockiert. Im Gegensatz zu dem L-Phenylalanin könnten andere Komponenten unserer Ernährung die Aktivität der intestinalen alkalischen Phosphatase modulieren⁸. Die würde der Fall von bestimmten Lipiden, Kohlenhydraten und Proteinen sein. Deshalb laufen augenblicklich Studien, um besser die Effekte unserer Ernährung auf die intestinale alkalische Phosphatase zu verstehen.

In Richtung einer Supplementation mit intestinaler alkalischer Phosphatase?

Die ersten Ergebnisse über die intestinale alkalische Phosphatase lassen denken, dass sich eine Supplementation mit diesem Enzym als interessant bei der Prävention oder zur Behandlung von mehreren Krankheiten herausstellen könnte. Die Verbindungen könnten sich auch als positiv wirkend erweisen, um die Werte der intestinalen alkalischen Phosphatase zu erhöhen. Dies erinnert übrigens an ähnliche Ergebnisse, die mit anderen alkalischen Phosphatasen erzielt wurden, inbesondere denen, die im Bereich der Leber und der Knochen vorhanden sind. Die Nahrungsergänzungsmittel haben sich in der Tat als wirksam enthüllt, um die Werte an alkalischer Phosphatase aufrechtzuerhalten oder wiederherzustellen. Dies ist insbesondere der Fall von Robuvit®, ein Extrakt aus französischem Eichenholz, der positive Ergebnisse gezeigt hat, um die Werte alkalischer Phosphatasen im Bereich der Leber zu normalisieren^{9, 10}

Die Wichtigkeit der intestinalen Mikrobiota neu erwiesen

Durch die zahlreichen Studien über die intestinale alkalische Phosphatase rufen die Forscher auch die Wichtigkeit der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts der intestinalen Mikrobiota in Erinnerung. Wenn sich eine Supplementation mit intestinaler alkalischer Phosphatase als positiv wirkend erweisen könnte, stehen schon andere Lösungen auf dem Markt zur Verfügung, um die intestinale Mikrobiota aufrechtzuerhalten oder wiederherzustellen. Dies ist ganz besonders der Fall der Probiotika, Mikroorganismen, die bei der Aufnahme in angepasster Menge positive Effekte auf die Gesundheit verschaffen. Sie sind vor allem für ihre günstigen Effekte im Bereich der Därme bekannt, wie es unser Artikel “Eine Bombe in Ihren Därmen” zusammenfasst. Um aus ihren positiven Auswirkungen Kapital zu schlagen, werden die Probiotika in mehreren Formen als Nahrungsergänzungsmittel angeboten.

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Quellen:
1. Gershon M. « The Second Brain: A Groundbreaking New Understanding of Nervous Disorders of the Stomach and Intestine », Harper Paperbacks, 1999.
2. Lallès JP, « Intestinal alkaline phosphatase: novel functions and protective effects », Nutr Rev, 2014 Feb, 72(2) : 82-94.
3. Sharma U, Pal D, Prasad R, « Alkaline phosphatase: an overview », Indian J Clin Biochem, 2014 Jul, 29(3) : 269-78.
4. Estaki M, DeCoffe D, Gibson DL, « Interplay between intestinal alkaline phosphatase, diet, gut microbes and immunity », World J Gastroenterol, 2014 Nov 14, 20(42) : 15650-6.
5. Malo MS, Alam SN, Mostafa G, Zeller SJ, Johnson PV, Mohammad N, Chen KT, Moss AK, Ramasamy S, Faruqui A, Hodin S, Malo PS, Ebrahimi F, Biswas B, Narisawa S, Millán JL, Warren HS, Kaplan JB, Kitts CL, Hohmann EL, Hodin RA, « Intestinal alkaline phosphatase preserves the normal homeostasis of gut microbiota », Gut, 2010 Nov, 59(11) : 1476-84.
6. Malo MS, « A High Level of Intestinal Alkaline Phosphatase Is Protective Against Type 2 Diabetes Mellitus Irrespective of Obesity », EBioMedicine, 2015 Dec 1, 2(12) : 2016-23.
7. H N Fernley, P G Walker, « Inhibition of alkaline phosphatase by L-phenylalanine », Biochem J, 1970 Feb, 116(3) : 543–544.
8. Lallès JP, « Intestinal alkaline phosphatase: multiple biological roles in maintenance of intestinal homeostasis and modulation by diet », Nutr Rev, 2010 Jun, 68(6) : 323-32.
9. Belcaro G, Gizzi G, Hu S, Dugall M, Pellegrini L, Cornelli U, Cesarone MR, Trignani M, Maione C, « Robuvit® (French oak wood extract) in the management of functional, temporary hepatic damage. A registry, pilot study. », Minerva Med, 2014 Feb, 105(1):41-50.
10. Pellegrini L, Belcaro G, Dugall M, Corsi M, Luzzi R, Hosoi M, « Supplementary management of functional, temporary alcoholic hepatic damage with Robuvit® (French oak wood extract). », Minerva Gastroenterol Dietol, 2016 Mar 3.