Bitterstoff-Rezeptorsystem vermittelt zentrale Stoffwechselsignale

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Artischocke

Aktuell zeigt die Bitterstoff-Forschung erstaunlich neue Einsichten, aus denen sich vor allem für bewährte Bitterstoffpräparate aus europäischen Bitterstoffpflanzen wie Urbitter® neue Indikationsbereiche ergeben. So weist das jetzt entdeckte ubiquitäre Vorhandensein von Bitterstoff-Rezeptoren im Organismus – also nicht nur auf der Zunge – auf ein komplexes Signaltransduktionssystem hin, das mittels noch weitgehend unbekannter endogener Bitterstoff-Rezeptor-Agonisten (BTRA) an der Steuerung zentraler metabolischer Funktionskreise beteiligt ist. Unter anderem am Glukose- [1], Lipid- [2] und Energiestoffwechsel [3], am Tonus glatter Muskulatur (zum Beispiel im Bronchialtrakt) [4, 5], an der Sättigungs- und Körpergewichts-Regulation [6], an grundlegenden Herzfunktionen [7], an der angeborenen Immunität (zum Beispiel in den Atemwegen oder im Verdauungstrakt) [8, 9], an zentralen Schilddrüsenfunktionen [10] oder an der traditionell bekannten Verdauungs-„Förderung“ [11].

Die neuen Einsichten stellen das Bild vieler, medizinal meist als magentonisierende Stomachika verwendeter bitterstoffhaltiger Pflanzen-Zubereitungen auf den Kopf. Vor diesem Hintergrund könnten nämlich die Bitter-Eigenschaften traditioneller Pflanzenextrakte die prophylaktischen und therapeutischen Effekte weitaus besser erklären, als die spezifischen Effekte individueller Heilpflanzen-Inhaltsstoffe. Dies spiegelt sich auch in der alten Apotheker-Aussage wider, dass bittere Arzneimittel die besseren seien [12].

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Wegwarte

Die effektive Stimulation systemischer Bitterstoff-Rezeptorsysteme eröffnet neue therapeutische Horizonte, sei es bei chronischen Atemwegsinfektionen [13], bei prädiabetischen Stoffwechselstörungen [14] und manifesten metabolischen Syndromen [15], Adipositas [16, 17, 18], Fettstoffwechselstörungen [19] oder Diabetes mellitus [20]. Bei Teilaspekten solcher Indikationen konnten Studien mit pflanzlichen Bitterstoffen bereits ein entsprechendes therapeutisches Potential aufzeigen, zum Beispiel beim metabolischen Syndrom und Übergewicht [21]. Oder – mit dem Medizinprodukt Urbitter® – beim Reizdarm-Syndrom [22] oder zur effektiven Gewichtsreduktion bei viszeraler Adipositas [23].

Rezeptorsysteme

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Löwenzahn

Wissenschaftlich gilt es zunächst, in Analogie zum Opiod-Rezeptorsystem, die zumeist unbekannten endogenen Liganden von Bitterstoff-Rezeptoren zu finden und funktionell zu charakterisieren [24]. Die hohe Anzahl von Bitterstoff-Rezeptor-Genvarianten und die durch genetische/epigenetische Adaptationen entstandenen regional unterschiedlichen Rezeptor-Polymorphismen [25] sprechen für den Einsatz von regional vorkommenden, „urheimischen“ Bitterstoffpflanzen wie Urbitter®. Chemisch definierte Bitterstoffe zeigen jedenfalls in zahlreichen Studien erhebliche interindividuelle Unterschiede der phänotypischen Bitterstoff-Sensitivität [26].

√úbergewicht

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Brennnessel

Die anfänglich auf die westliche Welt beschränkte Adipositas-Pandemie hat sich mittlerweile weltweit ausgebreitet. Kaum ein von den Fachgesellschaften empfohlenes Präventions- oder Therapie-Programm zeigt mehr als marginale Gewichtsreduktionseffekte. Langzeitstudienergebnisse fehlen fast völlig [27]. Angesichts der Tragweite der Adipositas für die Gesellschaften als Ganzes und die betroffenen Individuen im Einzelnen ist der Einsatz des pflanzlichen, gewichtsreduktiven Bitterstoffpräparates Urbitter® – vor dem Hintergrund bislang vorgelegter Studienergebnisse – eine relevante Alternative zu den in Leitlinien empfohlenen, aber weitgehend ineffektiven Gewichtsreduktions-Programmen. Dies wird – neben den klinischen Studien und Erfahrungen – gestützt durch den Nachweis von Bitterstoff-Rezeptoren an verschiedenen Lokalisationen des ZNS, die nach derzeitiger Auffassung an der Regulation der Nahrungsaufnahme und anderen wichtigen Stoffwechselfunktionen beteiligt sind [28].

Autor/In: Rainer H. Bubenzer, MultiMedVision Berliner Medizinredaktion (Dezember 2015)
Quellen: [1] Dotson CD, Zhang L, Xu H, Shin YK, Vigues S, Ott SH, Elson AE, Choi HJ, Shaw H, Egan JM, Mitchell BD, Li X, Steinle NI, Munger SD: Bitter taste receptors influence glucose homeostasis. PLoS One. 2008;3(12):e3974.
[2] Jeon TI, Zhu B, Larson JL, Osborne TF: SREBP-2 regulates gut peptide secretion through intestinal bitter taste receptor signaling in mice. J Clin Invest. 2008 Nov;118(11):3693-700.
[3] Tepper BJ, Banni S, Melis M, Crnjar R, Tomassini Barbarossa I: Genetic sensitivity to the bitter taste of 6-n-propylthiouracil (PROP) and its association with physiological mechanisms controlling body mass index (BMI). Nutrients. 2014 Aug 27;6(9):3363-81.
[4] Manson ML, Säfholm J, Al-Ameri M, Bergman P, Orre AC, Swärd K, James A, Dahlén SE, Adner M: Bitter taste receptor agonists mediate relaxation of human and rodent vascular smooth muscle. Eur J Pharmacol. 2014 Oct 5;740:302-11.
[5] Liggett SB: Bitter taste receptors on airway smooth muscle as targets for novel bronchodilators. Expert Opin Ther Targets. 2013 Jun;17(6):721-31.
[6] Sugita M, Yamamoto K, Hirono C, Shiba Y: Information processing in brainstem bitter taste-relaying neurons defined by genetic tracing. Neuroscience. 2013 Oct 10;250:166-80.
[7] Foster SR, Blank K, See Hoe LE, Behrens M, Meyerhof W, Peart JN, Thomas WG: Bitter taste receptor agonists elicit G-protein-dependent negative inotropy in the murine heart. FASEB J. 2014 Oct;28(10):4497-508.
[8] Lee RJ, Cohen NA: Sinonasal solitary chemosensory cells "taste" the upper respiratory environment to regulate innate immunity. Am J Rhinol Allergy. 2014 Sep-Oct;28(5):366-73.
[9] Lee RJ, Kofonow JM, Rosen PL, Siebert AP, Chen B, Doghramji L, Xiong G, Adappa ND, Palmer JN, Kennedy DW, Kreindler JL, Margolskee RF, Cohen NA: Bitter and sweet taste receptors regulate human upper respiratory innate immunity. J Clin Invest. 2014 Mar;124(3):1393-405.
[10] Clark AA, Dotson CD, Elson AE, Voigt A, Boehm U, Meyerhof W, Steinle NI, Munger SD: TAS2R bitter taste receptors regulate thyroid function. FASEB J. 2015 Jan;29(1):164-72.
[11] Neesen B: Doppelblinde, randomisierte, Placebo-kontrollierte Vergleichsstudie zum Nachweis der Wirksamkeit von Urbitter® Granulat bei Verdauungsschwäche, Völlegefühl, Blähungen, Verstopfung und Darmdysbiose. In Publikation.
[12] Clark AA, Liggett SB, Munger SD: Extraoral bitter taste receptors as mediators of off-target drug effects. FASEB J. 2012 Dec;26(12):4827-31.
[13] Doggrell SA: Bitter taste receptors as a target for bronchodilation. Expert Opin Ther Targets. 2011 Jul;15(7):899-902.
[14] Kim KS, Egan JM, Jang HJ: Denatonium induces secretion of glucagon-like peptide-1 through activation of bitter taste receptor pathways. Diabetologia. 2014 Oct;57(10):2117-25.
[15] Janssen S, Laermans J, Verhulst PJ, Thijs T, Tack J, Depoortere I: Bitter taste receptors and a-gustducin regulate the secretion of ghrelin with functional effects on food intake and gastric emptying. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Feb 1;108(5):2094-9.
[16] Delporte C: Recent advances in potential clinical application of ghrelin in obesity. J Obes. 2012;2012:535624.
[17] Rozengurt E: Taste receptors in the gastrointestinal tract. I. Bitter taste receptors and alpha-gustducin in the mammalian gut. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2006 Aug;291(2):G171-7.
[18] Obara K, Mizutani M, Hitomi Y, Yajima H, Kondo K: Isohumulones, the bitter component of beer, improve hyperglycemia and decrease body fat in Japanese subjects with prediabetes. Clin Nutr. 2009 Jun;28(3):278-84.
[19] Alam MA, Kauter K, Brown L: Naringin improves diet-induced cardiovascular dysfunction and obesity in high carbohydrate, high fat diet-fed rats. Nutrients. 2013 Feb 27;5(3):637-50.
[20] Straub SG, Mulvaney-Musa J, Yajima H, Weiland GA, Sharp GW: Stimulation of insulin secretion by denatonium, one of the most bitter-tasting substances known. Diabetes. 2003 Feb;52(2):356-64.
[21] Alam MA, Uddin R, Subhan N, Rahman MM, Jain P, Reza HM: Beneficial role of bitter melon supplementation in obesity and related complications in metabolic syndrome. J Lipids. 2015;2015:496169.
[22] Ploss O: Naturheilkunde bei funktionellen Erkrankungen - von Reizdarm bis Burn-out-Syndrom. Haug, Stuttgart, 2012.
[23] Nowak V, Neesen B: Förderung einer gesunden Verdauung und Verringerung von „bauchbetontem“ Übergewicht durch den Verzehr von Urbitter® Bio Granulat. Anwendungsbeobachtung mit 520 Probanden, Bad Iburg. April 2003.
[24] Viswanathan VK: Sensing bacteria, without bitterness? Gut Microbes. 2013 Mar-Apr;4(2):91-3.
[25] da Silva EC, de Jager N, Burgos-Paz W, Reverter A, Perez-Enciso M, Roura E: Characterization of the porcine nutrient and taste receptor gene repertoire in domestic and wild populations across the globe. BMC Genomics. 2014 Dec 3;15:1057.
[26] Ledda M, Kutalik Z, Souza Destito MC, Souza MM, Cirillo CA, Zamboni A, Martin N, Morya E, Sameshima K, Beckmann JS, le Coutre J, Bergmann S, Genick UK: GWAS of human bitter taste perception identifies new loci and reveals additional complexity of bitter taste genetics. Hum Mol Genet. 2014 Jan 1;23(1):259-67.
[27] Wirth A, Wabitsch M, Hauner H: Prävention und Therapie der Adipositas. Dtsch Arztebl Int. 2014; 111(42):705-13.
[28] Singh N, Vrontakis M, Parkinson F, Chelikani P: Functional bitter taste receptors are expressed in brain cells. Biochem Biophys Res Commun. 2011 Mar 4;406(1):146-51.

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