Oxidativer Stress verschlechtert den Krankheitsverlauf:
Erhöhter Vitamin C-Bedarf bei Allergien
von Claudia Vollbracht, Gerard McGregor
in: Naturheilpraxis 3/2003

Freie Radikale sind wichtige Immun- und Entzündungsmediatoren. Kommt es jedoch wie z.B. bei Allergien zu einer pathologischen Anhäufung Freier Radikale, stimulieren diese die ohnehin überschießende Immun- und Entzündungsantwort und verstärken die Symptome entzündlicher Erkrankungen in erheblichem Ausmaß. Vitamin C kann den Mechanismus der radikalgesteuerten Aktivierung von Immun- und Entzündungsprozessen reduzieren, bzw. kontrollieren. Bei dieser Reaktion wird Vitamin C verstärkt verbraucht, und eine zusätzliche Versorgung mit Vitamin C ist essentiell. Eine therapeutische Vitamin-C-Substitution bei allergischen Erkrankungen reduziert den Histaminspiegel, schützt die Lungenfunktion und stabilisiert das Zellmembransystem und reduziert somit die Ödembildung.

Allergien des Typ I gehören zu den häufigsten Formen und besitzen eine genetische Komponente

Allergien sind Ausdruck einer Fehlregulation und überschießenden Abwehrreaktion des Immunsystems. Die eigentliche Aufgabe des Immunsystems besteht in der Abwehr von Krankheitserregern, wie z.B. Bakterien, Viren oder Parasiten. Diese körperfremden Substanzen (Antigene) lösen beim Eindringen in den Organismus eine Immunantwort aus; es werden spezifische Antikörper oder Abwehrzellen gebildet.

Bei der Entstehung einer Allergie laufen prinzipiell dieselben Reaktionen im Immunsystem ab, nur daß es sich bei dem allergieauslösenden Fremdstoff (Allergen) meist um eine harmlose Substanz wie z.B. Pollen, Tierhaare, Lebensmittel etc. handelt. Nach dem Kontakt des Organismus mit einem Allergen werden für dieses Allergen spezifische Antikörper bzw. Abwehrzellen gebildet, d.h., der Organismus wird sensibilisiert.

Je nach den zugrundeliegenden pathologischen Reaktionen werden Allergien in unterschiedliche Typen (I–IV) unterteilt. Der Typ I, auch Überempfindlichkeitsreaktion vom Soforttyp genannt, ist mit ca. 15% in der Bevölkerung der am häufigsten vorkommende. Hierzu gehören zum Beispiel der Heuschnupfen und das atopische Ekzem.
Bei Allergien des Typ I werden sofort nach Kontakt mit dem allergieauslösenden Stoff spezifische IgE-Antikörper gebildet, die das Antigen binden. Dieser Komplex stimuliert vor allem Mastzellen zur Ausschüttung von Histamin. Histamin löst die typischen allergischen Symptome aus: Juckreiz, Nasensekretion, Verkrampfung der Bronchialmuskulatur, Gefäßerweiterung und Schwellung.

Mit der Bildung von IgE reagiert der menschliche Körper im allgemeinen auf einen Befall mit Wurmparasiten. Da immerhin ca. ein Drittel der Weltbevölkerung unter parasitären Wurminfektionen leidet, wäre es durchaus denkbar, daß die Entwicklung der Typ-I-Reaktion der Allergie ein „unglückliches“ Nebenprodukt in der Evolution der IgE-Klasse ist.

Der Allergie Typ I besitzt eine starke genetische Komponente. Studien zeigen, daß die Wahrscheinlichkeit eine Allergie zu entwickeln für Kinder, bei denen beide Elternteile Allergiker sind, 50% beträgt. Ist nur ein Elternteil betroffen, liegt das Risiko für Kinder immer noch bei 30%. Des weiteren begünstigen Umweltfaktoren die Ausbildung von Allergien. So führen zum Beispiel Stickoxide, Rußpartikel oder Zigarettenrauch zu einer erhöhten Durchlässigkeit der Schleimhaut der Atemwege für Allergene. Dieselabgase und Zigarettenrauch erhöhen den oxidativen Streß und haben direkt Einfluß auf die IgE-Bildung.

Entzündungreaktionen und oxidativer Streß stehen in enger Beziehung

Immunkompetente Zellen besitzen die Fähigkeit Sauerstoffradikale zu bilden, um eindringende Mikroorganismen abzutöten. Bei diesen Zellen findet man eine bis zu 80fach höhere Vitamin-C-Konzentration als im Plasma (Evans 1982). Vitamin C wird von diesen Zellen aktiv akkumuliert; es ist essentiell für spezifische immunologische Reaktionen und schützt die Zelle vor ihren eigenen im Zuge der Immunantwort freigesetzten Sauerstoffradikalen. Auch bei Kontakt mit allergieauslösenden Stoffen reagiert das Immunsystem in gleicher Weise. Die verstärkte Bildung von Sauerstoffradikalen durch Eosinophile, Makrophagen und Neutrophilen spielt eine Schlüsselrolle im allergischen Geschehen. Freie Radikale fungieren als Immun- und Entzündungsmediatoren und korrelieren häufig mit der Schwere des Krankheitsverlaufs.

Freie Radikale bewirken eine Kontraktion der Muskelzellen in den Luftwegen und verschlechtern die Lungenfunktion. Sie stimulieren die Histaminfreisetzung aus Mastzellen, fördern die Schleimsekretion, erhöhen wahrscheinlich die IgE-Werte und interagieren mit Alpha-proteaseinhibitoren. Außerdem führen sie zu einer zusätzlichen Schädigung des Gewebes und lösen so die Aktivierung weiterer Immunzellen und die damit verbundene Freisetzung von Entzündungsmediatoren aus. Aktivierte Mastzellen, Makrophagen, Eosinophile und Neutrophile wandern verstärkt ein und generieren erneut Sauerstoffradikale. Ein Teufelskreis beginnt: Der oxidative Streß nimmt zu.

Die enge Beziehung von Freien Radikalen und der Schwere des Krankheitsverlaufs verdeutlichen die aktuellen Ergebnisse von Shanmugasundaram 2001. Bei dieser Studie wurden der oxidative Streß, die antioxidative Kapazität sowie die Lungenfunktion und der IgE-Spiegel bei 210 asthmakranken Kindern und 180 gesunden Kontrollpersonen während eines asthmatischen Anfalls („episode“) und in der symptomfreien Zeit („resting“) bestimmt. Alle Kinder nahmen unabhängig von der Studie täglich 200 mg Vitamin C und 100 mg Vitamin E ein. Die Ergebnisse sind signifikant.

Bei Asthmatikern finden sich trotz oraler Einnahme von Vitamin C und E im Blut stark erhöhte Radikalspiegel, die maximale exspiratorische Flußrate (Lungenfunktion) ist sogar während der „resting“-Phase um 30–40% reduziert und der IgE-Spiegel um das 4fache erhöht. Immunglobulin E ist für die unmittelbare Immunantwort verantwortlich und nachgewiesenermaßen bei Asthma und anderen allergischen Erkrankungen erhöht. Die Plasmawerte der antioxidativen Komponenten Vitamin C, E und reduziertem Glutathion sind trotz Vitaminsubstitution bei Asthmatikern signifikant reduziert. Der Vitamin-C-Plasmaspiegel sogar halbiert. Die Aktivität antioxidativer Enzyme ist bei dieser Erkrankung verringert. Die Bildung Freier Radikale korreliert mit der Schwere des Krankheitsverlaufs, ausgedrückt durch erhöhte IgE-Werte und eine verschlechterte Lungenfunktion. Der oxidative Streß spiegelt sich bei Asthmatikern auch in einer vermehrten Lipidperoxidation (Schädigung mehrfach ungesättigter Fettsäuren) in den Membransystemen wider.

Vitamin C ist bei Allergien eines der wichtigsten Antioxidantien

Antioxidantien sind eine Möglichkeit des Organismus den Mechanismus der radikalgesteuerten Aktivierung von Immun- und Entzündungsprozessen zu reduzieren, bzw. zu kontrollieren. Bei Allergien und Asthma bronchiale kommt es besonders zu Entzündungsreaktionen der Schleimhäute in den Atemwegen. Hier finden sich viele Mastzellen, und es erfolgt der erste Kontakt mit dem Allergen. Die allergiebedingte Entzündung konzentriert sich folglich oft auf das wäßrige Kompartiment. So werden vor allem wasserlösliche Antioxidantien benötigt. Studien zufolge gehört Vitamin C zu den wichtigsten Radikalfängern in der Lungenflüssigkeit und dem Bronchialsekret (Slade et al. 1993).

Als hydrophiles Antioxidans kann sich Vitamin C gut im Organismus verteilen, d.h., es kann je nach Bedarf schnell und zielgerichtet eingesetzt werden. Bei einer erhöhten Exposition gegenüber Autoabgasen zum Beispiel steigt die Ascorbinsäurekonzentration im Nasensekret um das 12fache an. Auf diese Weise kann die Schädigung durch Radikale für eine gewisse Zeit verhindert werden (Blomberg 1998). Es ist zu vermuten, daß eine ähnliche Anreicherung von Vitamin C in den Schleimhäuten der Atemwege bei entzündlich-allergischen Prozessen stattfindet.

Allergien führen zum Vitamin-C-Defizit

Bei der Neutralisation Freier Radikale werden Antioxidantien verbraucht. Aus diesem Grund verfügt der Organismus über ein komplexes, ineinandergreifendes System zur Regenerierung oxidierter Radikalfänger. Übersteigt die Entstehung Freier Radikale (z.B. bei allergiebedingten Entzündungsreaktionen) diese Regenerationsfähigkeit, sinkt die antioxidative Kapazität, und es kommt zum oxidativen Streß. Die Folge ist u.a. ein Vitamin-C-Mangel.

Der verstärkte Vitamin-C-Verbrauch in den Entzündungsarealen zieht Vitamin C aus anderen Bereichen ab und führt so zu einem Defizit in Gewebegebieten, die primär nichts mit der Entzündungsreaktion zu tun haben. Da Vitamin C ein essentieller Mikronährstoff ist, können zu den allergiebedingten Symptomen unspezifische Symptome eines Vitamin-C-Mangels wie Müdigkeit, Leistungsschwäche, Appetitlosigkeit, verschlechterte Wundheilung, Abwehrschwäche und eine reduzierte Eisenresorption hinzukommen. Da Vitamin C essentiell für die Ausbildung des Bindegewebes und die Integrität der Membransysteme ist, erleichtert ein Vitamin-C-Mangel zudem das Eindringen von Allergenen in den Organismus.

Die Aufnahme von Vitamin C über die Nahrung bzw. orale Darreichungsformen und die Verteilung im Gewebe erfolgt energieabhängig. Auch die Rückresorption aus dem Primärfiltrat ist nur durch erneute Energiebereitstellung möglich. Besonders kritisch ist dieser Punkt bei durch Streß oder Krankheit geschwächten Patienten. Diese Personen verfügen möglicherweise nicht mehr über die notwendigen Energiereserven, um Vitamin C aktiv über eine orale Zufuhr aufzunehmen. Ausreichende Plasmaspiegel lassen sich in diesen Fällen nur über eine parenterale Substitution erzielen.

Asthmatiker zeigen signifikant reduzierte Vitamin-C-Spiegel (0,65 mg/dl versus 0,95 mg/dl, p < 0,001). Auch die Albuminserumkonzentration ist bei Asthmatikern erniedrigt. Auf der anderen Seite zeigen sich bei Asthmatikern erhöhte Ceruloplasminkonzentrationen und höhere Glutathionkonzentrationen in den Erythrozyten. Der Organismus versucht dem oxidativen Streß durch verstärkte Synthese körpereigener antioxidativer Substanzen zu entgegnen (Vural 2000).

Bereits 1985 wies man bei asthmakranken Kindern erniedrigte Vitamin-C-Spiegel nach, obwohl Vitamin-C-reiche Früchte zur normalen Ernährung gehörten (Aderele 1985). Diese Beobachtung konnte kürzlich bestätigt werden. Asthmakranke Kinder zeigen reduzierte Konzentrationen an vielen wichtigen antioxidativen Vitaminen wie Vitamin C, E und b-Carotin und zeigen Anzeichen erhöhten oxidativen Stresses auf (Kalayci 2000).

Erhöhte Radikalbildung im Lungentrakt, zum Beispiel durch einen Ozon-Challenge ausgelöst, führt zur signifikanten Reduktion des Vitamin-C-Gehalts in der Flüssigkeit, die den Respirationstrakt auskleidet. Ozon produziert Entzündungen der Luftwege und bewirkt Einschränkungen der Lungenfunktion. Mudway und Kollegen bemerkten 2001 bei gesunden Probanden sechs Stunden nach Ozonbelastung eine Abnahme der Vitamin-C-Konzentration im proximalen Bereich um 45,1% und im distalen um 11,7%. Patienten mit leichtem Asthma zeigen im Vergleich zu gesunden Probanden signifikant reduzierte Vitamin-C-Konzentrationen und erhöhte Werte an oxidiertem Glutathion in der Atemwegsflüssigkeit.

Eine Reduktion der Vitamin-C-Konzentration in der Atemwegsflüssigkeit bei milden allergischen Verlaufsformen muß nicht immer mit einer Abnahme des Vitamin-C-Plasmaspiegels einhergehen. Patienten mit mildem Asthma können trotz normaler Blutspiegel stark reduzierte Vitamin-C- und -E-Konzentrationen in der Lungenflüssigkeit aufweisen (Kelly 1999)

Vitamin C senkt den Histaminspiegel

Ein Zusammenhang zwischen Vitamin-C- und Histamin-Spiegel ist bereits seit Jahren bekannt. Bei Patienten mit erniedrigtem Vitamin-C-Spiegel findet sich ein erhöhter Histaminspiegel. Unter 437 Blutproben von 400 Schwangeren im 2. und 3. Schwangerschaftsdrittel fanden sich in den Proben mit weniger als 1 mg Vitamin C pro Deziliter Blut erhöhte Histaminblutwerte. Fällt der Vitamin-C-Plasmaspiegel unter 0,7 mg/dl, steigen die Histaminwerte signifikant an. Diese Untersuchung zeigt, daß sich toxische Soffwechselprodukte wie Histamin ansammeln, wenn der Vitamin-C-Spiegel unter die kritische Grenze von 0,7 mg/dl fällt (Clemetson 1980). Die Vitamin-C-Konzentration bei Asthmatikern liegt oft unter diesem kritischen Schwellenwert.

Bereits 1992 belegten Studien, daß die Einnahme von 2 g Vitamin C pro Tag zu einer Abnahme des Histaminspiegels um 40% führt. Bei Einnahme von 0,5 g Vitamin C verringerte sich der Histaminspiegel nur unwesentlich. Wie Vitamin C die Histaminausschüttungbzw. -synthese beeinflußt, ist noch nicht exakt bekannt. In tierexperimentellen Studien führt Vitamin C zu einer verringerten Streß-induzierten renalen Histaminausscheidung (Nandi 1974). Bei In-vitro-Untersuchungen inhibiert Vitamin C die De-novo-Synthese von Histamin (Oh 1988). Da Freie Radikale die Histaminausscheidung der Mastzellen verstärken, können auch hier die antioxidativen Eigenschaften des Vitamin C in bezug auf den Wirkmechanismus von Bedeutung sein.

2002 bewiesen McKeever und Kollegen, daß höhere Vitamin-C-Einnahmen vor einer altersbedingten Abnahme der Lungenfunktion schützen und so eventuell chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen (COPD) vorbeugen können. Je 100 mg Vitamin C pro Tag ergibt sich eine Verbesserung des forcierten exspiratorischen Volumens in der ersten Sekunde (FEV1) um 50,8 ml. Ähnliche Beobachtungen wurden bereits 1995 bei 2633 Personen in Nottingham gemacht. Die Vitamin-C-Einnahme korreliert mit der Lungenfunktion. Eine Steigerung der Vitamin-C-Aufnahme um 40 mg pro Tag führt zu einer Erhöhung der FEV1 um 25 ml und der FVC um 23,3 ml (Britton 1995).

Zu den während der Entzündungsreaktion anfallenden endogenen Radikalen kommen die exogenen. Die Atemwege und die Lunge sind, bedingt durch die zunehmende Luftverschmutzung (Autoabgase, Zigarettenrauch, Ozonbelastung etc.), besonders vielen zusätzlichen exogen-induzierten Radikalen ausgesetzt. Die Radikalbelastung der Atemorgane ist bei Allergiepatienten folglich als Produkt der endogenen und exogenen Faktoren zu sehen.

Tägliche Vitamin-C- und -E-Einnahme kann Asthmatikern, die erhöhter Luftverschmutzung ausgesetzt sind, helfen. In einer Doppelblindstudie führt die Einnahme von 500mg Vitamin C und 400 IU Vitamin E zu einer verminderten Lungenfunktionseinbuße nach Belastung mit Ozon und Sulfurdioxid (Trenga 2002).

Vitamin C stabilisiert die Zellmembran und reduziert Ödeme

Vitamin C ist für die Integrität des Membransystems essentiell. Wichtige Hydroxylierungsreaktionen beim Kollagenaufbau benötigen Vitamin C als Co-Faktor. Ferner wird vermutet, daß Vitamin C die Kollagensynthese auf m-RNA-Ebene stimuliert. Bei der Entstehung von Ödemen spielen Radikale eine entscheidende Rolle. Sie greifen vor allem mehrfach ungesättigte Fettsäuren der Membransysteme an. Es kommt zu Verlusten der Integrität und zum Flüssigkeitsaustritt in das umliegende Gewebe. Bei künstlich induzierten Entzündungssituationen im Tierexperiment (Adjuvantarthritis) konnten hochdosierte Vitamin-C-Injektionen die Gewebeschwellung bzw. Ödembildung bis zu 80% reduzieren. Die Leukozyteninfiltration in den entzündeten Bereich wurde zu 40% verringert und so die erneute Freisetzung von Entzündungsmediatoren und Radikalen verhindert (Davis 1990).

Diese Eigenschaften des Vitamins kommen auch Patienten mit schweren Verbrennungen zugute. Erste Folgen einer Verbrennung sind unter anderem eine verstärkte Lipidperoxidation (Schäden durch Freie Radikale an den Membranen) und eine gesteigerte mikrovaskuläre Durchlässigkeit der Gefäße für Flüssigkeit und Proteine, deren Folge Ödementstehungen sind. Außerdem ist auch hier ein erhöhter Histaminspiegel charakteristisch. Bei Patienten mit schweren Verbrennungen führt die adjuvante Infusion von 60 mg/kg/h KG Vitamin C über 24 Stunden (bei 70kg KG 110 g Vitamin C innerhalb von 24 Std.) zu einer signifikant verringerten Lipidperoxidation. Die 24-Stunden-Infusionstherapie konnte um 45,5% reduziert werden. Es werden weniger Wundödeme, eine verringerte Körpergewichtszunahme und eine reduzierte Flüssigkeitsretention beobachtet. Auch die Lungenfunktion wird durch die adjuvante Vitamin-C-Infusion verbessert, so konnte die Beatmungsdauer in der Verumgruppe um zehn Tage verkürzt werden (Tanaka 2000).

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