Es zeigte eindrucksvoll, wie stark sich die moderne Sportmedizin im Hochleistungsbereich weiterentwickelt: weg von isolierten Therapieentscheidungen, hin zu integrierten Versorgungskonzepten, datenbasiertem Monitoring und individualisierten Strategien für Training, Rehabilitation, Prävention, Therapie und Return to Play. Die Referenten beleuchteten das Thema aus unterschiedlichen Perspektiven – von medizinischer Governance im Profifußball über neuromodulative Verfahren bis hin zu Präzisions-Ernährung und operativen Innovationen.

Den Auftakt bildete Daniel Schmieding mit dem Vortrag „Arthrex Vision and Innovation / Future of Sports Medicine“. Er stellte die Entwicklung von Arthrex als Innovations- und Ausbildungsplattform der orthopädischen Sportmedizin dar. Im Mittelpunkt standen nicht nur technische Produktentwicklungen, sondern vor allem der Anspruch, chirurgische Präzision, Medical Education und digitale Zukunftsformate enger miteinander zu verbinden. Mit Blick auf den geplanten Campus Munich 2028 wurde deutlich, dass moderne Sportmedizin zunehmend als Netzwerk aus Forschung, Weiterbildung, klinischer Anwendung und digitaler Unterstützung verstanden wird.

Einen praxisnahen Einblick in die medizinischen Strukturen des englischen Spitzenfußballs gab Prof. Dr. Mark Gillett in seinem Vortrag „Current Medical Standards & Strengths in the Premier League“. Er zeigte, wie hoch die Anforderungen an medizinische Teams in der Premier League sind – insbesondere im Spannungsfeld zwischen Wettbewerbsdruck, Spielerwohl und medizinischer Unabhängigkeit. Themen wie Matchday-Standards, das Management von Kopfverletzungen, akute Notfallversorgung und Governance-Strukturen verdeutlichten, dass professionelle Sportmedizin heute weit über Diagnostik und Therapie hinausgeht. Entscheidend ist ein klar geregeltes System, das schnelle Entscheidungen ermöglicht und gleichzeitig die Gesundheit des Athleten konsequent priorisiert.

Mit Dr. Daniel Broman rückte anschließend die medizinische Versorgung innerhalb einer Multi-Club-Organisation in den Fokus. Sein Vortrag „Medical Services at a Multi-Club Organisation – City Football Group“ zeigte, wie komplex medizinisches Arbeiten wird, wenn mehrere Vereine, Länder, Spielphilosophien und Belastungsprofile in einer gemeinsamen Struktur zusammengeführt werden. Broman erläuterte die Bedeutung von Surveillance, Significant Event Analysis und standardisierten Reha-Prozessen. Besonders praxisrelevant war der Ansatz einer zentral gesteuerten, Kriterien-basierten Rehabilitation, bei der objektive Return-to-Play-Kriterien ebenso berücksichtigt werden wie psychologische Readiness und die langfristige Belastbarkeit des Spielers.

Der Performance-Aspekt wurde durch Dan Lorang mit dem Vortrag „How to Reach Maximum Athlete’s Performance“ vertieft. Lorang machte deutlich, dass maximale Leistungsfähigkeit nicht aus einem einzelnen Faktor entsteht, sondern aus dem Zusammenspiel von Trainingssteuerung, Monitoring, Regeneration, Ernährung, Hitzetraining und mentaler Stabilität. Moderne Technologien wie Artificial Intelligence oder Digital-Twin-Modelle können Prozesse unterstützen, ersetzen aber nicht das Fundament erfolgreicher Athletenbetreuung: Vertrauen, Kommunikation, Eigenverantwortung und ein tiefes Verständnis für den individuellen Sportler. Gerade dieser Transfer zwischen Datenanalyse und menschlicher Führung prägt die aktuelle Entwicklung im Hochleistungssport.

Einen neurofunktionellen Blick auf Verletzungsentstehung und Leistungsoptimierung präsentierte Dr. Alejandro Elorriaga Claraco in „Neuromodulation Techniques for Optimization of Sports Performance and Injury Care“. Sein Ansatz stellte nicht allein die strukturelle Läsion in den Vordergrund, sondern die funktionelle Steuerung von Bewegung, Schmerz und Gewebespannung. Konzepte wie Force-Management-Systeme, neuromotorische Hemmungen, Neurofunctional Electroacupuncture und Soft Tissue Microconditioning wurden als mögliche Bausteine vorgestellt, um Bewegungsqualität, Schmerzkontrolle und Belastbarkeit zu verbessern. Der Vortrag unterstrich, dass nicht-traumatische Beschwerden im Sport häufig multifaktoriell entstehen und entsprechend differenziert adressiert werden müssen.

Mit Prof. Dr. Johannes Scherr kam ein weiterer zentraler Baustein moderner Athletenbetreuung zur Sprache: die Ernährung. In „Precision Nutrition for High Performance“ stellte er die Grenzen klassischer One-size-fits-all-Empfehlungen heraus und zeigte, warum Ernährungsstrategien im Spitzensport zunehmend individualisiert werden müssen. Dabei ging es nicht um pauschale Supplementierung, sondern um datenbasierte Entscheidungen unter Berücksichtigung von Belastung, Stoffwechsel, Biomarkern und sportartspezifischen Anforderungen. Beispiele wie Vitamin D, Koffein und PRP verdeutlichten, dass personalisierte Ansätze vielversprechend sind, im Leistungssport aber weiterhin kritisch validiert und gezielt eingesetzt werden müssen.

Den operativ-konservativen Anschluss bildete Prof. Dr. Stefan Hinterwimmer mit „Innovative Strategies in Conservative and Operative Athlete’s Management“. Er stellte heraus, dass Athletenmanagement nicht nach starren Algorithmen funktionieren kann. Am Beispiel von Kreuzbandverletzungen und begleitenden Pathologien wurden konservative Therapieoptionen wie PRP oder Stammzelltherapien, operative Strategien, Fixationsinnovationen, LET-/ALL-Konzepte sowie knöcherne Korrekturen wie die Slope-Correction diskutiert. Entscheidend sei die individuelle Analyse von Verletzungsmuster, Sportart, Risikoprofil und Zielsetzung des Athleten.

Regenerative und orthobiologische Themen – PRP, Stammzellen, Nanoscope-Anwendungen und personalisierte Injektionsstrategien – werden über Dr. Vladimir Machacek adressiert. Er stellte u.a. heraus wie orthobiologische Verfahren wie ACP sinnvoll auch im operativen Setup eingesetzt und dadurch Ergebnisse verbessert werden können.

Zwei weitere große Highlights waren zum Einen ein Live Interview von den Olympischen WinterspielenMilano/Bormio mit Dr. Andrea Panzeri, der u.a. über die komplexe medizinische  Infrastruktur und hochmoderne Standards bei den Spielen berichtete.

Zum Anderen gab Harry Kane in einem erfrischend ehrlichen und sympathischen Interview Einblicke in die Denkweisen eines hochprofessionellen Athleten, bevor er am selben Abend maßgeblich zum Sieg des FC Bayern München im DFB Pokal gegen RB Leipzig beitrug.

Insgesamt machte das Symposium deutlich: Die Zukunft der Sportmedizin liegt in der präzisen Verzahnung von Innovation, klinischer Erfahrung und interdisziplinärer Zusammenarbeit. Erfolgreiches Athletenmanagement bedeutet heute, medizinische Exzellenz, Performance-Denken und langfristige Gesundheitsstrategien konsequent zusammenzuführen.

Wichtige Erkenntnisse:

• Vitamin-B3-Vorläufer erhöhen den NAD⁺-Spiegel und fördern die Chemoresistenz bei Bauchspeicheldrüsenkrebs.
• NMN verbessert die Mitochondrienfunktion, die DNA-Reparatur und das Redoxgleichgewicht in PDAC-Zellen.
• NAD⁺-Booster verringern die Wirksamkeit der Chemotherapie sowohl in In-vitro- als auch in In-vivo-PDAC-Modellen.
• Die orale Einnahme von NAD⁺-Vorläufern kann die Behandlungsergebnisse bei Krebspatienten beeinträchtigen.

Nakazzi F, Zarei M, Lopes M, Graor HJ, Beegan WC, Gu E, Rezaei S, Lund PJ, Winter JM. Vitamin B3 derivatives support pancreatic cancer cell survival and chemotherapy resistance. Cancer Lett. 2026 May 1;645:218334. doi: 10.1016/j.canlet.2026.218334. Epub 2026 Feb 20. PMID: 41724424.

Pro Scanlinie werden aus diesen spektralen Signaturen Spektren erzeugt, die wiederum mit Referenzdaten von gesunden als auch osteoporotischen Knochen verglichen werden [1]. Anschließend erfolgte eine Übertragung der daraus berechneten BMD-Werte (in g /cm²) mittels linearer Transformationen in T- und Z-Scores [1]. Herkömmlichen Ultraschallverfahren im Vergleich dazu beruhen in der Regel nur auf reinen Bildinformationen (B-Mode) [1].  Die auf dieser Technologie basierenden Geräte, wie etwa die von Firma Echolight entwickelten Modelle, ermöglichen eine präzise, schnelle und reproduzierbare Messung direkt am Lendenwirbelbereich (L1–L4) und am Schenkelhals – analog den DXA-Regionen. Dabei wird eine kleine Ultraschallsonde auf der Haut platziert, die Messung dauert ca. 10 Minuten und ist schmerz- und strahlungsfrei. Zusätzlich zum klassischen T- und Z-Score bzw. BMD-Wert kann das System auch Informationen zur mikrostrukturellen Knochenqualität /-­Integrität über den so genannten Fragility Score – ein Parameter, der das individuelle Risiko für osteoporotische Frakturen besser abbilden soll – sowie ergänzend noch BIA-ähnliche Body Composition Daten liefern [1 – 4]. 

Diese Geräte kommen inzwischen in unterschiedlichen Bereichen zum Einsatz: in spezialisierten Facharztpraxen (z. B. Orthopädie, Endokrinologie, ­Gynäkologie), Kliniken, Gesundheitszentren sowie zunehmend auch in Apotheken oder im Rahmen mobiler Screening-Angebote. Aufgrund ihrer Mobilität und einfachen Handhabung eignen sie sich besonders gut für Prävention und Früherkennung, etwa bei Frauen nach der Menopause oder bei Patienten mit Risikofaktoren für Knochenschwund, aber auch Athleten z. B. zur Trainingssteuerung bei Überlastungsschäden trotz (scheinbar) guter Knochendichte/-gesundheit oder zum präventiven Erkennen eines ossären Defizites mit weiterem Abklärungsbedarf [5, 6]. Auch in der Forschung sowie für Verlaufskontrollen – beispielsweise bei medikamentöser Osteoporose Therapie – gewinnt REMS zunehmend an Bedeutung.

Vorteile

Im Vergleich zur klassischen DXA bietet REMS folgende Vorteile: Die Untersuchung ist strahlungsfrei, mobil und wiederholt einsetzbar, zeitsparend, ohne Bedenken auch zum Monitoring geeignet und liefert zusätzliche Informationen zur Knochenarchitektur und Frakturgefährdung. Damit stellt die REMS-Technologie eine vielversprechende Alternative bzw. Ergänzung zur etablierten Knochendichtemessung dar und erweitert die Möglichkeiten in der modernen Osteoporose-Diagnostik erheblich [1, 7, 8]. Studien belegen eine hohe diagnostische Übereinstimmung zwischen beiden Verfahren und zeigen, dass REMS eine zuverlässige Alternative zur DXA in der Osteoporose-Diagnostik darstellen kann [1]. Es fehlt jedoch noch die Etablierung im Sinne einer Gleichwertigkeit zum Goldstandard. Des Weiteren ist die Validität bei Patienten mit Endoprothesen, Skoliosen oder Adipositas per magna (BMI > 40) eingeschränkt und die klinische Anwendung erfordert durchaus ein gewisses Training. 

In UK ist die REMS-Technologie ein fester Bestandteil der Initiative „Screen my Bones“ (www.screenmybones.com/). In Deutschland setzt sich v. a. Prof. Kurth, Frankfurt, wissenschaftlich mit der Methode auseinander [1, 8]. 

Bisher ist die Technologie in Deutschland erst in wenigen Praxen verfügbar – z. B. im Orthopädiezentrum Theresie in München (Dr. C. Schneider) (Abb. 1), in Montabaur (Hr. M. Hötzel) bzw. auch als Screening-Tool an einigen Biogena-Standorten. 

Fälle aus der Praxis

45-jährige Profi-Tennisspielerin mit aktivierter Gonarthrose inkl. Knochenmarködem medialer Femurkondylus. Kein Trauma und bisher keine Abklärung ihrer Knochengesundheit, da sie noch nicht in der Menopause ist. Bisher erfolgte auch keine Supplementierung mit Vitamin D. Neben der Knietherapie erfolgte daher ergänzend orientierend ein Knochengesundheitsscreening mittels REMS. Hier zeigte sich eine Osteopenie (T – 1,3) femoral gemessen bei einem T-Score von – 0,6 im Bereich der LWS. Neben einer Trainingsanpassung erfolgt nun auch eine Vitamin-D-Sub­stitution nach Leitlinie. Verlaufskontrolle mittels REMS in einem Jahr geplant und bei Bedarf entsprechend eine erweiterte Diagnostik. 

22-jährige Profi-Eistänzerin mit diversen, rezidivierenden muskuloskelettalen Beschwerden; aktuell führend waren die LWS-Beschwerden bei einem Knochenmarködem / Stressfraktur im Wirbelbogen LWK 5 bds. inkl. Umgebungsreaktion. Ein Teil der Diagnostik umfasste auch die Ultraschall basierte Knochendichtemessung. Hier zeigte sich eine normwertige LWS jedoch ein T-Score von – 2,3 femoral mit einem erhöhten 5-Jahres-Hüftfrakturrisiko im Fracture Risk Assessment. Es erfolgte insgesamt die Empfehlung zum Core- und Stabi­litätstraining mit partiellem Orthesensupport lumbal, Kinesiotaping und Wärme- / Kältetherapie, Fortsetzen des exzentrischen Trainings (betr. der Kniebeschwerden) sowie eine selektive periradikuläre Injektion im Bereich der LWS, Kernspinresonanz-Therapie (MBST®) der Wirbelsäule sowie die Verabreichung von 100.000 I.E. Vitamin D3 i.m. (alle drei Monate). Verlaufskontrolle mittels REMS nach sechs Monaten geplant und bei Bedarf entsprechend eine erweiterte Diagnostik und Trainingsanpassung. 

79-jährige Patientin mit Klopf- und Druckschmerz im Bereich der oberen LWS ohne Trauma oder anamnestisch bekannter Osteoporose. In der Bildgebung (Röntgen Becken und LWS sowie MRT LWS) zeigte sich der Z. n. symphy­sen­naher Schambeinastfraktur, eine insg. degenerativ, teils aktiviert veränderte Wirbelsäule sowie frische Deckplatteneinbrüche LWK 1+2. Die Osteodensitometrie mit REMS ergab einen T-Score von – 3.0 (LWS) und – 2,9 (Femur) mit einem deutlich erhöhten Frakturrisiko bei einer normwertigen Body Composition (Abb. 2). Es erfolgte die Verabreichung von Denosumab und Festsetzung einer festen Vitamin-D-Substitution. Die Patientin ist in regelmäßiger physiotherapeutischer Behandlung, im Alltag gut mobil und beschwerdefrei. Neuerliche Kontrolle in sechs Monate mittels REMS geplant und ggf. DXA im Verlauf. 

Literatur

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[8] Kurth A, Optimierung der Versorgung von Patienten mit Fragilitätsfrakturen: Die Rolle von REMS in Tertiären Präventionsprogrammen (z.B. FLS). Osteologie 2025; 34(02): 137-138. doi:  10.1055/s-0045-1804956

For each scan line, spectra are generated from these spectral signatures, which are then compared with reference data from healthy and osteoporotic bones [1]. The BMD values calculated from this (in g/cm2) are then converted into T and Z scores using linear transformations [1]. In comparison, conventional ultrasound methods are usually based solely on pure image information (B-mode) [1].  Devices based on this technology, such as the models developed by Echolight, enable precise, fast, and reproducible measurements directly on the lumbar spine (L1 – L4) and femoral neck – analogous to the DXA regions. A small ultrasound probe is placed on the skin, and the measurement takes about 10 minutes and is painless and radiation-free. In addition to the classic T- and Z-scores and BMD values, the system can also provide information on microstructural bone quality / integrity via the so-called fragility score – a para­meter that is intended to better reflect the individual risk of osteoporotic fractures – as well as supplementary BIA-like body composition data [1 – 4].

These devices are now used in a variety of settings: in specialized medical practices (e.g., orthopedics, endocrinology, gynecology), clinics, health centers, and increasingly in pharmacies or as part of mobile screening services. Due to their mobility and ease of use, they are particularly well suited for prevention and early detection, for example in postmenopausal women or patients with risk factors for bone loss, but also in athletes, e.g. for training control in cases of overload damage despite (apparently) good bone density / health, or for the preventive detection of an osseous deficit requiring further clarification [5, 6]. REMS is also becoming increasingly important in research and for follow-up checks, for example in drug-based osteoporosis therapy. 

Advantages

Compared to classic DXA, REMS offers the following advantages: The examination is radiation-free, mobile, and reu­sable, saves time, is also suitable for monitoring without any concerns, and provides additional information on bone architecture and fracture risk. REMS technology thus represents a promising alternative or supplement to established bone density measurement and significantly expands the possibilities in modern osteoporosis diagnostics [1, 7, 8]. 

Studies confirm a high degree of diagnostic agreement between the two methods and show that REMS can be a reliable alternative to DXA in osteoporosis diagnostics [1]. However, it has not yet been established as equivalent to the gold standard. Furthermore, its validity is limited in patients with endoprostheses, scoliosis, or severe obesity (BMI > 40), and its clinical application requires a certain amount of training.

In the UK, REMS technology is an integral part of the “Screen my Bones” initiative (www.screenmybones.com/). In Germany, Prof. Kurth, Frankfurt, is one of the leading scientific experts on the method [1, 8].

Fig. 1 REMS device at Christian Schneider’s Orthopedic Center Theresie, Munich

Cases from practice

45-year-old professional tennis player with activated OA of the knee including bone marrow edema of the medial femoral condyle. No trauma and no assessment of her bone health to date, as she has not yet reached menopause. No vitamin D supplementation has been given to date. In addition to knee therapy, a bone health screening using REMS was therefore carried out as a supplementary measure. This revealed osteopenia (T –1.3) measured in the femur with a T-score of –0.6 in the lumbar spine. In addition to adjusting her training regimen, vitamin D supplementation is now being administered in accordance with guidelines. Follow-up using REMS is planned in one year, with further diag­nostics as needed.

22-year-old professional ice dancer with various recurrent musculoskeletal complaints; currently leading were lumbar spine complaints with bone marrow edema / stress fracture in the vertebral arch LWK 5 both sides incl. surrounding reaction. Part of the diagnostics also included ultrasound-based bone density measurement. This showed a normal lumbar spine but a T-score of –2.3 femoral with an increased 5-year hip fracture risk in the fracture risk assessment. The overall recommendation was core and stability training with partial lumbar orthotic support, kinesiotaping and heat / cold therapy, continuation of eccentric training (regarding knee complaints), as well as selective periradicular injection in the lumbar spine area, magnetic resonance therapy (MBST®) of the spine, and administration of 100.000 I.U. vitamin D3 intramuscularly (every three months). Follow-up using REMS planned after six months and, if necessary, extended diagnostics and training adjustments. 

79-year-old female patient with tapping and pressure pain in the upper lumbar spine area without trauma or a history of osteoporosis. Imaging (pelvic and lumbar spine X-ray and lumbar spine MRI) revealed a symphysis-related pubic bone fracture, a degenerative, partially activated spine, and fresh upper plate fractures in L1+2. Osteodensitometry with REMS yielded a T-score of –3.0 (lumbar spine) and –2.9 (femur) with a significantly increased risk of fracture and normal body composition (Fig. 2). Denosumab was administered and a fixed vitamin D substitution was prescribed. The patient is undergoing regular physiotherapy, is mobile in everyday life, and has no complaints. A follow-up examination using REMS is planned in six months and, if necessary, DXA during the course of treatment. 

Literature

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[7] Borsoi L, Armeni P, Brandi ML. Cost-minimization analysis to support the HTA of Radiofrequency Echographic Multi Spectrometry (REMS) in the diagnosis of osteoporosis. Glob Reg Health Technol Assess. 2023;10:1-11. Published 2023 Feb 6. doi:10.33393/grhta.2023.2492

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Klinische und sportmedizinische Relevanz

Degenerative Erkrankungen der Wirbelsäule zählen zu den drei häufigsten Diagnosen in der arbeitenden Bevölkerung. Die durchschnittliche Arbeits­unfähigkeit bei Rückenerkrankungen liegt in Deutschland bei etwa drei bis fünf Wochen, bei Bandscheibenvorfällen häufig deutlich darüber.

Auch im Leistungssport ist die Relevanz hoch: Bis zu 30 – 50 % aller Leistungsathleten entwickeln im Verlauf ihrer Karriere Symptome einer lumbalen Bandscheibendegeneration. Neben Schmerzen führen diese Veränderungen zu Einschränkungen der Leistungsfähigkeit, Trainingspausen und nicht selten zu vorzeitigem Karriereende. Bildgebende Verfahren zeigen jedoch auch bei asymptomatischen Personen häufig degenerative Veränderungen der Bandscheibe. Dies unterstreicht, dass Degeneration ein multifaktorieller, biologischer Prozess ist, der lange still verläuft und dessen klinische Manifestation von zusätzlichen Faktoren wie Entzündung, Stoffwechsel und Regenerationsfähigkeit abhängt.

Anatomie und Physiologie der Bandscheibe

Die Bandscheibe besteht aus dem äußeren Anulus fibrosus, dem gallertartigen Nucleus pulposus sowie den knorpeligen Endplatten. Ihre biomechanischen Eigenschaften beruhen auf einem fein abgestimmten Verhältnis von Kollagen (vor allem Typ I im Anulus und Typ II im Nucleus), Proteoglykanen und Wassergehalt. Da die Bandscheibe ein weitgehend avaskuläres Gewebe ist, erfolgt die Nährstoffversorgung über Diffusion. Dies macht sie besonders anfällig für metabolische Störungen.

Oxidativer Stress – physiologisch und pathologisch

Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) wie Superoxidanion, Wasserstoffperoxid oder Hydroxylradikale entstehen physiologisch im Rahmen des Zellstoffwechsels. In moderater Konzentration erfüllen sie wichtige Signalfunktionen, etwa bei der Immunabwehr, der Regulation von Autophagie und der Aktivierung von Transkriptionsfaktoren wie NF-κB oder AP-1. Kommt es jedoch zu einem Ungleichgewicht zwischen der Produktion von ROS und der antioxidativen Kapazität, entsteht oxidativer Stress. Besonders der Nucleus pulposus ist aufgrund seines aktiven Stoffwechsels und der hypoxischen Bedingungen eine relevante Quelle für ROS.

Pathophysiologie der Bandscheibendegeneration durch ROS

Oxidativer Stress führt zu strukturellen und funktionellen Schäden zentraler Zellbestandteile. ROS verursachen DNA-Doppelstrangbrüche, oxidieren Proteine und induzieren Lipidperoxidation. In der Bandscheibe resultiert dies in einer verminderten Kollagensynthese, strukturellen Veränderungen von Kollagenfasern sowie dem Abbau von Proteoglykanen. Der Wassergehalt der extrazellulären Matrix sinkt, die Elastizität nimmt ab und die mechanische Belastbarkeit sowohl des Nucleus pulposus als auch des Anulus fibrosus reduziert sich. Gleichzeitig aktivieren ROS entzündliche Signalwege. Proinflammatorische Zytokine wie TNF-α, IL-1β und IL-6 verstärken über NF-κB-abhängige Mechanismen die Expression von Matrixmetalloproteinasen (MMP). Diese beschleunigen den Kollagen- und Matrixabbau, während inhibitorische Systeme wie TIMPs durch ROS gehemmt werden. Die Folge sind fortschreitende Degeneration, Neovaskularisation, vermehrte Innervation des Anulus fibrosus und eine zunehmende Schmerzhaftigkeit.

Exogene und endogene Quellen oxidativen Stresses

Zu den wichtigsten externen ROS-Trei­bern zählen psychischer Stress, Nikotin- und Alkoholkonsum. Stress aktiviert die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse, erhöht den Cortisolspiegel und den mitochondrialen Stoffwechsel, was zu einer gesteigerten Elektronenleckage in der Atmungskette führt. Rauchen führt sowohl zu einer massiven exogenen Radikalbelastung als auch zu einer endogenen ROS-Produktion durch Aktivierung der NADPH-Oxidase. Alkohol verstärkt oxidativen Stress über CYP2E1, Acetaldehydbildung und die Schwächung antioxidativer Systeme.

Sirtuine als protektiver Mechanismus

Sirtuine, insbesondere SIRT1 und SIRT3, spielen eine zentrale Rolle bei der Regulation von oxidativem Stress, Entzündung und mitochondrialer Funktion. In Bandscheibenzellen fördern sie die Autophagie, hemmen die Apoptose und reduzieren entzündliche Prozesse. Mode­rate Mengen an ROS wirken dabei hormetisch und stimulieren sirtuin­abhängige Schutzmechanismen – ein Ansatzpunkt für präventive und therapeutische Strategien.

Sport als Schlüsselintervention gegen oxidativen Stress

Regelmäßige körperliche Aktivität stellt einen der wirksamsten modulierbaren Faktoren dar. Sport führt kurzfristig zu einem Anstieg von ROS, bewirkt langfristig jedoch eine deutliche Senkung der oxidativen Stresslast. Durch das Training werden antioxidative Enzyme wie Superoxiddismutase, Katalase und Glutathionperoxidase hochreguliert. Gleichzeitig verbessert sich die mitochondriale Effizienz, die ROS-Leckage sinkt und entzündliche Zytokine werden reduziert. Darüber hinaus fördert Bewegung die Mikrozirkulation und Nährstoffdiffusion über die Endplatten der Bandscheibe, reduziert viszerales Fettgewebe und senkt somit die systemische Entzündung. Dieser hormetische Effekt macht Sport zu einer zentralen präventiven Maßnahme gegen Bandscheibendegeneration.

Ernährung und antioxidative Mikronährstoffe

Neben Bewegung spielen ernährungsspezifische Antioxidantien eine unterstützende Rolle. Vitamine wie C und E, Coenzym Q10 sowie Polyphenole wirken als Radikalfänger und modulieren entzündliche Signalwege. Besonders Quercetin, Resveratrol und Curcumin zeigen in vitro und in vivo antioxidative und antiinflammatorische Effekte, unter anderem durch Hemmung der NADPH-Oxidase, Aktivierung von Nrf2 und Förderung der SIRT1-Aktivität. In Kombination mit körperlicher Aktivität können sie adaptive Schutzmechanismen verstärken.

Fazit für die sportmedizinische Praxis

Die Bandscheibendegeneration ist kein rein mechanisches Verschleißphänomen, sondern ein komplexer biologischer Prozess, der maßgeblich durch oxidativen Stress und Entzündungen beeinflusst wird. Sport, Lebensstilmodifikation und eine gezielte Unterstützung antioxidativer Systeme bieten ein großes präventives und therapeutisches Potenzial. Für die Sportmedizin bedeutet dies, Rückenschmerzen nicht nur strukturell, sondern auch metabolisch und entzündungsbiologisch zu denken – mit dem Ziel, Leistungsfähigkeit, Regeneration und langfristige Wirbelsäulengesundheit zu erhalten.

Literatur

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Wir berichten von zwei Patienten, die für eine geplante Operation einer Leistenhernie ein Prähabilitationsprogramm durchgeführt haben:

Fall 1

Herr Palmer stellte sich am 12.03.2025 erstmals in meiner Sprechstunde vor. Der 39-jährige Mann beschrieb, seit ca. zwei Monaten Schmerzen im Bereich der linken Leiste zu haben. Bei der Untersuchung zeigte sich eine gut reponible Leistenhernie auf der linken Seite, die auch im Ultraschall bestätigt wurde. Bis auf eine minimal-invasive Leistenhernienoperation rechts erfolgten keine abdominellen Voroperationen. Der BMI lag bei 26,3. Ich empfahl ihm die minimal-invasive Operation der Leistenhernie in TAPP-Technik. Die Operation wurde am 17.04.2025 wie geplant durchgeführt. In laparoskopischer Technik wurde ein 12 x 17 cm großes Kunststoffnetz eingelegt. Am Nachmittag des Operationstages konnte er nach Hause entlassen werden. In der Kontrolle sechs Tage nach der Operation, beschrieb der Patient kaum Beschwerden. Bei der Untersuchung zeigte sich eine Schwellung im Bereich der linken Leiste mit leichtem Druckschmerz. Bei der erneuten Vorstellung vier Wochen nach der Operation war die zuvor festgestellte Schwellung nicht mehr erkennbar und es bestanden keine Schmerzen mehr.

Fall 2

Die Vorstellung von Herrn Dr. Roßberg erfolgte mit einer Schwellung im Bereich der linken Leiste. Die Untersuchung inkl. Ultraschall ergab eine Leistenhernie links. Dem sportlichen, schlanken (BMI 25,4) Patienten empfahl ich die minimal-invasive Operation der Leistenhernie mit Netzeinlage. Der Eingriff wurde für den 14.11.2025 geplant. Aufgrund eines Infektes musste der Patient die Operation absagen. Bei einer Kontrolluntersuchung vier Wochen später war die zuvor diagnostizierte Schwellung nicht mehr zu tasten. In der Ultraschalluntersuchung konnte noch eine kleine Bruchlücke gesehen werden, allerdings ohne eine relevante Vorwölbung beim Pressen. Die zuvor beschriebenen Beschwerden bestanden nicht mehr. Daher verzichteten wir auf eine Operation.

(Mehr zu Operationen von Leistenhernien finden Sie HIER)

Prähabiltation aus physiotherapeutischer Sicht (Jörn Bremer)

Fall 1

Patientenvorstellung: Der Patient ist männlich, 39 Jahre alt und Freizeitsportler (zwei- bis dreimal Tennis die Woche inklusive Medenspiele). Beruflich ist der Patient Selbständig im Vertrieb und hat dementsprechend eine hauptsächlich sitzende Tätigkeit. Die gesundheitliche Vorgeschichte zeigt bereits eine Leistenbruchoperation auf der rechten Seite vor 15 Jahren. Laut eigener Schilderung dauerte es damals ca. ein Jahr bis zur völligen Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit und dem „Return to Competition“ im Fußball. Das Prähabilitationsprogramm dieses Patienten startete acht Wochen vor der geplanten Operation. Der Leistenbruch der linken Seite kam zustande beim Tennis spielen. Der Patient schilderte, er habe beim Ausholen und Rotieren des Oberkörpers (Aufschlag) ein „Poppen“ oder „Reißen“ gespürt. Symptomatisch bei diesem Fall zeigte sich das charakteristische Heraustreten einer Beule bei schon geringer Belastung an der linken Leiste. Ausserdem kam es zu diffusen Schmerzen (VAS 5/10) im Bereich der linken Leiste. Der Patient schilderte außerdem seine persönlichen Ängste: Angst vor einer (gefühlten) Instabilität des Rumpfes und Unsicherheit über das Ausmaß der Verletzung und die damit verbundene Behandlung und Rehabilitation, vor allem auf Grund seiner bestehenden Erfahrung mit der Verletzung und der damals sehr langen Rehabilitation.

Anamnese: In der physiotherapeutischen Erstanamnese wurde zunächst ein Erstgespräch geführt, in dem der Patient seine oben beschriebene aktuelle Situation sowie seine Krankheitsgeschichte erklärte. Danach wurde die Anamnese des Bewegungsapparates durchgeführt. Der Sichtbefund der Körperstatik im Stehen zeigte eine Hyperlordose der Lendenwirbelsäule. Außerdem auffällig war der „Stand-and-Reach“-Test, bei dem sich zwischen Patienten-Finger und Boden 10 cm Abstand zeigten. In der Befundung der passiven Beweglichkeit der beiden Hüftgelenke in Rückenlage zeigten sich die größten Einschränkungen in der Hüftgelenksrotation in 90 Grad Flexion. Auf beiden Seiten wurden ein Bewegungsausmaß von 25/0/35 festgestellt (Norm: ca. 40-0-50° https://flexikon.doccheck.com/de/Hüftbeweglichkeit). Abschließend wurde die Bauchmuskulatur getestet, indem der Patient in Rückenlage mit angestellten Beinen den Kopf heben sollte. Hierbei kam es zum sichtbaren und spürbaren heraustreten der Leiste auf der linken Seite. 

Ziele der Prähabilitation: Mit dem Patienten zusammen wurden nach der Anamnese Ziele der Prähabilitation festgelegt. Der Patient schilderte, er möchte bestmöglich auf die anstehende OP vorbereitet werden. Aufklärung über den Eingriff und die damit verbundenen Einschränkungen vor und nach der OP wurden mit dem Arzt besprochen und mit dem Physiotherapeuten noch einmal durchgegangen. Dem Patienten wurde erklärt, Belastungsspitzen für die Verletzung in der Zeit vor der OP und die Zeit der Rehabilitation zu vermeiden. Außerdem sollten in der Zeit der Vorbereitung auf die OP, Symptome wie Schmerz und verringerte Beweglichkeit durch passive, physiotherapeutische Behandlungen reduziert werden. Die Ziele der Trainingstherapie wurden zusammen mit dem Patienten definiert. Hierbei wurde für diesen Patienten eine Haltungsschulung festgelegt, um die Hyperlordose zu verbessern und dem Patienten eine bessere Rumpfkontrolle zu ermöglichen (Übungen und genauere Beschreibung im Teil der Trainingstherpie). Zu guter Letzt sollte auch der allgemeine Stoffwechsel des Körpers verbessert werden. Ein sanftes Ausdauertraining auf dem Radergometer und Cross-Trainer mit einer Belastung von ca. 40 – 50 % der Vo2max sollten die Ausgangssituation des Herz-Kreislauf-Systems und die Durchblutung verbessern, um die bestmögliche Blutversorgung und damit auch den Abtransport von Stoffwechselrestprodukten aus der OP-Region zu gewährleisten. 

Physiotherapeutische Behandlung: Die physiotherapeutische Behandlung wurde begleitend zum Training einmal pro Woche für eine Stunde durchgeführt. Neben passiven Behandlungen wurde auch immer wieder kontrolliert, ob der Patient sich mental gut vorbereitet fühlt und ob noch offene Fragen zu klären sind. In den Behandlungen wurde der Fokus auf die gefundenen Defizite der Erstanamnese gelegt. So wurden durch Weichteiltechniken Verspannungen und muskuläre Dysbalancen im Bereich der Oberschenkel (Vor- und Rückseite), der Gesäßmuskulatur sowie des Rückens behandelt.  Vor allem aber wurde zusätzlich zu der aktiven Mobilisation in der Trainingstherapie auch die passive Beweglichkeit der Hüften verbessert. Hier wurden die Weichteiltechniken kombiniert mit passiver Dehnung der Hüftgelenks-umliegenden Muskultur und CHRS-Techniken (Contract-hold-Relax-stretch nach Sölveborn 1983). Im Verlauf der Behandlung und des Trainings konnten hier eine Woche vor der Operation bereits Verbesserungen der Hüftgelenksrotation festgestellt werden. Die Beweglichkeitsgrade des Patienten von anfänglich 25/0/35 wurden deutlich auf 35/0/40 gesteigert. Der Patient schilderte kurz vor der Operation deutlich merkbare Verbesserungen der Beweglichkeit (Subjektiv wie objektiv dargestellt), ein besseres Körpergefühl im Bereich des Rumpfes sowie bessere Kontrolle. Auf jegliche Arten der passiven physikalischen Therapien wurde aufgrund nicht vorhander Möglichkeiten verzichtet.

Rehabilitation: Kurz zusammengefasst verlief die Reha im Anschluss an die Operation komplikationsfrei. In der Woche nach der Operation wurden Lymphdrainage-Techniken zur Entstauung des Wundgebiets durchgeführt. Ebenso wie sanftes Mobilisieren der Hüften im schmerzfreien Bereich und Atemtechniken zur leichten Aktivierung der Bauchmuskulatur. Zwei Wochen nach der Operation durfte der Patient wieder leichte Aktivitäten ausüben. Ein sanfter Einstieg in das Rehaprogramm (Bauchtraining, Mobilisation, Ausdauertraining auf dem Radergometer) sowie der Einstieg in den Tennissport (leichtes hin und her-spielen mit dem Sohn) wurde ohne Nebenwirkungen vom Patienten toleriert. Bereits vier Wochen post-OP stieg der Patient mit Erlaubnis des Arztes und Absprache mit Physiotherapeuten und Trainer in die Vorbereitung ein für die Tennis Medenrunde, auch weil die Progression der Trainingstherapie und die problemfreie Steigerung im Rehaprogramm ohne Nebenwirkungen verlief. Acht Wochen nach der Operation startete der Patient sein erstes Tennisturnier der Medenrunde.

Fall 2

Patientenvorstellung: Der Patient ist männlich, 51 Jahre alt und leistungsorientierter Freizeitsportler im Bereich Krafttraining (zwei bis drei Einheiten pro Woche) sowie einer Geschichte im leistungsorientierten Judosport. Er ist selbstständiger Zahnarzt. Die gesundheitliche Vorgeschichte bezieht sich vor allem auf das rechte Bein: Zwei operierte Kreuzbandrisse im rechten Knie im Jugendalter sowie ein Abriss des M. Rectus Femoris mit Refixation an der Spina ilica anterior superior durch Schraube stehen bereits zu Buche. Heute zeigt sich das rechte Bein mit einer deutlichen Varusabweichung im rechten Knie, was dem Patienten allerdings laut eigener Aussage keine Probleme macht. Der Leistenbruch auf der linken Seite kam durch starkes Krafttraining. So schilderte der Patient, es sei ihm in die Leiste „gefahren“, als er einarmiges Rudern mit der Kurzhantel (60Kg) durchführen wollte. Die Verletzung wurde durch den Arzt diagnostiziert und ist nicht durch das typische Heraustreten einer Beule erkennbar. Der Patient schilderte, er habe zwar keine großen Schmerzen (VAS 2/10) aber er fühle sich unsicher, was er zum aktuellen Zeitpunkt noch dürfe und wie er sich am besten auf die Operation vorbereite. Der Patient kam acht Wochen vor der geplanten Operation in unsere Einrichtung.

Anamnese: Der Patient befand sich in einer guten körperlichen Verfassung und war sehr muskulös. Im Sichtbefund waren außer der sehr deutlichen Varusstellung des rechten Knies, keine aussagekräftigen Abweichungen zu erkennen. Im Stand-and-Reach-Test wurde ein Defizit von 5 cm festgestellt. Die größten Einschränkungen wurden auch bei diesem Patienten im Bereich der passiven Innenrotation des rechten Hüftgelenks festgestellt (20/0/40). Eventuell als Folge der vielen Operationen am rechten Beinkomplex. Beim Test der Bauchmuskulatur in Rückenlage konnte die Verletzung nur durch fehlende Spannung im verletzten Gebiet ertastet werden, war aber nicht sichtbar zu erkennen. 

Ziele der Prähabilitation: Als Ziele wurden, zusammen mit dem Patienten, folgende Punkte definiert: Aufklärung über Wundheilung war für ihn aufgrund seiner beruflichen Situation nicht wichtig. Im Vordergrund sollten das Vermindern von muskulären Dysbalancen stehen sowie die Verbesserung der Beweglichkeit der rechten Hüfte. In der Trainingstherapie vor allem die Rumpfkontrolle und die Stabilität der Lenden-Becken-Hüft-Region im Hauptfokus liegen. Darüber hinaus das Erlernen der adäquaten Anpassung der Trainingsintensität zu Vorbereitung der Operation. Außerdem wurde für die Zeit der Prähabilitation ein genauer Ernährungsplan eingehalten (siehe Patiententeil). 

Physiotherapeutische Behandlung: Die Physiotherapie wurde begleitend zur Trainingstherapie einmal die Woche für eine Stunde durchgeführt. Der Fokus dieser Einheiten lag symptomatisch auf dem Verringern von muskulären Dysbalancen vor allem im Bereich des rechten Hüftgelenks. Weichteiltechniken und Dehnungen im Bereich der Oberschenkel Vor- und Rückseite sowie der Gesäßmuskulatur und der Lendenwirbelsäule zeigten sich beim Patienten als wohltuend und beweglichkeitsfördernd (nach 8 Wochen Hüftgelenksrotation rechts bei 30/0/40). Der Patient schilderte zunehmend weniger Probleme im Alltag zu haben und ein Gefühl von besserer Rumpfkontrolle sowie vermehrter Mobilität.

Rehabilitation: Aufgrund zeitlicher Engpässe des Patienten wurde die erste Operation zunächst vier Wochen weiter verschoben. Der Patient hielt sich weiterhin an sein Trainingsprogramm und machte Fortschritte. Wegen deutlichen Verbesserungen der Symptome und keinerlei Einschränkungen im Beruf und Alltag wurde vor der zweiten Operation der Arzt erneut konsultiert und musste bei der Ultraschalluntersuchung feststellen, dass die Leistenverletzung klinisch nicht mehr nachweisbar war, trotz (?) wiedererreichter vollständiger Trainingsbelastung. Bis auf weiteres und unter regelmäßigen Kontrollen wurde von der Operation abgesehen. Zusammen mit dem Patienten wurde dann das weitere Vorgehen besprochen. Dieses beinhaltete weitergehende, aber ausschleichende physiotherapeutische Behandlungen, vor allem eine langsame und sich stetig steigernde Trainingstherapie.

Prähabiltation aus trainingstherapeutischer Sicht (Kevin Myles)

Fall 1

Zu Beginn zeigte sich eine deutlich eingeschränkte Mobilität im Hüftbereich, was sich auch in der Übungsausführung widerspiegelte. Der anfängliche Schwerpunkt lag daher auf der Verbesserung der Hüftbeweglichkeit in allen Bewegungsrichtungen. Angrenzende Gelenke wie Sprung-, Kniegelenke und Wirbelsäule wurden bewusst einbezogen, um ein ganzheitliches Bewegungskonzept umzusetzen. Aufgrund stark ausgeprägter Einschränkungen kamen zur Verbesserung der Sprunggelenksmobilität überwiegend manuelle Techniken zum Einsatz. Die Hüftmobilisation erfolgte über kombinierte Übungen zur Innen- und Außenrotation sowie zu Flexion und Extension. Nach ersten spürbaren Verbesserungen wurde das Training schrittweise um Kräftigungsübungen für Hüftmusku­latur und Rumpf ergänzt. Der Fokus lag zunächst auf isometrischen Übungsformen, die dehnende und kräftigende Reize in teilweise unsicheren Bewegungsradien setzten. Eine zentrale Übung war der statische freie Kniebeugensitz („Horse Stance“), bei dem die Hüfte kontrolliert abgesenkt und die Position bei stabiler Wirbelsäulenhaltung gehalten wurde. Die Haltezeiten wurden progressiv gesteigert. Ergänzend kamen Rumpfstabilisierungsübungen auf stabilem und instabilem Untergrund sowie isometrische Rotationsübungen wie der Pallof Press zum Einsatz. Ziel war eine verbesserte neuromuskuläre Kontrolle und Belastungstoleranz im Hüft- und Rumpfbereich. Im weiteren Verlauf etablierten sich mehrere besonders effektive Übungen, die dauerhaft in das Training integriert wurden.

Fall 2

Zu Beginn wurden gezielt Übungen ausgewählt, die als vorbereitender trainingstherapeutischer Ansatz dienten und die in der Anamnese festgestellten Dysbalancen adressierten. Der Schwerpunkt lag auf der Verbesserung der Beweglichkeit des linken Sprunggelenks, der Mobilität und Kräftigung der beidseitigen Adduktorenkette sowie der Innenrotation der rechten Hüfte. Ziel war es, funktionelle Voraussetzungen für komplexere Übungsformen zu schaffen und das Bewegungssystem ganzheitlich vorzubereiten. Zur Verbesserung der Sprunggelenksmobilität kamen einfache, selbstständig durchführbare Übungen zum Einsatz, wie ein enger Ausfallschritt vor einer Wand mit kontrollierter Vorschubbewegung des Knies zur Förderung der Dorsalflexion sowie eine Übung mit Widerstandsband, bei der das Sprunggelenk aktiv in beide Richtungen gekreist wurde.

Zur Verbesserung der Hüftrotation wurde eine Standübung mit erhöht positioniertem Fuß gewählt, um eine ausgeprägte Außenrotation zu erzeugen. Durch den Einsatz eines leichten Zusatzgewichts erfolgte aus dieser Position ein aktives Dehnen der Gluteusmuskulatur. Alle Übungen wurden beidseitig und mit variierender Inten­sität durchgeführt. Mobilitätsübungen erfolgten konsequent nach dem Prinzip des „Stretch under Load“. Eine weitere Übung zielte auf die verbesserte Ansteuerung der Hüftbeugemuskulatur ab und wurde in einer Stützübung zwischen zwei erhöhten Kisten durchgeführt. Durch kontrolliertes Absenken und anschließendes Anheben des Beines wurde der Hüftbeuger gedehnt und die vordere Muskelkette, insbesondere der Psoas, aktiviert. Zur gezielten Verbesserung der Innenrotation kam ergänzend eine Widerstandsübung in Bauchlage mit 90-Grad-Beugung zum Einsatz. Insgesamt konnten aufgrund der guten körperlichen Ausgangsverfassung bereits fortgeschrittenere Übungen integriert werden.

Patient Voice

Fall 1 (Franco Palmer)

Vor fünfzehn Jahren wurde ich erstmals an einer Leistenhernie rechts operiert. Die Genesung war langwierig, schmerzhaft und psychisch belastend – ein Jahr dauerte es, bis ich mich wieder vollständig belasten konnte. Als kürzlich eine Leistenhernie links diagnostiziert wurde, entschied ich mich für einen völlig anderen Weg, der meine OP-Erfahrung grundlegend verändern sollte. Die ersten Anzeichen spürte ich während eines Tennisspiels als „Plopp“. Anfangs versuchte ich, die Beschwerden selbst zu kontrollieren, trainierte weiter und ergänzte mein Programm durch Rumpfkräftigung. Mit der Zeit bildete sich jedoch eine schmerzhafte Vorwölbung, die ärztlich abgeklärt wurde. Statt auf die Operation zu warten, begann ich ein strukturiertes Prähab-Programm. Fokus waren Hüft- und Gesäßmuskulatur sowie tiefe Rumpfstabilisatoren. Gleichzeitig informierte ich mich intensiv über den Eingriff. Diese Kombination aus körperlicher Vorbereitung und Wissen war entscheidend. Die psychologische Wirkung war enorm: Durch aktive Vorbereitung, Verständnis des Eingriffs und Begleitung durch Prof. Dr. Guido Woeste, Physiotherapeut Jörn Bremer und Fitnesstrainer Kevin Myles fühlte ich mich sicher und mental ruhig – ein starker Kontrast zur ersten Operation. Die körperlichen Vorteile zeigten sich unmittelbar: Schon etwa 30 Minuten nach der Operation konnte ich aufstehen und zur Toilette gehen. Gut trainierte Hüft- und Gesäßmuskeln ermöglichten Stabilität und frühe Mobilisation, wodurch Heilung und Durchblutung gefördert wurden. Nur drei Stunden nach dem Eingriff konnte ich nach Hause, die Rehabilitation begann sofort mit vorsichtiger Mobilisation, Atemarbeit und progressivem Training. Nach zwei Wochen spielte ich erste leichte Tennisbälle, nach vier Wochen nahm ich wieder am Medenrundenspiel teil – stabil, leistungsfähig und mit hohem Körpervertrauen. Dass meine Fitness nach diesen vier Wochen genauso gut war wie vor der OP, ließ sich auch mittels Bioimpendanzanalyse (BIA Systems) objektiv überprüfen und darstellen. Prähabilitation verkürzte nicht nur meine Genesungszeit, sondern stärkte Vertrauen, mentale Stärke und körperliche Widerstandsfähigkeit. Rückblickend war sie der entscheidende Faktor für eine kontrollierte, selbstbestimmte und erfolgreiche Heilung.

Fall 2 (Dr. Matthias Roßberg)

Im Rahmen eines Krafttrainings kam es beim einarmigen Kurzhantel-Rudern mit 60 kg zu einer akuten Verletzung der linken Leistenregion. Ich verspürte sofort einen ziehenden, stechenden Schmerz mit sicht- und tastbarer Vorwölbung, sodass das Training abgebrochen werden musste. Zwei Tage später stellte sich die Diagnose einer linksseitigen Leistenhernie bei Prof. Woeste. Die umfassende Aufklärung über Anatomie, Pathophysiologie sowie operative und konservative Optionen war für mich entscheidend – dies reduzierte Angst, Unsicherheit und Schonverhalten. Da keine Einklemmung vorlag und die Beschwerden belastungsabhängig waren, begann ich sofort eine strukturierte Prähabilitation. Ziel war nicht die Heilung der Hernie, sondern die Optimierung des entzündlichen Milieus, Verbesserung der Gewebequalität, Reduktion der Schmerzen und Steigerung der Belastbarkeit. Physiotherapeutisch wurde schrittweise die Rumpf-, Hüft- und Beckenstabilität aufgebaut. Beschwerden dienten als Orientierung zur Anpassung von Intensität und Trainingsumfang, was Vertrauen in die eigene Belastbarkeit stärkte und die interdisziplinäre Zusammenarbeit förderte. Ernährungsmedizinisch achtete ich auf entzündungsarme, eiweißreiche Kost, ergänzt durch Mikronährstoffe und Aminosäuren zur Unterstützung von Regeneration, Schlaf und Gewebesynthese: Magnesiumbisglycinat/-threonat zur neuromuskulären Entspannung, Glycin zur Kollagensynthese und Schlafverbesserung, Omega-3-Fettsäuren, Boswellia und Curcumin zur Modulation entzündlicher Prozesse sowie Ausgleich eines Vitamin-D-Mangels. Adaptogene wie Ashwagandha verbesserten Stressresilienz und Schlafqualität. Body-Mind-Interventionen mit Atem- und Entspannungsübungen regulierten das autonome Nervensystem, reduzierten sympathische Überaktivität und Muskelspannung. Dadurch verbesserten sich Schlaf, Körperwahrnehmung und subjektive Schmerzintensität, was die physiotherapeutische Belastungssteigerung erleichterte. Im Verlauf von Wochen nahm die Symptomatik kontinuierlich ab. Nach drei Monaten bestand vollständige Beschwerdefreiheit im Alltag und nahezu vollständige sportliche Belastbarkeit. In der Kontrolle bei Prof. Woeste zeigte sich kein operativer Behandlungsbedarf. Aus Patientensicht war die Kombination aus fundierter chirurgischer Aufklärung, strukturierter physiotherapeutischer Belastungssteuerung, gezielter Supplementierung und Body-Mind-basierter Stressreduktion der entscheidende Prähabilitationsfaktor. Sie reduzierte Angst, förderte Eigenverantwortung und ermöglichte eine stabile funktionelle Wiederherstellung ohne Operation.

Gürtelrose – Wie können Sie sich schützen?

Ein starkes Brennen, Stechen oder Ziehen: So macht sich eine Gürtelrose meist bemerkbar. Der Auslöser ist das Varizella-Zoster-Virus, das nach einer Windpockeninfektion im Körper »schlummert«. Oft wird das Virus erst aktiv, wenn das Immunsystem geschwächt ist. Die Folgen können gravierend sein: Neben schmerzhaften Hautausschlägen drohen chronische Nervenschmerzen und schwerwiegende Krankheiten wie Erblindung, Hirnhautentzündung oder sogar Gesichtslähmung.

Warum schnelles Handeln entscheidend ist

Bei den ersten Anzeichen einer Gürtelrose ist eine schnelle Reaktion entscheidend, um den Heilungsprozess zu fördern und Spätfolgen zu vermeiden. Dr. Georg Friese zeigt Ihnen,

• wie das Virus in Ihrem Körper schlummert und wieder aktiv wird.
• welche Symptome Sie unbedingt ernst nehmen sollten.
• warum eine frühzeitige Behandlung den Verlauf positiv beeinflusst.
• welche Maßnahmen Sie ergreifen können, um Ihr Risiko zu reduzieren.

So können Sie einer Gürtelrose vorbeugen

Mit gezielten Maßnahmen stärken Sie Ihr Immunsystem und senken das Risiko einer erneuten Erkrankung:

• Gesunde Ernährung: Frische, vitaminreiche Lebensmittel sorgen für starke Abwehrkräfte.
• Regelmäßige Bewegung: Sport hält Sie fit und unterstützt Ihr Immunsystem.
• Kälte gezielt einsetzen: Kalte Duschen oder Eisbäder stärken die Widerstandsfähigkeit Ihres Körpers.
• Schadstoffe vermeiden: Reduzieren Sie Alkohol und verzichten Sie auf Rauchen, um Ihr Immunsystem zu entlasten.
• Gezielte Nahrungsergänzung: Supplements wie Vitamin C können Ihre Gesundheit in stressreichen Phasen zusätzlich fördern.

Ihr Weg zu einem starken Immunsystem

Fundierte Informationen und praktische Tipps helfen Ihnen, aktiv etwas für Ihr Wohlbefinden zu tun und einer Gürtelrose vorzubeugen. Dr. Georg Friese begleitet Sie mit verständlichen Erklärungen und konkreten Ratschlägen, um langfristig fit zu bleiben. Handeln Sie jetzt und schützen Sie Ihre Gesundheit!

Riva Verlag 2025, Friese

ISBN: 978-3742328342, 12,00 (Taschenbuch), 9,49 (Kindl)

Auswahl der Effekte der Inhaltsstoffe von Kirschen

Inhaltsstoffe von Kirschen haben eine Vielzahl von Effekten:

• Senken oxidativen Stress
• Entzündungshemmung
• Reduzieren Muskelkater und Leistungsabfall beim Sport
• Bluthochdrucksenkung
• Gicht – Harnsäuresenkung
• Arthritis-Cox 2 Hemmung
• Verbesserte Kognition – Demenz
• Verbesserter Schlaf

Dieser Artikel soll am Beispiel der sekundären Pflanzeninhaltsstoffen der Sauerkirsche nicht nur die Beobachtungen und Wirksamkeit z.B. im Sport, sondern auch die Stoffwechselwege und die epigenetische Wirkung (Ablesen von Genomen) als wichtigen und möglicherweise entscheidenden Mechanismus aufzeigen.

Inhaltsstoffe

Heute sind 74 Sorten von Sauerkirschen bekannt, deren Gehalt an Polyphenolen je nach Sorte variiert (1). Besonders hervorzuheben ist die Montmorency-Sauerkirsche: Montmorency-Sauerkirsche: 4,07 mg Polyphenole pro Gramm, 13,46 ng Melatonin pro Gramm. Royal Ann: 2,29 mg Polyphenole pro Gramm. Balaton-Sauerkirsche: 2,06 ng Melatonin pro Gramm. Rainier-Kirsche: 0,75 mg Polyphenole pro Gramm. Für die rote, blaue und violette Färbung von Gemüse, Beeren und Früchten sind Anthocyane als wasserlösliche Flavonoide verantwortlich. Es gibt sechs typische Anthocyanidine: Cyanidin, Delphinidin, Malvidin, Peonidin, Petunidin und Pelargonidin. Weitere sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe sind Kaempferol, Myricetin , Fisetin, Silymarin, Rutin, Isorhamnetin, Quercetin sowie bioaktive Derivate wie Catechin, Epicatechin, Epigallocatechin, Procyanidin.

Entzündungshemmung

Die wichtigsten Ziele der Entzündungshemmung sind heute die Hemmung des NF-κB-Signalwegs, Aktivierung von NRF 2, Verringerung der Produktion proinflammatorischer Zytokine, Hemmung des NLRP 3 Inflammasome und im Sinne der Entzündungsauflösung die Umpolarisierung von Makrophagen vom entzündlichen
M1- zum anti-entzündlichen M2-Phänotyp. Zudem auch das Abfangen von freien Radikalen und Cox-1 und Cox-2 Hemmung ohne die Nebenwirkungen wie die der NSAR.

Die Sauerkirsche (tart cherry;TC; Prunus cerasus) besitzt ein hohes antioxidatives und entzündungshemmendes Potenzial, das auf ihre reichhaltigen bioaktiven Inhaltsstoffe wie Anthocyane, Polyphenole, Vitamine, Beta-Carotin, Ellagsäure und Chlorogensäure zurückzuführen ist.  Die häufigsten Anthocyane sind Cyanidine (8) wie cyanidin-3-glucoside (C3G). Die therapeutische Wirkung von Anthocyanen durch das Abfangen von freien Radikalen und Regulierung von Blutmarkern, die mit Blutfettwerten und Herz Kreislauf-Risiken bei entzündungsbedingten Erkrankungen in Verbindung stehen, ist gut dokumentiert. Die Radikalfänger-Wirkung erfolgt über den Angriff auf die Hydroxylgruppen des B-Rings in der Anthocyanstruktur und auf das Oxonium-Ion des C-Rings (5). Viele dieser Substanzen sind in der Lage, die Cyclooxygenase-2 (COX-2) -Expression deutlich zu unterdrücken, welches dem anti-entzündlichem Wirkmechanismus der nicht steroidalen Antirheumatika (NSAR) wie Ibuprofen und Diclofenac entspricht (6). Die COX-2-Hemmwirkungen waren vergleichbar oder größer als bei mehreren phenolischen Verbindungen (Cyanidin-3-O-Glucosid, Lycopin, Chlorophyll, B-Carotin und Bixin) und entzündungshemmenden Medikamenten (Ibuprofen, Vioxx und Celebrex).

Regeneration

Trainingsbedingte Muskelschäden (EIMD – Exercise-Induced Muscle Damage) entstehen durch intensive oder langanhaltende Belastung – oder eine Kombination aus beidem – insbesondere nach exzentrischen Übungen (10) und verlaufen vermutlich in zwei Phasen (11). Die erste Phase umfasst eine mechanische Zerstörung von Sarkomeren und oxidativen Stress durch eine erhöhte Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) (12). Die daraus resultierende Entzündungsreaktion führt zu sekundären Muskelschäden, die die vollständige Wiederherstellung der Muskelfunktion verzögern können (13–17). Gegenwärtig ist davon auszugehen, dass eine Ergänzung mit > 1000 mg Polyphenole pro Tag für drei oder mehr Tage vor und nach Belastung die Erholung verbessert. Eine Supplementierung mit etwa 300 mg Polyphenolen 1–2 Stunden vor dem Training kann die Leistungsfähigkeit bei Ausdauerbelastungen und wiederholten Sprints durch antioxidative und gefäßbezogene Mechanismen (verbesserte Perfusion) verbessern (3). Es wird daher klar, dass Konzentrate von Beeren, Früchten oder Gemüse mit möglichst hohem Gehalt an sekundären Pflanzeninhaltsstoffen für gezielte Anwendungen in Frage kommen. Um die Bioverfügbarkeit der extrahierten Polyphenole zu verbessern, wäre es vorteilhaft, geeignete technologische Verfahren wie Mikro- und Nanoverkapselung oder Fermentation einzusetzen (4,70,71).
Sauerkirschsaft wird unter Sportlern häufig als Regenerationsgetränk verwendet, hauptsächlich aufgrund seines hohen Gehalts an Phenolen und Anthocyanen sowie damit positiv belegten Studien (22-24). Diese Inhaltsstoffe können Marker des antioxidativen Status und der systemischen Entzündung beeinflussen, insbesondere nach intensiver körperlicher Belastung (25). Für Granatapfel-Extrakt, Blaubeeren und schwarzen Johannisbeer-Nektar ist die verbesserte Erholung und Verringerung der Symptome von EIMD und damit Milderung von Schmerzen sowie Kraftverlust ebenfalls beschrieben (19,20,21). Die Einnahme von Sauerkirschen (TC=tart cherry) als Montmorency-Sauerkirschkonzentrat verbesserte die Leistung, Erholung, Muskelkater und entzündliche Serumparameter bei 16 gesunden Fußballern nach wiederholten Sprintbelastungen (26). Bei 27 Läufern und Triathleten verbesserte sich die Marathonzeit, senkten sich die Marker für Muskelkatabolismus, oxidativen Stress und Entzündung im Vergleich zu Placebo bei einer Einnahme 10 Tage vor bis 2 Tage nach dem Rennen (27). Bei 20 Marathon Läufer(innen) senkten sich nach dem Rennen Entzündungsparameter und Schmerz bei Einnahme 5 Tage vor und 2 Tage nach dem Rennen (28). Nach dem Training bei Radfahrern, die Kirschsaft 7 Tage zuführten, war die Interleukin- 6-Konzentration um 200 % niedriger (29). Hingegen kamen Abbott et al. zu dem Schluss, dass Sauerkirschsaft die Erholung nach einem Fußballspiel bei Profispielern nicht beschleunigte (30). Diese widersprüchlichen Ergebnisse könnten durch Unterschiede im Leistungsniveau der Teilnehmer erklärt werden, da der Kraftverlust und die trainingsbedingten Muskelschäden im Versuchsprotokoll bei Elite-Spielern nur gering ausgeprägt waren. Zudem verzichteten die Teilnehmer in der Studie nicht auf ihre gewohnte Ernährung, einschließlich Obst und Gemüse mit hohem Polyphenolgehalt (30). In anderen Studien hingegen wurde der Verzehr polyphenolreicher Lebensmittel während der Testphase ausgeschlossen (26,29,31). Dies deutet darauf hin, dass eine ausreichende Menge an Polyphenolen aus der normalen Ernährung die Wirkung der Sauerkirsch-Supplementierung abschwächen könnte und eine zusätzliche Aufnahme dieser Nährstoffe möglicherweise keinen weiteren Nutzen bringt (32). Eine weitere Metaanalyse hebt die Wirksamkeit von Sauerkirschkonzentrat zur Verbesserung der Ausdauerleistung hervor – durch Mechanismen wie verbesserte Sauerstoffversorgung und reduzierten oxidativen Stress (33). Die Ergebnisse klinischer Studien zur Wirkung von TC-Supplementierung auf EIMD sind teilweise widersprüchlich. Einige Studien zeigen eine signifikante Reduktion bestimmter Marker für Muskelschäden durch Sauerkirschsaft (TCJ – Tart Cherry Juice) (28,29,31,33-37), während andere keinen signifikanten Effekt feststellen konnten (15, 38).

Ein aktuelles systematisches Review/Meta-Analyse aus 2025 (39) kommt zu dem Schluss, dass TC (Tart Cherry Juice) bestimmte Faktoren im Zusammenhang mit trainingsbedingten Muskelschäden (EIMD) signifikant verbessern kann, darunter die maximale isometrische Muskelkraft (MVIC) sowie einige entzündungsbezogene Biomarker wie IL-6 und IL-8. Allerdings wurde kein entsprechender Effekt auf Muskelverletzungen, Muskelkater und andere Entzündungsmarker wie CRP, TNF-α und IL-1β festgestellt. Daher scheint die TCJ-Supplementierung eine sichere und wirksame ernährungsbezogene Strategie zur Verbesserung der Muskelfunktion bei Sportlern darzustellen. Die Ergebnisse der Dosis-Wirkungs-Analyse dieser Studie deuten darauf hin, dass 260 ml TCJ pro Tag die optimale Dosis zur Verbesserung der MVIC-Werte ist. Jedoch zeigten sich im Hinblick auf Leistungssteigerung bei anderen Studien keine Unterschiede in der Zeitfahrleistung (17±3 Min mit Kirschsaft vs. 17±2 Min mit Sportgetränk, p = 0,27) oder anderen Messwerten zwischen den Getränken. In dieser randomisierten, Cross-over-Design mit 12 Freizeitradfahrer erhielten diese jeweils zweimal täglich 300 ml Sauerkirschsaft oder Sportgetränk über 4 Tage vor und 2 Tage nach dem Training. Am Trainingstag wurden die Getränke (1 g/kg Kohlenhydrate) 45 Minuten vor einer 90-minütigen Radfahrt bei 65 % VO₂peak konsumiert, gefolgt von einem 10-km-Zeitfahren (32). Eine einmalige Supplementierung mit 30 ml Montmorency Sauerkirschsaft 1,5h vor Belastung bei trainierten Radfahrern den senkte den Blutdruck und verbesserte einige Aspekte der Trainingsleistung, insbesondere der Endsprint-Leistung (40).

Fazit: Sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe der Kirche eignen sich besonders zur Prävention, Regeneration, dem Erhalt der Muskelkraft und verbesserten Durchblutung. Zur Leistungssteigerung könnten Polyphenole aufgrund der verbesserten Perfusion beitragen, jedoch sind Rote Bete insbesondere für Ausdauersportarten zur Leistungssteigerung aufgrund des hohe Nitratgehaltes sicher geeigneter.

Biochemie und Epigenetik des Muskels

Einer der Hauptmechanismen, die für die Verringerung der Kraftentwicklungsfähigkeit nach intensiver körperlicher Belastung angenommen werden, ist die veränderte Ca²⁺-Empfindlichkeit der Myofibrillen (41,42). In-vitro-Studien haben gezeigt, dass oxidierte Cysteinreste von Troponin I mit Glutathion binden können (43). Diese Glutathionylierung wirkt schützend auf Troponin-I-Moleküle gegenüber oxidativem Stress und erhöht die Ca²⁺-Empfindlichkeit des kontraktilen Apparats (41). Diese Mechanismen könnten sich positiv auf die sportliche Leistungsfähigkeit auswirken (43).

2022 wurde erstmals in vivo mit Muskelbiopsien gezeigt, dass die Supplementierung mit MCC, die Expression antioxidativer Gene und Proteine wie Nrf2, HO-1 und SOD2 im menschlichen Skelettmuskel signifikant erhöht – parallel zu einem deutlichen Anstieg der Plasmakonzentrationen phenolischer Säuren. Das macht Sie besonders aussagekräftig im Vergleich zu früheren Zell- oder Tiermodellen (18). Der zugrunde liegende Mechanismus wird als Aktivierung der endogenen Antioxidantienproduktion über den Nrf2-Antioxidantien-Response-Element-Signalweg nach Exposition gegenüber den erhöhten phenolischen Metaboliten vermutet (19,20) der auch die funktionelle Muskelregeneration nach trainingsbedingten Muskelschäden verbessert. Nrf2 gilt als „Master-Regulator“ der antioxidativen Abwehr. Seine Aktivierung führt zu einer verstärkten Expression endogener Antioxidantien wie GPX (Glutathionperoxidase) und SOD (19,41) und zytoprotektiver Gene, die vor oxidativem Stress schützen. In vivo konnte ein Anstieg sowohl der GPX3-mRNA- als auch der Proteinexpression nach MCC-Supplementierung gezeigt werden. Die GPX3-mRNA ist der Bauplan für das Enzym Glutathionperoxidase 3 (GPX3), das Zellen vor oxidativem Stress schützt, indem es reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und schädliche Lipide unschädlich macht. Niedrige GPX3-mRNA-Spiegel werden im Übrigen auch mit einem höheren Risiko für Lymphknotenmetastasen bei Brustkrebs in Verbindung gebracht. Wie andere Glutathionperoxidasen ist auch GPx3 eine Selenoprotein, das ein Selenocystein im aktiven Zentrum enthält und für seine Funktion Selen als Spurenelement benötigt.

Entzündliche Erkrankungen

Entzündungen und oxidativer Stress sind häufige Treiber vieler chronischer Erkrankungen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD), Diabetes und Krebs. Entzündungen können funktionell zu abnormaler Zellproliferation führen, entzündliche Zellen anziehen und die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) innerhalb der Zellen erhöhen. Diese Veränderungen können DNA-Schäden verursachen und die Reparaturmechanismen der DNA in entzündetem Gewebe und Organen beeinträchtigen. Wenn Zellen über längere Zeit entzündlichen Faktoren ausgesetzt sind, beginnt sich ein chronischer Krankheitsverlauf zu entwickeln (44).

Darüber hinaus führt die Zunahme von ROS zu oxidativem Stress und Veränderungen in der Proteinmodifikation (45,46). Die Oxidation von Proteinen kann wiederum die Bildung von entzündlichen Signalen wie Peroxiredoxin 2 (PRDX2) auslösen (47). PRDX2 ist ein redox-aktives Enzym, das Makrophagen aktivieren kann, Zytokine freizusetzen, was die Entzündung verstärkt und zur Entwicklung chronischer Krankheiten beiträgt (46). Bei entzündlichen Darmerkrankungen konnten Anthocyane gegenüber entzündungshemmenden Medikamenten einen besseren Effekt zeigen (48).

Schutz vor Umweltbelastungen

Es wurde gezeigt, dass die durch Feinstaub (PM10) induzierte ROS-Produktion dank Quercetin, Kaempferol und Chlorogensäure durch TC gehemmt werden kann (49). PM10 als Luftschadstoff verursacht zelluläre Schäden an Organellen wie Endoplasmatischem Retikulum (ER), Lysosomen, Mitochondrien (50). Flavonoide können die durch PM10 ausgelöste oxidative Apoptose von Keratinozyten hemmen, indem sie den NF-κB-Signalweg herunterregulieren. Auch Epigallocatechingallat wie es in der TC vorkommt wurde als phenolische Antioxidans bestätigt, die ROS-Bildung und zytotoxische Effekte hemmen kann (51).

Chlorogensäure (CGA)

CGA ist eine wichtige Polyphenolverbindung in der menschlichen Ernährung und kommt häufig in TC-Saft und dessen Konzentraten vor. CGA hat eine antioxidative Wirkung, hemmt nach Mahlzeiten die Aufnahme von Zucker ins Blut und wirket Diabetes entgegen. Zudem wirken Chlorogensäuren blutdrucksenkend und krebsfeindlich, können bei Magengeschwüren und Leberentzündungen hilfreich sein und das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen senken. Die vielfältigen Rollen von CGA in der epigenetischen Regulation und metabolischen Modulation wurden umfassend untersucht und nachgewiesen. Die Wirkungen von CGA auf epigenetische Mechanismen betreffen hauptsächlich die DNA-Methylierung, Histon-Modifikation und die Regulation nicht-kodierender RNAs. CGA steht zudem in engem Zusammenhang mit Stoffwechselwegen und besitzt bedeutendes Potenzial zur Vorbeugung und Behandlung von Krebs sowie metabolischen Erkrankungen wie Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen (52).

Diabetes

Das Hemmpotenzial von Montmorency-Sauerkirschen für die Glykamieregulation und anderer entzündungsrelevanter Enzyme zeigte sich durch signifikante Hemmung der α-Amylaseaktivitat, milde Hemmung der α-Glucosidase und Inhibition von Angiotensin I- 89 % (Bluthochdrucksenkung) (53) sowie durch starke bis mäßige Hemmungen von Cyclooxygenase-1 (65 %), Lipoxygenase (64 %) (Hemmung entzündlicher Leukotriene / Asthma), Cyclooxygenase-2 (38 %) bzw. Xanthinoxidase (Harnsäuresenkung), (26 %). Die Hemmung all dieser Enzyme bieten eine starke Grundlage für das Management von Typ-2-Diabetes und Herz-Kreislauf- Erkrankungen, indem die Glukoseabsorption steuern und die damit verbundene Hypertonie und Entzündung reduzieren. Im Review für Montmorency-Sauerkirschen (2) dauerten die meisten Studien weniger als 2 Wochen (5h bis 3 Monate) und wurden mit einem Äquivalent von 45 bis 270 Kirschen / Tag (Anthocyane 55–720 mg / Tag) in Einzel- oder aufgeteilten Dosen durchgeführt. Kirschen reduzierten auch das Hämoglobin A1C (HbA1C), das Lipoprotein sehr niedriger Dichte (VLDL) und Triglyceride / High-Density-Lipoprotein (TG / HDL) bei diabetischen Frauen und VLDL und TG / HDL bei übergewichtigen Teilnehmern (55).

Harnsäure und Gicht

Gicht tritt als Folge der Kristallisation von Harnsäure in Gelenken auf und verursacht Schwellung und Schmerzen in den damit verbundenen Bereichen. Ziel im Leistungssport ist eine Harnsäure < 5 mg / dl um Gelenke, Muskeln und Sehnen zu schützen. Bei 10 gesunden Frauen, die an einem Tag 280 g Kirschen zuführten, waren die Entzündungswerte niedriger und die Harnsäurespiegel gesunken (56). Durch die Einnahme von Kirschen konnte in einer einjährigen Studie der Boston University School of Medicine bei 633 Gicht-Patienten das Risiko für Gichtanfälle um 35 % gesenkt werden (57). Im Rückblick auf alle evidenten Studien verringerte der Verzehr von Kirschen die Marker für oxidativen Stress in 8 von 10; Entzündung in 11 von 16; belastungsinduzierten Muskelkater (DOMS) und Kraftverlust in 8 von 9; senkte den Blutdruck in 5 von 7 und eine Arthritis in 5 von 5 Studien (2).

Schlaf

Kirschsaft erhöht die Schlafdauer und die Schlafeffizienz. Der Schlaf verbesserte sich wohl auch aufgrund des Melatoningehaltes in 4 von 4 Studien (2). Kirschsaft erhöhte die Melatoninaufnahme allerdings nur um 85 μg pro Tag, obwohl die zur Behandlung von Schlaflosigkeit wirksame Melatonindosis zwischen 0,5 und 5 mg pro Tag liegt – also dem 6- bis 60-Fachen. Daher ist der Anstieg des Melatonins möglicherweise nicht der Hauptmechanismus, der für die Verbesserung der Schlafqualität verantwortlich ist (54). Das im Kirschsaft enthaltene Procyanidin B-2 hemmte das Enzym IDO (indoleamine 2,3-dioxygenase), steigerte dadurch die Verfügbarkeit von Tryptophan, verringerte Entzündungen und könnte teilweise für die Verbesserung von Schlaflosigkeit verantwortlich sein. Die essenzielle Aminosäure Tryptophan ist die Vorstufe (Präkursor) des Schlafhormons Melatonin. IFN-γ (Interferon-Gamma) reguliert COX-2 und IDO nach oben und steht nachweislich mit einer erhöhten Produktion von PGE2 und Kynurenin in Zusammenhang. Eine Überexpression von IDO ist mit einer verstärkten COX-2-Expression verbunden. Die Hemmung von IDO geht mit einer Unterdrückung von COX-2 einher und erklärt die entzündungshemmende Wirkung über diesen Weg (9).

Mikrobiom – Darm

Der Darm ist durch eine ökologische Vielfalt von Mikroorganismen gekennzeichnet – mit über 100 Billionen mikrobiellen Zellen, die in symbiotischer Gemeinschaft in ihm leben. Polyphenole beeinflussen die Zusammensetzung und Aktivität der Darmflora durch Modulation indem sie nützliche Darmbakterien wie Bifidobacterium und Lactobacillus fördern und potenziell pathogene Keime wie Clostridium oder E. coliunterdrücken. Da nur ein kleiner Teil im Dünndarm aufgenommen wird, gelangen viele Polyphenole in den Dickdarm, wo sie von Mikroben zu bioaktiven Metaboliten umgewandelt werden – z. B. zu kurzkettigen Fettsäuren oder phenolischen Säuren.  Einige Polyphenole fördern die Integrität der Darmwand, reduzieren die Durchlässigkeit, besitzen antibakterielle Eigenschaften, modulieren den Gehalt sowie die Vielfalt der Darmbakterien und können das übermäßige Wachstum bestimmter Mikroorganismen verhindern. Die Abbauprodukte von Phenolen können von anderen nützlichen Bakterien in einem sogenannten „Cross-Feeding“-Netzwerk verwertet werden. Sie können die Expression von Genen für antioxidative Enzyme wie Superoxiddismutase oder Glutathionperoxidase fördern. Ein präbiotischer Effekt wurde durch den Anstieg von Bifidobacterium infolge der Chlorogensäure vermutet. (58-64,33)

Sauerkirschen haben das Potenzial, das Darmmikrobiom positiv zu beeinflussen – insbesondere durch ihre Polyphenole. Allerdings hängt die Wirkung stark vom individuellen Mikrobiom ab. Für eine gesunde Darmflora ist es daher wichtig, Sauerkirschen in eine ausgewogene, ballaststoffreiche Ernährung zu integrieren und nicht als alleinige Saftkur zu verwenden, da es zu einer ungünstigen Veränderung der Bakterienzusammensetzung kommen kann – insbesondere im Mikrobiom des Mundes (65).

Immunmodulation und Genregulation

Toll-like-Rezeptoren (TLRs) sind Teil des angeborenen Immunsystems und vermitteln Reaktionen auf Endotoxine wie Lipopolysaccharide (LPS). Der TLR4-Rezeptor kann durch Bindung an LPS die NF-κB-Signalwege aktivieren und die Expression von entzündlichen Faktoren wie TNF-α, IL-6, IL-1β und COX-2 auslösen (66). Anthocyane können die Expression entzündlicher Gene herunterregulieren, indem sie die Aktivierung entsprechender Transkriptionsfaktoren kontrollieren (67,68).

Epigenetische Effekte und Entzündungshemmung

NRF2 (nukleärer Faktor erythroid 2-ähnlicher Faktor 2) ist ein Transkriptionsfaktor, der antioxidative und zellschützende Reaktionen reguliert. Der nukleäre Faktor erythroid 2-ähnlicher Faktor 2 (NRF2) ist ein CNC-Basisregion-Leucin-Zipper-Protein, das als zentraler Transkriptionsfaktor für die Aufrechterhaltung des zellulären Redox-Gleichgewichts fungiert, indem er die Expression zahlreicher antioxidativer und Phase-II-Detoxifikationsenzyme koordiniert. Da die Entzündungsreaktion eng mit oxidativem Stress verknüpft ist, liegt es nahe, dass die Aktivierung von NRF2 Entzündungen und damit auch Zytokinstürme begrenzen kann. Er mildert Schäden durch Umweltstressoren, indem er Gene aktiviert, die gegen oxidativen Stress und Entzündungen wirken. Die Mehrheit der Anthozyane in Kirschen stellen die Cyanidine wie z.B. C3G (cyanidin-3-glucosid). C3G aus der TC löst diese antioxidativen Effekte durch Förderung der Expression von antioxidativen Enzymen, Reduktion der ROS-Produktion und Aktivierung des Nrf2/AMPK-Signalweg aus. Dadurch kommt es zur Hemmung des NF-κB-Signalwegs, Verringerung der Produktion von proinflammatorischen Zytokinen, Umpolarisierung von Makrophagen vom entzündlichen M1- zum anti-entzündlichen M2-Phänotyp. Diese Mechanismen tragen u.a. zur Linderung von entzündlichen Darmerkrankungen bei (69).

Wie sekundäre Pflanzenstoffe NRF2 aktiviert

NRF2 ist normalerweise mit Keap1 (Kelch-like ECP-associated protein 1) im Cytoplasma der Zelle verbunden, was ihn inaktiv hält. Bestimmte sekundäre Pflanzenstoffe aus der Sauerkirsche, aber auch aus Curcumin und Sulforaphan (Brokkoli) können die Bindung von NRF2 an Keap1 auflösen. Die freigesetzten NRF2-Proteine wandern in den Zellkern. Im Kern bindet NRF2 an spezielle DNA-Sequenzen Antioxidant-Response-Elemente (ARE) und aktiviert die Expression von Genen, die antioxidative Enzyme (wie Glutathionperoxidase, Superoxiddismutase) und andere Schutzproteine kodieren. Die produzierten Enzyme und Proteine neutralisieren freie Radikale und schützen Zellen vor oxidativem Stress und anderen Schäden. NRF2 inaktiviert 500 Gene die mit NF-κB Stoffwechsel zu tun haben und ist damit ein Schlüsselregulator bei der zellulären Abwehr gegen oxidativen Stress und Entzündungen, indem er die Expression von Genen induziert, die antioxidative, entgiftende und entzündungshemmende Funktionen übernehmen.

Abb.2: Hypothetisierter Mechanismus, der der erhöhten Expression von GPX nach MCC-Supplementierung zugrunde liegt. Muskelverletzung mit Kraftverlust durch erhöhten oxidativen Stress und Entzündung. Reduzierung der Muskelverletzung durch Aktivierung von NRF2 und Expression von GPX (Glutathionperoxidase) (18).

Wirkung auf Fettgewebe und Entzündung – metabolisches Syndrom (MetS)

Metabolisches Syndrom, etwa Adipositas, ist ein chronischer Zustand, der mit oxidativem Stress und Entzündungen (silent Inflammation) einhergeht. Anthocyane – bekannt für ihre antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften – könnten hier regulierend wirken. TC hemmt die Entzündungsreaktion im Fettgewebe von Zucker-Fettleibigkeitsratten, senkt die Expression von proinflammatorischen Biomarkern wie TNF-α, IL-6 und NF-κB (72). Wurden Ratten 16 Wochen lang mit einer fettreichen Diät gefüttert, um MetS auszulösen, milderte die Zugabe von C3G aus Sauerkirschen zu fettreichem Essen diese Symptome deutlich durch weniger Gewichtszunahme, reduzierte Bauchfettansammlung, verbesserte Blutfettwerte und Glukosestoffwechsel, gesündere Herz- und Leberstruktur und -funktion. Aus Sicht der Adipositasprävention moduliert C3G den Lipidstoffwechsel, indem es die Lipidneubildung verringert, die Fettsäureoxidation steigert und die Fettansammlung reduziert. Es erhöht den Energieverbrauch, fördert die Aktivität von braunem Fettgewebe und aktiviert die Mitochondrienbiogenese (73). Eine zehnmonatige Ernährung mit C3G-angereichertem Mais bei Mäusen bewirkte eine Remodellierung der H3K4me3-Histonmarkierung in der Leber. Diese Modifikation beeinflusst Promotorregionen und damit Signalwege wie den Integrin-Linked-Kinase-Weg, der mit entzündungshemmenden Reaktionen verbunden ist (74).

Neuroprotektive Effekte

C3G wirkt schützend auf das zentrale Nervensystem und kann Erkrankungen wie zerebrale Ischämie, Alzheimer, Parkinson, Multiple Sklerose, Glioblastom verhindern oder abmildern. Die Schutzmechanismen beinhalten die Hemmung von oxidativem Stress und Neuroinflammation, Unterdrückung der JNK-Aktivierung, Verbesserung der zellulären Degeneration, Aktivierung des BDNF-Signalwegs, Wiederherstellung der Ca²⁺- und Zn4)²⁺-Homöostase (75)

C3G und Mitochondrienfunktion

Mitochondrien sind essenziell für die Energieproduktion. Entzündungen und oxidativer Stress können ihre Struktur und Funktion beeinträchtigen. C3G führt zur Hemmung von ROS-Bildung durch Reduktion von cleaved Caspase-3 und des Bax/Bcl-2-Verhältnisses, Verbesserung der Expression antioxidativer Gene und Hemmung von p38 MAPK und ERK1/2 (76).

C3G bei alkoholbedingter Mitochondrienschädigung

In der Studie von Qiao H. et al. mit einem Mausmodell für alkoholische Fettleberkrankheit (ALD) zeigte C3G eine Reduktion der Expression von CYP2E1, einem ROS-produzierenden Enzym, Schutz der Mitochondrienstruktur (keine Schwellung oder Fragmentierung) und Erhöhung der Expression von Mitophagie-Genen wie Usp30. Damit schützt C3G Mitochondrien durch Regulation der Mitophagie und Reduktion von mitochondrienbasiertem oxidativem Stress (77).

Chlorogensäure

Die antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften von CGA bilden die Grundlage für seine Rolle in der epigenetischen Regulation und der Modulation von Stoffwechselwegen. So kann CGA die Aktivität zellulärer antioxidativer Enzyme durch die Hochregulierung des nuklearen Faktors Nrf2 steigern, was die Produktion von ROS (reaktiven Sauerstoffspezies) reduziert und Zellen vor oxidativen Schäden schützt (79). Gleichzeitig hemmt CGA die Aktivität von NF-κB und senkt die Expression von proinflammatorischen Faktoren, um die Entzündungsreaktion weiter zu verringern. Diese doppelte Wirkung zeigt wichtige Schutzfunktionen bei verschiedenen chronischen Erkrankungen und Krebsarten. Diese doppelte Wirkung zeigt wichtige Schutzfunktionen bei verschiedenen chronischen Erkrankungen und Krebsarten (80). CGA verbessert wirksam den Stoffwechselstatus bei diabetischen Mäusen, indem es die Translokation von GLUT4 und die Expression von Lipocalin fördert. CGA hat zudem schützende Wirkungen auf das Herz-Kreislauf-System. Durch die Hemmung von oxidativem Stress und Entzündungen senkt CGA den Blutdruck, lindert Arteriosklerose und reduziert das Risiko eines Herzinfarkts (81).

In präklinischen Studien wurden die Effekte von CGA in verschiedenen Modellen nachgewiesen. Zum Beispiel reduzierte CGA im HepG2-Nacktmaus-Xenograft-Tumormodell für hepatozelluläres Karzinom signifikant das Tumorvolumen und -gewicht und hemmte die Proliferation sowie die Invasionsfähigkeit von Tumorzellen (82).

Ellagsäure (EA) zeigt zahlreiche gesundheitsfördernde Eigenschaften, darunter antibakterielle, entzündungshemmende, blutzuckersenkende, antiatherosklerotische und blutdrucksenkende Wirkungen. EA, eine polyphenolische Verbindung, reguliert nicht-kodierende RNAs, insbesondere Mikro-RNAs (miRNAs), die eine entscheidende Rolle in der Genexpression spielen (78). Ellagsäure senkt den Blutdruck durch eine erhöhte Bioverfügbarkeit von Stickstoffmonoxid (NO), die Aktivierung von eNOS und antioxidative Abwehrmechanismen über den Nrf2/ARE-Signalweg. Sie hemmt die Aktivierung von Inflammasomen (z. B. NLRP3) und die Aktivität des Angiotensin-konvertierenden Enzyms (ACE), moduliert die mitochondriale Funktion und reguliert die β-adrenerge Signalübertragung. Dadurch werden oxidativer Stress, vaskuläre Entzündungen und kardiales Remodeling wirksam reduziert (7).

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