Phytosterolresorption – Aufnahme und Wirkung

Was ist Phytosterolresorption?

Die Phytosterolresorption bezeichnet den Prozess, bei dem pflanzliche Sterole (sogenannte Phytosterole) nach oraler Aufnahme über die Nahrung im Dünndarm aufgenommen und in den Blutkreislauf transportiert werden. Phytosterole sind strukturell dem menschlichen Cholesterin sehr ähnlich und kommen natürlicherweise in pflanzlichen Lebensmitteln wie Nüssen, Samen, Pflanzenölen, Hülsenfrüchten und Vollkornprodukten vor.

Im Vergleich zu Cholesterin ist die intestinale Resorptionsrate von Phytosterolen beim Menschen deutlich niedriger: Während Cholesterin zu etwa 50 % resorbiert wird, beträgt die Resorptionsquote der häufigsten Phytosterole wie Beta-Sitosterin, Campesterin und Stigmasterin lediglich 0,5 bis 5 %. Trotz dieser geringen Aufnahme haben Phytosterole relevante physiologische und klinische Bedeutung.

Mechanismus der Resorption

Die Aufnahme von Phytosterolen erfolgt über denselben Transportweg wie Cholesterin. Im Dünndarm werden Phytosterole durch Gallensäuren emulgiert und in Mizellen eingebaut, die dann in die Enterozyten (Darmepithelzellen) aufgenommen werden. Innerhalb der Enterozyten spielen zwei wichtige Transportproteine eine zentrale Rolle:

• NPC1L1 (Niemann-Pick C1-Like 1): Dieses Transportprotein ermöglicht die Aufnahme von Sterolen aus dem Darmlumen in die Enterozyten. Es nimmt sowohl Cholesterin als auch Phytosterole auf, bevorzugt jedoch strukturell Cholesterin.
• ABCG5/ABCG8 (ATP-binding cassette transporter): Diese Efflux-Transporter schleusen einen Großteil der aufgenommenen Phytosterole aktiv zurück ins Darmlumen, bevor sie in den Blutkreislauf gelangen können. Dies erklärt maßgeblich die niedrige Bioverfügbarkeit von Phytosterolen.

Phytosterole, die dennoch in die Enterozyten gelangen und nicht durch ABCG5/ABCG8 ausgeschleust werden, werden in Chylomikronen verpackt und über das Lymphsystem in den Blutkreislauf transportiert.

Einflussfaktoren auf die Phytosterolresorption

Verschiedene Faktoren können die Resorptionsrate von Phytosterolen beeinflussen:

• Chemische Struktur: Die Seitenketten der einzelnen Phytosterole bestimmen deren Affinität zu den Transportproteinen und damit ihre Aufnahmerate. Campesterin wird z. B. etwas besser resorbiert als Beta-Sitosterin.
• Nahrungsmatrix: Die Form der Nahrung (z. B. Öle vs. feste Nahrungsmittel) und der Gesamtfettgehalt der Mahlzeit beeinflussen die Mizellbildung und damit die Bioverfügbarkeit.
• Genetische Faktoren: Mutationen oder Polymorphismen in den Genen für ABCG5/ABCG8 können zu einer deutlich erhöhten Phytosterolresorption führen, wie es bei der seltenen Erkrankung Sitosterolämie (Phytosterolämie) der Fall ist.
• Verabreichungsform: Angereicherte Lebensmittel (z. B. Phytosterin-Margarine) oder Nahrungsergänzungsmittel können die aufgenommene Menge beeinflussen.
• Interaktionen mit Ezetimib: Das Medikament Ezetimib hemmt den NPC1L1-Transporter und reduziert dadurch sowohl die Cholesterin- als auch die Phytosterolresorption deutlich.

Klinische Bedeutung

Cholesterinsenkende Wirkung

Obwohl Phytosterole selbst nur in geringen Mengen resorbiert werden, hemmen sie kompetitiv die Resorption von Cholesterin im Darm. Sie verdrängen Cholesterin aus den Mizellen und reduzieren so dessen Aufnahme. Dieser Mechanismus wird therapeutisch genutzt: Phytosterol-angereicherte Lebensmittel (z. B. Margarine, Joghurt) können den LDL-Cholesterinspiegel im Blut um etwa 8 bis 15 % senken, wenn täglich 1,5 bis 3 g Phytosterole aufgenommen werden. Dies ist von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) wissenschaftlich anerkannt.

Sitosterolämie

Bei der seltenen autosomal-rezessiven Erkrankung Sitosterolämie (auch Phytosterolämie genannt) sind die ABCG5/ABCG8-Transporter funktionsgestört. Infolgedessen werden Phytosterole in abnormal hohen Mengen resorbiert und reichern sich im Blut und in Geweben an. Betroffene entwickeln frühzeitig Xanthome (Fettablagerungen in der Haut) und haben ein deutlich erhöhtes kardiovaskuläres Risiko.

Kardiovaskuläres Risiko bei erhöhten Phytosterolspiegeln

Es wird wissenschaftlich diskutiert, ob erhöhte Phytosterolspiegel im Blut, die durch eine hohe Resorptionsrate entstehen, selbst ein unabhängiger kardiovaskulärer Risikofaktor sein könnten. Die Datenlage ist jedoch nicht abschließend geklärt und Gegenstand aktueller Forschung.

Ernährungsquellen und Aufnahmemengen

Die durchschnittliche tägliche Zufuhr von Phytosterolen über die normale Ernährung liegt in westlichen Ländern bei etwa 200 bis 400 mg pro Tag. Besonders reichhaltige Quellen sind:

• Pflanzenöle (z. B. Rapsöl, Maiskeimöl, Sonnenblumenöl)
• Nüsse und Samen (z. B. Walnüsse, Sesam, Leinsamen)
• Hülsenfrüchte (z. B. Sojabohnen, Linsen)
• Vollkornprodukte
• Obst und Gemüse (in geringeren Mengen)

Trotz der niedrigen Resorptionsrate führen diese Mengen zu messbaren Phytosterolkonzentrationen im Plasma, die als Biomarker für die individuelle Cholesterinresorptionskapazität dienen können.

Quellen

1. Ostlund RE Jr. - Phytosterols in human nutrition. Annual Review of Nutrition, 2002; 22: 533-549.
2. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies - Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to plant sterols and plant stanols. EFSA Journal, 2012; 10(5): 2692.
3. Berge KE, Tian H, Graf GA et al. - Accumulation of dietary cholesterol in sitosterolemia caused by mutations in adjacent ABC transporters. Science, 2000; 290(5497): 1771-1775.