Zu den wissenschaftlich besonders interessanten Eigenschaften des Rinderkolostrums gehört das, was es neben seinen Immunproteinen noch enthält. Neben Immunglobulinen, Lactoferrin und prolinreichen Polypeptiden enthält es eine Reihe natürlich vorkommender Wachstumsfaktoren – spezialisierte Proteine, die als biologische Botenstoffe innerhalb der zellulären Kommunikationsnetzwerke des Körpers fungieren.
Wachstumsfaktoren sind an einigen der grundlegendsten Prozesse in der Biologie von Säugetieren beteiligt: an der Zellentwicklung, der Gewebeerhaltung, der Regeneration nach körperlicher Belastung sowie an der normalen Erneuerung der zahlreichen Gewebetypen des Körpers. Zu verstehen, was diese Verbindungen sind, wie sie funktionieren und welche wissenschaftliche Bedeutung ihr Vorkommen im Kolostrum hat, ist für jeden, der sich ernsthaft mit dieser Substanz befasst, von entscheidender Bedeutung.
Was sind Wachstumsfaktoren?
Wachstumsfaktoren sind Signalproteine, die an spezifische Rezeptoren auf der Zelloberfläche binden und eine Kaskade intrazellulärer Vorgänge auslösen. Sie übermitteln Anweisungen: wann sich die Zelle teilen, wann sie sich reparieren, wann sie bestimmte Proteine produzieren und wann sie wandern soll. Sie wirken nicht isoliert, sondern sind Teil von Signalnetzwerken, die die Zellen integrieren, um angemessene Reaktionen zu bestimmen.
Zu den im Rinderkolostrum enthaltenen Wachstumsfaktoren zählen einige der in der biomedizinischen Forschung am intensivsten untersuchten:
- Insulinähnlicher Wachstumsfaktor 1 (IGF-1): Einer der am intensivsten untersuchten Wachstumsfaktoren in der Sport- und Altersforschung. IGF-1 vermittelt viele der anabolen Wirkungen des Wachstumshormons, ist am Glukosestoffwechsel beteiligt und spielt eine Rolle bei der Muskelproteinsynthese sowie bei den Signalwegen der Gewebereparatur.
- Insulinähnlicher Wachstumsfaktor 2 (IGF-2): Kommt in hohen Konzentrationen im Kolostrum vor; von besonderer Bedeutung für die frühe Entwicklungsbiologie.
- Epidermaler Wachstumsfaktor (EGF): Er spielt eine Rolle bei der Proliferation von Epithelzellen und wurde im Hinblick auf seine Wechselwirkungen mit der Erhaltung und Erneuerung des Darmgewebes untersucht.
- Transforming Growth Factor alpha und beta (TGF-alpha und TGF-beta): Sie sind an der Zelldifferenzierung, der Geweberegulierung und der Immunmodulation beteiligt. Insbesondere TGF-beta wurde im Zusammenhang mit der Immunregulation im Darm untersucht.
- Von Thrombozyten stammender Wachstumsfaktor (PDGF): Ist an der Signalübertragung bei der Zellproliferation und der Gewebereparatur beteiligt.
Erhöht Rinderkolostrum den IGF-1-Spiegel?
Dies ist eine der häufigsten Fragen in der sporternährungswissenschaftlichen Literatur zum Thema Kolostrum, und die Antwort ist differenziert. Zwar enthält Rinderkolostrum nennenswerte Konzentrationen an IGF-1, doch Studien, in denen untersucht wurde, ob eine orale Supplementierung mit Kolostrum die IGF-1-Spiegel im Blutkreislauf erhöht, haben zu uneinheitlichen Ergebnissen geführt. Mehrere gut konzipierte Studien konnten bei gesunden Erwachsenen nach einer Kolostrum-Supplementierung keinen signifikanten Anstieg der IGF-1-Spiegel im Plasma feststellen.
Dies bedeutet nicht, dass die Wachstumsfaktoren des Kolostrums keine biologische Wirkung haben. Forscher haben die Hypothese aufgestellt, dass diese Verbindungen ihre primäre Wirkung möglicherweise lokal im Verdauungstrakt entfalten, anstatt in nennenswerten Mengen systemisch resorbiert zu werden. IGF-1- und EGF-Rezeptoren sind im Darmgewebe vorhanden, und aus Kolostrum stammende Wachstumsfaktoren könnten mit den Darmepithelzellen in einer Weise interagieren, die die lokale Geweberegeneration und Signalübertragung beeinflusst, ohne die systemischen Blutkonzentrationen wesentlich zu verändern.
Diese Hypothese, wonach die Wachstumsfaktoren des Kolostrums in erster Linie am Ort der Darmresorption und nicht über den systemischen Kreislauf wirken, ist nach wie vor ein aktives Forschungsgebiet und könnte dazu beitragen, die bei Sportlern beobachteten Leistungs- und Regenerationswirkungen zu erklären, die sich nicht vollständig durch Veränderungen des IGF-1-Spiegels im Serum erklären lassen.
Wachstumsfaktoren und Regeneration bei Sportlern
Das Vorhandensein mehrerer Wachstumsfaktoren in einer einzigen natürlichen Substanz ist ein Grund dafür, dass Sportwissenschaftler seit über zwei Jahrzehnten ein anhaltendes Interesse an Rinderkolostrum zeigen. Sportliches Training führt zu zellulärem Stress, Schäden an den Muskelfasern, oxidativem Stress und Störungen des Immunsystems, was effiziente Reparatur- und Anpassungsprozesse erfordert.
Forscher haben untersucht, wie sich die Gabe von Kolostrum auf folgende Faktoren auswirken könnte:
- Regeneration des Muskelgewebes nach Kraft- und Ausdauertraining
- Die Integrität der Darmbarriere bei hochintensivem Training (eine durch körperliche Belastung bedingte Erhöhung der Darmpermeabilität ist in der sportwissenschaftlichen Literatur gut dokumentiert)
- Immunresilienz in Phasen hoher Trainingsbelastung
Die Kombination aus Immunfaktoren, Wachstumsfaktoren und Strukturproteinen im Kolostrum macht es zu einem biologisch plausiblen Kandidaten zur Unterstützung der Genesung, da es nicht nur einen einzigen Signalweg, sondern gleich mehrere Aspekte des Genesungsprozesses gleichzeitig anspricht.
Ein biologisches System, keine einzelne Verbindung
Die Wachstumsfaktoren im Kolostrum wirken nicht unabhängig von dessen übrigen Bestandteilen. In der biologischen Matrix des Erstmelk-Kolostrums kommen Wachstumsfaktoren gemeinsam mit Immunglobulinen, Lactoferrin, prolinreichen Polypeptiden und Strukturproteinen vor. Die Wechselwirkungen zwischen diesen Verbindungen sowie zwischen diesen Verbindungen und dem Darmgewebe, auf das sie treffen, stellen das eigentliche biologische System dar, das von den Forschern untersucht wird.
Würde man einen einzelnen Wachstumsfaktor isolieren und dessen systemische Wirkungen allein anhand seiner Konzentration im Kolostrum ableiten, würde man diesen Punkt verfehlen. Es ist das System und nicht die einzelnen Verbindungen, das bestimmt, was Kolostrum tatsächlich ausmacht.
Für diejenigen, die daran interessiert sind, wie sich diese Kombination aus Wachstums- und Immunfaktoren konkret auf die sportliche Leistung auswirkt, vertieft der Beitrag darüber, warum Spitzensportler Kolostrum verwenden, diese Diskussion anhand der sportwissenschaftlichen Literatur. Und für einen umfassenderen Überblick über die Komplexität des Immunsystems und der biologischen Vorgänge bietet die Übersicht über das Immunfaktorenprofil von Rinderkolostrum nützliche Hintergrundinformationen.
