Anaerobe Glykolyse: Von Krebs, Fatigue, Laktat & Übersäuerung, Adrenalin & NAD+ Mangel, Vitamin B3, L-Carnitin, Keto & Co.

Von | 4. März 2020
Ohne Sauerstoff (Anaerobe Glykolyse) wird Pyruvat zu Laktat und dann Ethanol fermentiert. Dabei wird NAD+ zu NADH regeneriert, wobei sich der Vorrat an NAD+ in der Zelle aber erschöpfen kann. Kurzzeitig (u.a. Muskeln) ist das ‚voll o.k.‘. chronisch (u.a. Tumor-Gewebe) ist dies jedoch problematisch.

Ohne Sauerstoff (Anaerobe Glykolyse) wird Pyruvat zu Laktat und dann Ethanol fermentiert. Dabei wird NADH zu NAD+ oxidiert, wobei sich der Vorrat an NAD+ in der Zelle aber erschöpfen kann. Kurzzeitig (u.a. Muskeln) ist das ‚voll o.k.‘. chronisch (u.a. Tumor-Gewebe) ist dies jedoch problematisch.

Im Interview über Chemo, Krebs & Co. mit Lothar Hirneise hatte dieser auch das Thema anaerobe Glykolyse erwähnt – das ist wohl genau die Eigenschaft, die wohl alle Tumorzellen teilen.

Oft wird von ‘Zucker-Stoffwechsel’ gesprochen – auch von Fachleuten – was natürlich biochemischer ‘Quark’ ist. Es geht hier um die biochemische Verwertung von Glukose als primären Energielieferant im Körper mittels der Glykolyse. Die anaerobe Glykolyse (also ohne Sauerstoff) endet im Vergleich zur aeroben Glykolyse (mit Sauerstoff) in der Produktion von Lactat und Ethanol. Einige kennen das ggf. aus der Thematik der Übersäuerung’ von Muskeln (-> Lactatbildung) bei starker Anstrengung.

Der grundsätzliche Mechanismus ist schon cool: Die Zellen können (extrem schnell) Energie ohne Sauerstoff produzieren – z.B. wenn das Blut mit der Versorgung mal nicht nachkommt u.a. bei Höchstleistungen & Belastungen. Zwar ist das ganze recht ineffizient – nur 2 (mol) ATP aus einem mol Glukose, anstatt 32 (mol) ATP bei der aeroben Glykolyse mit ‘Verheizung’ des Pyruvat (über Acetyl-CoA) im Citrat-Zyklus – aber immerhin – denn mit Fettsäuren geht das alles nicht!

Das Problem ist aus meiner Sicht aber, wenn die anaerobe Glykolyse pathologisch wird – also durch fehlende Sauerstoffversorgung der Zellen bzw. andere Mechanismen (ggf. fehlendes Adrenalin, Zell-Gifte, etc.). Dann fehlt die Energie (in Form von genug ATP) für eine entsprechende Zell-Differenzierung. Wird das Chronisch, dann kann das die Vorstufe von Krebs sein bzw. Krebs bedeuten. Leider fokussiert sich die ‘Krebs-Forschung’ genau auf diesen Punkt nicht, welcher vor fast 100 Jahren von Otto Warburg schon theoretisiert wurde [6].

Über Einsatz von NAD+ wird Pyruvat to AcetylCoA gewandelt. Im Citrat-Zyklus (ETC) wird dann AcetylCoA 'verheizt' und NADH zu NAD+ regeneriert, wenn dies seine Elektronen auf ein O2 in der ETC überträgt. Hier wird Glucose sehr effizient zu ATP verstoffwechselt.

Über Einsatz von NAD+ wird Pyruvat to AcetylCoA gewandelt. Im Citrat-Zyklus (ETC) wird dann AcetylCoA ‘verheizt’ und NADH zu NAD+ regeneriert (reduziert), wenn dies seine Elektronen (bzw. ‘Hydrogen’)  auf ein O2 in der ETC überträgt. Hier wird Glucose sehr effizient zu ATP verstoffwechselt.

Puhhh… werden sich jetzt einige Leser Fragen – und auch wo ich in diesem Artikel ‘hin möchte’. Das ist gar nicht so einfach – weil ich in diesem Artikel einige Gedanken entwickeln möchte die über das Lesen von verschiedenen Büchern, Artikeln und auch dem Interview von Hirneise zusammen gekommen sind. Insofern hier mal die Liste meiner ‘Gedanken’:

  • Einiges zur aeroben und anaeroben Glykolyse.
  • Kurz etwas zur NAD+ ‘Erschöpfung’, Vitamin B3, L-Carnitin, D-Ribose und Low-Carb
  • Von zu niedrigem Adrenalin, Insulin & Glukose & erschöpften Nebennieren
    • Körperliche Erschöpfung, Chronic Fatige (CFS), etc. lassen grüßen…
  • Was zu Krebs, Warburg – und den potentiellen wirklichen Grundlagen von Krebs.
  • Vitamin B1 und die Pyruvatdehydrogenase
  • Noch was zu Low-Carb, Keto & Co. bei CFS, Krebs, etc.
    • Und warum das aus meiner Sicht keine (langzeit-) Lösung ist & der Körper Glukose braucht!

Ggf. ist vieles hier für einige ‘ein alter Hut’, andere würden noch dies und das ergänzen und die nächsten finden sicher noch das ein ein oder anderen Missverständnis, aber ich kann mich nicht mit Fachexperten für jegliches Thema messen – und will das auch gar nicht. Mit geht es immer über den großen Überblick – den aus meiner Sicht wohl viele Experten verloren haben.

Die aerobe und anaerobe Glykolyse

Bei der Glykolyse wird unter Gewinnung von 2 ATP und Einsatz von NAD+ Glucose in Pyruvat gewandelt.

Bei der Glykolyse wird unter Gewinnung von 2 ATP und Einsatz von NAD+ Glucose in Pyruvat gewandelt (Anm.: Vereinfachte Darstellung)

Die Glykolyse ist der zentrale Prozess um Einfachzucker (Glukose) nach Pyruvat zu wandeln und dabei Energie (-> ATP) zu erzeugen. Das ganze passiert über viele Schritte – wie nebenstehend abgebildet. Zur Aktivierung der Reaktion werden u.a. 2 * ATP benötigt. Der Prozess im gestrichelten Kasten läuft dann fast identisch parallel (2 mal gleichzeitig) ab. Er verbraucht 2 * NAD+ (zu NADH) und erzeugt 4 * ATP. bis am Ende das PEP über die Pyruvatkinase in Pyruvat gewandelt wird.

Natürlich wird bei dieser Reaktion auch noch anderes Verbraucht und erzeugt – aber das ist für diesen Beitrag nicht relevant. Das Pyruvat wird dann, je nach dem [5]:

  • Anaerob in Lactat & Ethanol gewandelt werden (siehe auch das Bild am Start des Artikels):
    • Bei der Bildung von Ethanol (alkoholische Gärung) oder Lactat (über die Milchsäuregärung) wird das NADH zu NAD+ (über die Lactat Dehydrogenase) oxidiert.
    • Das NAD+ ist dann der Stoff mit dem die Glykolyse in die nächste Runde gehen kann.
    • Und das ganze Laktat muss auch noch irgendwie weg…
  • Aerob im Citrat-Zyklus ‘verheitzt’ werden:
    • Unter Einsatz von u.a. NAD+ wird Pyruvat in AcetylCoA gewandelt.
    • Das AcetylCoA wird dann im Citrat-Zyklus ‘verheizt’ und generiert ordentlich ATP.
    • Das NADH wird dabei zu NAD+ oxidiert, wenn dies seine Elektronen auf ein O2 in der Elektronen-Transport Kette (ETC) des Citrat-Zyklus überträgt.
    • Das NAD+ ist dann der Stoff mit dem die Glykolyse in die nächste Runde gehen kann.

Wenn die anaerobe Glykolyse kein Dauerzustand ist bzw. die Zellen noch halbwegs Ihr Lactat los werden ist alles o.k. das passiert oft (z.B. Muskeln) und ist sicher nicht ohne Grund evolutionär erhalten geblieben. Die Leber kann dann (wenn genug Sauerstoff da ist) das Lactat wieder zu Pyruvat oxidieren, was dann über die Glukogenese wieder zu Glukose wird  (siehe auch Cori-Zyklus) [1].

In jedem Fall aber ist der NAD+ Vorrat in der Zelle einer der begrenzenden Faktoren für die Glykolyse, da NAD+ und NADH die Zellwand wohl nicht durchdringen können. Insofern ist die Zelle alternativ auf genügende Versorgung mit Vorläufern oder intermediaten von NAD+ angewiesen, wie z.B. Niacin (NA), Nicotinamid (NAM), Nicotinamid Ribosid (NR), Nicotinamid-Mononukleotid (NMN) oder NA-Mononukleotid (NAMN) [2].

Kurz etwas zur NAD+ ‘Erschöpfung’, Vitamin B3, L-Carnitin, D-Ribose und Low-Carb

Oft habe ich schon über Vitamin B3 – hier insbesondere Niacin, Nicotinamid und Nicotinamid Ribosid im Kontext der Behandlung von CFS gelesen. Dr. Mercola hält Niacin & Co. es sogar für eines der wichtigsten Supplemente – gerade weil es ein wichtiger Co-Faktor von NAD+ ist. Mercola weist aber auch darauf hin, das es meist ‘an sich’ keinen Mangel an Vitamin B3 gibt – jedoch einen an NAD+. [3] In meinem Beitrag über Essen & Supplemente gegen EMF Teil 2 hatte ich ja schon einiges zu Vitamin B3 und seine Formen, potentielle Dosierungen, Seiteneffekten & Co. geschrieben.

Was ich (damals) als kurios empfand war:

  • Warum Profitieren ggf. gerade Menschen mit Erschöpfung, CFS & Co. von B3 in Form von Niacin, Nicotinamid, etc.?
  • Warum empfehlen (zumindest einige) Ärzte / Therapeuten dann auch gleichzeitig eine eher an Fett lastige (Low-Carb) Ernährung?
  • Warum oft auch noch L-Carnitin, Q10, D-Ribose & Co.?

Das mit B3 sollte sicher klar sein -> Vorläufer von NAD+, der als Co-Faktor dann auch in die Zellen kommt und dort dann für NAD+ sorgt – zumindest habe ich es so ‘grob’ verstanden [2][3][4]. Wann fehlt NAD+ besonders? Wohl wenn eine Zelle die anaerobe Glykolyse über längere Zeit macht… ggf. Ihr Laktat auch nicht mehr richtig los wird.

Adenylat-Kinease

Aus dem Mitochondrien-Buch von Know weiß ich dann noch, das wenn die oxidative Phosphorylierung (-> das ‘verheizen’ von Pyruvat über Acetyl-CoA im Citrat-Zyklus) ‘nicht nachkommt’ (z.B. zu wenig Sauerstoff da) die ATP Konzentration in der Zelle sinkt und die von ADP steigt. Um das Gleichgewicht (ATP/ADP) herzustellen kombiniert die Zelle 2*ADP zu 1*ATP + 1*AMP (-> Adenylat-Kinease). das erschöpft aber mit der Zeit die ADP-Vorräte.

Was braucht die Zelle nun um wieder genug ADP zu bilden? U.a. D-Ribose…. und wann sinkt noch mal die ATP-Konzentration in der Zelle? Ja, wenn diese im Modus der anaeroben Glykolyse ist… und dann viel ADP ‘verheizt’.

Was macht L-Carnitin? Das sorgt u.a. dafür, das die Fettsäuren besser über die Zell-Membran kommen. Gekoppelt mit viel Fett in der Ernährung (-> ‘Low-Carb’) ist dann die Idee das die Energieerzeugung (-> ATP) besser über die Beta-Oxidation (Fettverwertung) läuft, als über die Nutzung von Kohlenhydraten. Aber auch die Beta-Oxidation braucht Sauerstoff… – funktioniert also nur in entsprechend versorgten Zellen. Noch mehr zu Low-Carb und einigen Fehlschlüssen gegen Ende des Artikels…

Wenn ich mir so meinen Teil zusammen reime könnten die Menschen mit CFS & Co. also irgend ein Problem mit der Sauerstoff-Versorgung der Zellen bzw. dem Glukose bzw. Kohlenhydrat Metabolismus haben…. aber warum?

Von zu niedrigem Adrenalin, Insulin & Glukose & erschöpften Nebennieren

Im Gespräch mit Hirneise bei Ken.FM sagt dieser etwas ganz, ganz wichtiges – was ich Thematisch auch in meiner Hormon-System Beitrags-Serie beschrieben habe. ich gebe es mal in meinen Worten wieder:

  • Hohes Insulin befördert Glukose in die Zellen
  • Durch das oft (chronisch) niedrige Adrenalin gibt es jedoch kein Kick (-> Signal) die Glukose auch zu ATP zu wandeln.
    • Und Krebs-Kranke haben wohl sehr of (nach Hirneise) sehr wenig Adrenalin!
  • Hirneise vermutet, das die Zelle dann die anaerobe Glykolyse nutzt um die Glukose möglichst ineffizient zu entsorgen… das macht aber:
    • viel Lactat! -> Übersäuerung
    • viel Ethanol!
    • viel NAD+ Verbrauch!

Zwar kann der Körper mit Lactat und Ethanol umgehen – mit letzterem über die Zink bzw. Eisen-Abhängige Alkohol-Dehydrogenase (NAD+) und Wandlung nach Acetaldehyd und von dort über die Aldehyddehydrogenase (NAD+) nach Acetat. Aber spätestens die Acetat-CoA-Ligase braucht dann ATP und CoA für die Wandlung von Acetat nach Acetyl-CoA. Mal so rein aus meinen Gefühlt, weil ich einfach nicht alle biochemischen Pfade und Wege abklappern kann: Zu lange & zu viel anaerobe Glykolyse scheint mir irgendwie keine gute Idee zu sein – und ein Zink-Mangel auch nicht.

Frage: Woher kommt aber der Adrenalin-Mangel?

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