Mit zunehmendem Alter können wir häufig eine Abnahme der Muskelmasse beobachten – dieses Phänomen, welches mit dem Begriff der Sarkopenie umschrieben wird (35), führt langfristig zu einer Verschlechterung der Körperkomposition, der Kraft und der physischen Leistung (15)(16)(17).

Die bisherige Studienlage untermauert die Bedeutsamkeit der Skelettmuskulatur als modifizierbaren Faktor zur Reduktion diverser Risiken (u.a. dem Auftreten von Knochenfrakturen, der Sterblichkeit und der Entstehung von Krankheiten) (3)(4)(5)(20), wobei die Ursache für den altersbedingten Muskelaufbau in der Regel multifaktoriell begründet ist (6). So tragen beispielsweise eine Mangelernährung, ein verändertes Bewegungs- und Aktivitätsverhalten oder längere Phasen der Immobilisierung dazu bei (22)(23)(24)(26), dass Menschen mit fortschreiten der Lebensjahre wertvolle Muskelmasse einbüßen (21), was häufig mit erheblichen Einschnitten bei der Lebensqualität verbunden ist.

Sarkopenie-bezogene Risikofaktoren und Sarkopenie-bezogene Ergebnisse. ↑ = Zunahme; ↓ = Abnahme; GH = Wachstumshormon; IGF-1 = insulinähnlicher Wachstumsfaktor-1; IL-1β = Interleukin 1 beta; IL-6 = Interleukin 6; IL = Insulinresistenz; ROS = Reaktive Sauerstoffspezies; TNF-α = Tumor-Nekrose-Faktor-alpha. (Bildquelle: Mellen et al., 2023)

Regelmäßiges Widerstandstraining, z.B. in Form von Kraftsport, wird gemeinhin als effektivste Methode zum Aufbau und Erhalt der Skelettmuskulatur angesehen. Insbesondere mit ernährungsseitigen Interventionen (etwa eine hochwertige, proteinreiche Ernährung mit einer adäquaten Menge an Energie) können sowohl Muskelproteinsynthese, als auch Muskelproteinabbau positiv beeinflusst werden, so dass dem Verlust der Skelettmuskulatur entgegengewirkt werden kann (19)(25). Dieser Prozess kann durch den Einsatz bestimmter Nahrungsergänzungsmittel unterstützt werden – was nicht nur Proteinpulver und Aminosäuren umfasst, sondern auch eine Vielzahl weiterer bekannter (und weniger bekannter) Wirkstoffe miteinschließt, die das Milieu zu Gunsten eines anabolen Umfeldes verschieben.

Die Effektivität verschiedener Supplemente zur Unterstützung des Muskelerhalts im hohen (und höherem) Alter wurde jüngst in einem systematischen Review mit Meta-Analyse untersucht. Mit den Resultaten dieser umfassenden Arbeit werden wir uns im Rahmen dieses Beitrag näher anschauen, so dass hoffentlich am Ende deutlich wird, welche Nahrungsergänzungsmittel das Investment wert sind und welche Wirkstoffe eher im Bereich der Geldverschwendung anzusiedeln sind.

Hinweis: Dieser Artikel erschien als Editorial-Beitrag in der Januar 2024 Ausgabe des MHRx Magazins. Registriere dich kostenlos oder logge dich mit deinem bestehenden Account ein, um weitere Editorals zu lesen.

Im Kampf gegen Sarkopenie: Wie effektiv sind Nahrungsergänzungsmittel zum Erhalt & Aufbau von Muskelmasse?

Was wurde untersucht?

Mit ihrer Analyse der bisherigen wissenschaftlichen Literatur versuchten Martin-Cantero et al. (2021) die Effektivität von häufig eingesetzten Supplementen zur Unterstützung des Aufbaus und Erhalts von Muskelmasse in älteren Individuen (>65 Jahre) zu untersuchen (1).

Berücksichtigungskriterien der Studienauswahl (Teilnehmer, Interventionen, Vergleiche, Ergebnisse und Studien-Design) gem. PICOS-Framework. (Bildquelle: Martin-Cantero et al., 2021)

Zuvor identifizierte und ausgewählte Studien wurden entsprechend des Nahrungsergänzungsmittels, welches als Intervention verabreicht wurde, klassifiziert. Diese umfassten:

• Aminosäuren (AA)
• Protein (PRO)
• Creatin (CR)
• Hydroxy-Methylbuttersäure (HMB)
• Mehrfach-ungesättigte Fettsäuren (PUFAs)

Die Klassifikation der Aminosäuren umfasste sowohl essenzielle als auch nicht-essenzielle Aminosäuren. Die Effektivität von Protein wurde dagegen sowohl in ihrer alleinigen Wirkung, als auch in Kombination mit Aminosäuren, sowie im Verbund mit weiteren Supplementen ausgewertet. Alle ausgewählten Untersuchungen mussten über Kontrollgruppen verfügen, in denen entweder Placebos oder identische Nahrungsergänzungsmittel ohne den Studien-Wirkstoff verabreicht wurden.

Flow-Chart zur Studienauswahl. (Bildquelle: Martin-Cantero et al., 2021)

Insgesamt berücksichtigt das systematische Review und die Meta-Analyse 29 Studien mit einer Gesamt-Teilnehmeranzahl von 2.255 Individuen und einem Durchschnittsalter von 78 Jahren (45% Männer, 55% Frauen). Eine Ausnahme stellen die Creatin-Studien dar, in denen die Wirkung ausschließlich in Männern untersucht wurde. Die Körperkomposition wurde in einem Großteil der Arbeiten (16 Studien) mittels DXA-Scan durchgeführt, während die Basis-Proteinzufuhr bei mehr als 1g/kg Körpergewicht lag.

In 25 der 29 Studien verwendeten die Forscherteams Nahrungsergänzungsmittel mit mehreren Inhaltsstoffen, wobei Protein-Supplemente (15 Studien) am häufigsten eingesetzt wurden, gefolgt von Aminosäuren (5 Studien), Creatin (3 Studien), HMB (3 Studien) und mehrfach-ungesättigte Fettsuren (3 Studien).

Zur Evaluation des Verzerrungsrisikos (Risk of Bias) nutzen die beteiligten Forscher das Cochrane Risk of Bias Tool. Die Auswertung ergab, dass von den 29 berücksichtigten Untersuchungen 9 von hoher, 6 von moderat hoher und 14 von nieder Qualität waren.

Was haben die Forscher herausgefunden?

Effektivität in Bezug auf Muskelmasse

Die Auswertung der Daten ergab, dass der Einsatz von Nahrungsergänzungsmitteln eine insgesamt positive Wirkung auf die Muskelmasse zeigte, wobei bei 4 von 7 Supplementen eine signifikant positive Wirkung ermittelt werden konnte, nämlich:

• Aminosäuren (SMD: 0,586; P<0,005)
• Creatin (SMD: 0,633; P<0,003)
• HMB (SMD: 0,522; P<0,003)
• Und Protein + Aminosäuren (SMD: 0,432; P<0,042)

Forest-Plot zur Wirkung verschiedener Supplemente auf die Muskelmasse in älteren Individuen, gruppiert nach Art der Intervention. Heterogenität (angegeben als I2-Wert [%]): Aminosäuren (AAs): 60,9%; Creatin (CR), 0%; 3-Hydroxy-3-methylbutyrat (HMB): 5,40%; Protein: 82,4%; Protein plus AA: 58,5%; Protein plus andere Supplemente: 0%; mehrfach-ungesättigte Fettsäuren (PUFAs): 44,9%; insgesamt I2: 72,5 %. Abkürzungen: EAA = essentielle Aminosäure; Std diff = standardisierte Differenz. Zum Vergrößern, bitte hier klicken. (Bildquelle: Martin-Cantero et al., 2021)

Die Einnahme von Creatin zeigte in der Auswertung den stärksten signifikanten Effekt auf die Skelettmuskulatur. Bei der Einnahme von mehrfach-ungesättigten Fettsäuren (PUFAs), der alleinigen Supplementation von Protein oder der Kombination von Protein und anderen Nahrungsergänzungsmitteln konnte dagegen kein signifikanter Unterschied zwischen den Interventions- und den Kontrollgruppen festgestellt werden.

Auswirkungen einer Supplementation auf die Muskelmasse (mit 95% Konfidenzintervallen). (Bildquelle: Examine; adaptiert nach Martin-Cantero et al., 2021)

In Bezug auf die Dosierung, die Supplementdauer und das Timing der Einnahme konnten die Wissenschaftler zwar keine signifikanten Effekte ermitteln, allerdings konnte in allen bis auf einer Studie, in denen die Adhärenz kontrolliert wurde (also wie gut sich die Probanden an die Einnahme-Protokolle hielten), ein positives Ergebnis festgestellt werden.

Zusammenfassung & Abschließende Worte

Der Einsatz von Nahrungsergänzungsmitteln stellt in vielen Fällen eine bequeme und kosteneffiziente Möglichkeit dar, um die Aufnahme von bestimmten Wirk- und Vitalstoffen sicherzustellen, die ansonsten bei der täglichen Ernährung nicht oder nur in unzureichender Menge konsumiert werden. Diesbezüglich stellten Martin-Cantero et al. (2021) in ihrer Untersuchung fest, dass eine Supplementation mit Creatin, Aminosäuren, HMB und Protein plus Aminosäuren in einer älteren Population mit einem Durchschnittsalter von 78 Jahren, zu einer positiven Wirkung auf die Muskelmasse führen können. Ausbleibende signifikante Effekte wurden dagegen bei der Ergänzung von mehrfach-ungesättigten Fettsäuren und einer alleinigen Supplementation von Protein oder der Kombination von Protein und anderen Nahrungsergänzungsmitteln festgestellt.

Während also die Effektivität einiger durchaus bekannter Supplemente (Creatin, Aminosäuren, HMB und Protein + Aminosäuren) in ihrer Wirkung im Kampf gegen die Sarkopenie bestätigt werden konnte, wirft der ausbleibende Effekt einer alleinigen Protein-Supplementation (oder einer Kombi aus Protein und anderen Supplementen) durchaus Fragen auf. Schließlich ist allgemein bekannt, dass eine Steigerung der täglichen Proteinzufuhr in der Regel eine positive Wirkung auf die (muskuläre) Proteinsynthese und damit auch den Erhalt und Aufbau der Muskulatur hat. Wie lässt sich ein solches paradoxes Ergebnis erklären?

Protein & Anabole Resistenz

Proteine bestehen aus Aminosäuren. Die Zusammensetzung kann jedoch von Proteinquelle zu Proteinquelle variieren, so dass die gezielte Einnahme bestimmter Aminosäuren unter Umständen zu einer nuancierten Wirkung beitragen kann, als der Verzehr von Proteinen. Wenn wir uns die Untersuchungen ansehen, in denen Aminosäuren als Supplement-Intervention von den Probanden eingenommen wurden, stellen wir fest, dass in 3 von 5 Studien ein signifikant positiver Effekt auf die Muskulatur identifiziert werden konnte:

• Bei zwei dieser Untersuchungen ergänzen ältere Probanden, die unter einer Lungenerkrankung (COPD) litten, essenzielle Aminosäuren (EAAs, 4g 2x täglich) (7)(8).
• In der anderen Untersuchungen ergänzten hoch betagte Individuen (+ 100-jährige) ein L-Carnitin Supplement (2g Levocarnitin pro Tag) (9).
• Bei den anderen beiden Studien, in denen keine positive Wirkung festgestellt werden konnte, supplementierten ältere (diabetische) Probanden lediglich mit der essenziellen Aminosäure Leucin (7,5g/Tag) (28)(29).

In den Studien, in denen Protein plus Aminosäuren ergänzt wurden, zeigten dagegen 3 von 4 Untersuchungen eine positive Wirkung auf die Muskulatur:

• Bei zwei dieser Arbeiten wurde die Einnahme von Whey Protein mit Leucin und Vitamin D (21 – 23g mit Leucin-angereicherter Protein Shake mit 800 IU Vitamin D) ergänzt (10)(11).
• In der dritten Untersuchung erhielten die Probanden einen Leucin-reichen Whey-Shake bei einer täglichen Proteinzufuhr von 1,7 – 1,8g Protein pro Kilogramm Körpergewicht, 800 IU Vitamin D sowie eine Ganzkörperelektromyostimulation (EMS) (12).
• In der vierten Studie, bei der keine positive Wirkung festgestellt werden konnte, erhielten mangelernährte und katabole Probanden kleinere Proteinmengen, die mit BCAAs (0,4g/kg/Tag) angereichert waren (30).

Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass eine Nahrungsergänzung, die nur aus einem Protein-Supplement besteht, auch bei einer vermeintlich adäquaten Proteinzufuhr (1,0g/kg/Tag) in älteren Individuen nur einen begrenzten Effekt auf die Muskulatur ausübt. Dies könnte mit dem Auftreten der sogenannten „anabolen Resistenz“ zusammenhängen, die dazu führt, dass der menschliche Körper mit zunehmendem Alter weniger stark auf eine Proteinzufuhr reagiert und eine höhere Konzentration an essenziellen Aminosäuren (insbesondere Leucin) benötigt, um die Proteinsynthese zu maximieren (13).

Aus diesem Grund sollte die Einnahme von Protein-Supplementen idealerweise mit zusätzlichen essenziellen Aminosäuren (EAAs oder Leucin) kombiniert werden. Zudem verdeutlicht die Untersuchung von Kemmler et al. (2017) das zusätzliche Maßnahmen in Form von Stimuli, wie z.B. ein EMS-Training oder richtiges, formales Widerstandstraining essenziell sind (12) – was für die meisten von uns vermutlich keine allzu große Überraschung darstellt (siehe hierzu auch meinen Beitrag „Eine positive Muskelproteinbilanz erreichen: Der Synergismus von Krafttraining & Protein“, bei dem ich explizit auf den Synergismus einer Proteinaufnahme mit Krafttraining eingehe). Für eine deutliche Verbesserung der Körperkomposition und einen möglichst langfristigen Erhalt der Skelettmuskulatur scheint die Kombination aus proteinreicher Ernährung und körperlicher Bewegung bzw. Training daher die beste Methode, um den Grad und Umfang der mit zunehmendem Alter auftretenden anabolen Resistenz abzumildern und Kraft sowie Muskulatur zu erhalten (33)(34)(38).

Widerstandstraining zögert Muskelabbau und Kraftverluste bis ins hohe Alter hinaus und sorgt damit für den Erhalt der Lebensqualität. (Bildquelle: Cannataro et al., 2022)

Es ist durchaus erwähnenswert, dass die hier diskutierte Untersuchung auch einige Limitationen aufweist, so dass die Ergebnisse mit Vorsicht interpretiert werden sollten. Behalte folgende Aspekte im Hinterkopf:

• In einigen der inkludierten Studien wurden Kombi-Präparate verwendet (z.B. Creatin mit Co-Enzym Q10 (14) oder HMB mit Arginin (36), so dass die identifizierte positive Wirkung der Supplemente auf die Muskelmasse nicht zweifelsfrei den Supplementen zugeordnet werden kann, die hier im Fokus standen (also Creatin und HMB).
• Die Qualitätsgüte war bei einer nicht unerheblichen Anzahl von Studien als gering bewertet. Zusammen mit Effektgrößen, die einen breiten Konfidenzintervall aufweisen, lassen diese Ergebnisse zumindest gewisse Zweifel an der Validität der Effektgrößen aufkommen.
• Die Vermischung unterschiedlicher Populationen (z.B. gesunde und kranke Individuen) ist als problematisch einzustufen. So ist es beispielsweise denkbar, dass bestimmte Nahrungsergänzungsmittel in erkrankten Personengruppen (besser) wirken, als bei Gesunden. Um diese Effekte zu identifizieren, wären Untergruppen-Analysen erforderlich gewesen.
• Die Meta-Analyse fokussiert sich auf Auswirkungen auf die Skelettmuskulatur und lässt die Körperkraft außen vor. Einige Arbeiten deuten jedoch darauf hin, dass die Körperkraft ein entscheidenderer Marker für den Gesundheitsverlust im Alter ist und damit eine höhere klinische Relevanz besitzt (37).

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Bildquelle Titelbild: Fotolia / Mladen