Glukosamin

Synonym(e): Glukosaminhydrochlorid, Glukosaminsulfat

Nährstoffgruppe: Gelenk- & Gewebewirkstoffe

Vorkommen und physiologische Effekte

Vorkommen in der Nahrung
Glukosamin ist ein Aminozucker, der im menschlichen Körper Bestandteil von Bindegewebe, Knorpel und Gelenkflüssigkeit ist. Auch in der Ernährung begegnet uns der Aminozucker. Besonders Innereien und faserreiches Fleisch enthalten konzentrierte Mengen an Glukosamin. Diese enthalten jedoch gleichzeitig auch entzündungsfördernde Arachidonsäure, die bei insbesondere bei bereits bestehender Arthrose nur in reduziertem Maße aufgenommen werden sollte. Für die Herstellung von Glukosamin für Nahrungsergänzungen werden meistens Schalen von Krebstieren verwendet.
Physiologische Effekte
Knorpel und Gelenke	Hauptbaustein für die Synthese der Proteoglykane, dem Grundbaustoff von Knorpel, Sehnen und Bändern
Hyaluronsäure	Synthese von Hyaluronsäure – Hyaluronsäure ist das Rückgrat der Proteoglykankette und Bestandteil der synovialen Gelenkflüssigkeit

Besondere Informationen

Physiologische Funktion von Glukosaminhydrochlorid

Glukosamine dienen sowohl dem Knorpel als auch dem Bindegewebe als strukturbildende Gerüstsubstanzen. Darüber hinaus sind sie am Aufbau der Synovialflüssigkeit beteiligt. Durch ihre wasserbindenden Eigenschaften sorgen sie für Elastizität und Geschmeidigkeit des Knorpels und für die Konsistenz und Viskosität der Gelenkflüssigkeit. Glukosamine werden präventiv zur Erhaltung einer gesunden Knorpelmasse und zur Reparatur ständig auftretender Mikrotraumen eingesetzt. Begleitend therapeutisch dienen sie der Verbesserung von Gelenkfunktionen und zur Schmerzreduktion bei degenerativen Gelenkerkrankungen (1). Der therapeutische Einsatz von Glukosaminhydrochlorid ist dabei ebenso effektiv, sicher und wirkungsvoll wie die Verwendung anderer Glukosaminformen wie z.B. das Glukosaminsulfat (2).

Glukosaminsulfat und Chondroitin: anerkannte Wirkstoffe in der begleitenden Therapie

Mittlerweile gibt es eine Vielzahl von kontrollierten klinischen Studien, die die Wirksamkeit dieser schwefelhaltigen Glykoproteine bei der Verbesserung osteoarthritischer Schäden belegen. Sowohl Glukosamin als auch Chondroitin führen zu einem Anstieg der Hyaluronsäure in der Synovia. Durch ihre wasserbindende Eigenschaft sorgt Hyaluronsäure für Elastizität und Geschmeidigkeit des Knorpels. Dadurch wird die Pufferfunktion verbessert und Schmerzen werden reduziert (3)(4).
Bei einer regelmäßigen Einnahme von Glukosaminen über einen längeren Zeitraum tritt eine Verbesserung der Gelenkfunktionen ein (1), die Entzündungsparameter verbessern sich (5) und die Schmerzen lassen nach (6).
Auch eine signifikante Verlangsamung des Fortschreitens einer degenerativen Verengung der Gelenkspaltbreite wurde in mehreren Langzeitstudien festgestellt (7)(8)(9). Eine Untersuchung an postmenopausalen Frauen mit Knieosteoarthritis konnte eine Verbesserung aller gemessenen Parameter durch regelmäßige Glukosaminsulfateinnahme nachweisen (10). Die positiven Ergebnisse treten bei einer Kombination von Glukosaminsulfat und Chondroitinsulfat stärker auf als bei einer der Substanzen allein (5). Zudem wird auf die gute Verträglichkeit ohne erkennbare Nebenwirkungen verwiesen (6).
Die Fülle neuester Studien weist auf das große Potential dieser körpereigenen Substanzen im präventiven und therapeutischen Einsatz in der medizinischen Praxis hin. Sie sind eine geeignete Ergänzung zu den herkömmlichen Medikamenten, da sie die natürliche Selbstheilung fördern. Im Laufe einer erfolgreichen Behandlung können schmerz- und entzündungshemmende Arzneimittel nach Absprache mit dem Therapeuten reduziert bzw. abgesetzt werden.

Glukosaminglykane zur Stabilisierung der periodontalen Matrix

Das Peridontium als wesentliches Stütz- und Haltegewebe weist eine extrazelluläre Matrix auf, die mit Bindegewebsstrukturen verstärkt wird. Die Verankerung der Zähne in den Zahnfächern wird zudem durch spezielle kollagene Bindegewebsfasern stabilisiert. Diese sogenannte Gomphosis ist eine bindegewebige Knochenverbindung (Articulationes fibrosae), die von degenerativen Prozessen des Zahnhalteapparats direkt betroffen ist (12). Wesentliche Bestandteile dieser Gewebe sind Proteoglykane, zu denen Glukosamin, Chondroitin und die Hyaluronsäure zählen. Spezielle Proteoglykane finden sich auch in der Matrix der Alveolarknochen. Werden Glukosamine und Chondroitin als nutritive Maßnahme bisher hauptsächlich zum Erhalt und Wiederaufbau von Knorpelsubstanz in Gelenken therapeutisch eingesetzt, so zeigt sich immer deutlicher auch eine positive Interaktion mit den Strukturen der periodontalen Matrix. So gehen Parodontopathien mit einem signifikant erniedrigten Proteoglykan- und Chondroitinstatus in der Gingiva einher (13). Im Tierversuch konnte bereits gezeigt werden, dass Glukosaminglykane die degenerativen Bindegewebsveränderungen reduzieren und die regenerativen Prozesse fördern (14).
Als weiteres Einsatzgebiet können Glukosamin und Chondroitin Knorpelstrukturen im Temporo-Mandibular-Gelenk regenerieren, ein biochemischer Vorgang, der mittlerweile durch In-vitro-Ergebnisse gut belegt ist (15).

Vegetarisches, hypoallergenes, koscheres Glukosaminhydrochlorid

Glukosamine sind mittlerweile allgemein anerkannte Wirksubstanzen zum präventiven und begleitend therapeutischen Einsatz bei degenerativen und entzündlichen Gelenkerkrankungen (11). Fast alle Glukosaminformen sind tierischen Ursprungs. Sie stammen entweder direkt aus der Grünlippmuschel, sind aus Haifischknorpel hergestellt oder werden über mehrere Verarbeitungsschritte aus den Schalen und Panzern von Krustentieren gewonnen. Bei strengen Vegetariern und bei Patienten, die auf Fischeiweiß allergisch reagieren, sind Präparate mit diesen Substanzen nicht einsetzbar. Vegetarisches D-Glukosaminhydrochlorid wird in einem geschützten Verfahren aus glutenfreier Maisstärke gewonnen und setzt daher auf 100 % erneuerbare Rohstoffe. In diesem Herstellungsprozess werden natürliche Glukosamine aus fermentierter Maisstärke hydrolisiert und schließlich in Form von Glukosaminhydrochlorid auskristallisiert. Die Herstellung erfolgt nach HACCP (Lebensmittelsicherheit) und ist durch ISO 9000 qualitätskontrolliert.

Dermial-Wirkkomplex mit Glukosamin zur Verbesserung des dermalen Feuchtigkeitsgehaltes

Die sinkende Hyaluronsäurekonzentration in der Dermis wird als eine Ursache für den Verlust von Feuchtigkeit, Spannkraft und Elastizität der Haut gesehen. Hyaluronsäure besitzt ein enorm hohes Wasserbindevermögen. Als Bestandteil der extrazellulären Matrix, in welcher die kollagenen und elastischen Fasern im Bindegewebe eingebettet sind, stimuliert sie die Kollagen- und Elastinbildung. Zudem unterstützt sie die Nährstoffversorgung der Haut. Neben der Zunahme der Hautdicke deuten Studien auch auf zytoprotektive Effekte der Hyaluronsäure und ihrer Fragmente nach UV-Exposition hin, durch ihre Fähigkeit, oxidativen Stress zu reduzieren (16).

Der Markenrohstoff Dermial, ein Hyaluronsäure-Glukosamin-Komplex des spanischen Qualitätsherstellers Bioibérica, versorgt die Haut mit den Nährstoffen Hyaluronsäure und Glukosamin und dessen Derivat N-Acetyl-Glukosamin. Es handelt sich dabei um Aminozucker, welche als Präkursoren für die Biosynthese von bestimmten Polymeren wie Glykosaminoglykane (z.B. Hyaluronsäure) und für Proteoglykane dienen. Für Glukosaminverbindungen sind etliche positive Wirkeffekte auf die Haut und Hautzellen dokumentiert. So beschleunigt Glukosamin über Stimulation der Hyaluronsäuresynthese die Wundheilung, verringert Falten und verbessert den Feuchtigkeitsgehalt der Haut. Zudem hemmt es die Melaninbildung durch Inhibitation der Tyrosinaseaktivität und ist so ein nützliches Adjuvans bei Hyperpigmentierung (17).
Zellstudien mit dem Markenrohstoff Dermial zeigen, dass der Hyaluronsäure-Glukosamin-Komplex die intrazelluläre Hyaluronsäurekonzentration erhöht und so den Zellen mehr Feuchtigkeit verleihen kann (18).

Die Wirkung von Dermial auf die intrazelluläre Hyaluronsäurekonzentration.

Zudem deuten Studien darauf hin, dass Dermial bei Entzündungsprozessen dem Abbau von Kollagen entgegenwirken kann, indem es die Produktion von Entzündungsmediatoren wie PGE2 sowie matrixabbauende Metalloproteasen hemmt (19).

Hyalurogluco versorgt trockene Kutis mit Feuchtigkeit

Der Markenrohstoff Hyalurogluco der japanischen Firma Kaneka liefert reines N-Acetylglukosamin (NAG) aus Shrimps- und Krabbenschalen. N-Acetylglukosamin ist eine D-Glukose, die in Position 2 des Zuckerringes ein acetyliertes Stickstoffatom trägt. An UDP gekoppelt ist sie eine Vorstufe von Hyaluronsäure.
Studien mit N-Acetylglukosamin berichten bereits nach zwei Monaten über eine Verbesserung der dermalen Feuchtigkeitsversorgung. In einer achtwöchigen placebo-kontrollierten Doppelblindstudie erzielten 500 mg N-Acetylglukosamin eine signifikante Verbesserung des Feuchtigkeitsgehaltes von trockener Haut im Augen- und Kinnbereich. In der Vergleichsgruppe, die täglich 50 mg reine Hyaluronsäure erhielt, konnten diese Verbesserungen nicht festgestellt werden (20).

Labordiagnostik

Parameter

Substrat

Referenzwert

Beschreibung

COMP

Blut

(Serum)

< 12,0 U/l

< 12,0 U/l:
geringes Risiko für aggressive Gelenkzerstörung
12-15 U/l:
steigendes Risiko für aggressive Gelenkzerstörung
> 15 U/l:
hohes Risiko für aggressive Gelenkzerstörung

Indikation

Dosierung	Indikation	Dosierung
Physiologische Effekte mit niedrigen Nährstoffdosierungen	Bei degenerativen und/oder entzündlichen Gelenkerkrankungen wie Osteoarthritis oder Osteochondritis	1500 – 2000 mg/d
	Zur Erhaltung und zum Wiederaufbau von Knorpelstrukturen und zur Verbesserung der Gelenkfunktionen bei degenerativen Gelenkserkrankungen	1500 – 2000 mg/d
	Zur nutritiven Behandlung von Gelenk- und Knorpelverletzungen	1500 – 2000 mg/d
	Präventiv zum Erhalt des Knorpelgewebes und der Gelenkfunktionen bei starker Belastung, insbesondere bei älteren Patienten sowie bei Leistungs- und Hochleistungssportlern	1500 – 2000 mg/d
	Zur nutritiven Unterstützung bei degenerativen Erkrankungen des Zahnhalteapparates	1500 – 2000 mg/d
	Zur nutritiven Unterstützung des Hautbildes und der Hautstruktur, insbesondere bei nachlassendem Hauttonus und verminderter Wasserbindekapazität	500 - 1000 mg/d
		500 - 1000 mg/d

Einnahme

Allgemeiner Einnahmemodus
Wann	Glukosamin sollte zwischen den Mahlzeiten eingenommen werden. Hinweis: Zur Behandlung degenerativer Gelenkerkrankungen sollten 1500 mg Glukosaminsulfat täglich eingenommen werden. Mit einer Verbesserung der Beschwerden ist im Durchschnitt nach acht Wochen zu rechnen. Bei Verletzungen in der Akutphase für eine Woche 3000 mg täglich, dann 1500 mg bis zum vollständigen Ausheilen.
Nebenwirkungen
Eine mögliche Wechselwirkung von Glukosamin mit Blutgerinnungshemmern wird derzeit kontrovers diskutiert und ist noch nicht abschließend geklärt. Es wird jedoch empfohlen, bei hohen Dosierungen und bei der Langzeitanwendung den Internisten/Hausarzt darauf hinzuweisen.
Kontraindikationen
Nach aktuellem Kenntnisstand sind keine relevanten Kontraindikationen bekannt.

Interaktionen

Interaktionen mit Arzneimitteln
NSAIDs (z.B. Diclofenac, Ibuprofen)	Durch die Einnahme von Glukosamin und/oder Chondroitin kann der Bedarf an NSAIDs verringert werden.
Interaktionen mit anderen Nährstoffen
Polyphenole	Pycnogenol kann aufgrund seiner analgetischen und antiinflammatorischen Wirkungen in der adjuvanten Therapie mit Glukosamin kombiniert werden.
Fettsäuren	Omega-3-Fettsäuren und Glukosamin ergänzen sich in ihrer antientzündlichen Wirkung in der Therapie entzündlicher Erkrankungen des Bewegungsapparates.
Spurenelemente	Mangan unterstützt Glukosamin und Chondroitin in ihrer Wirkung.
Chondroitin	Synergistische Effekte mit Chondroitin auf Gelenkschmerzen und –abbau.
Vitamin	Ausreichende Vitamin-C-, -E- und -D-Spiegel unterstützen die Wirkweise von Glukosamin und Chondroitin.
Methylsulfonylmethan (MSM)	In Kombination mit Glukosamin kann die antientzündliche Wirkung schneller eintreten.

Verbindungen

Beschreibung des Mikronährstoffes

Glukosamin ist ein körpereigenes Aminosaccharid.

Verbindungen

Glukosaminsulfat:

Herstellung aus den Schalen von Krustentieren und Stabilisierung mit einer Schwefelkomponente.

Glukosaminhydrochlorid:

Hergestellt durch Aspergillus niger. Vegetarisch. Novel-Food-Zulassung. GRAS-Status in USA (generally recognized as safe). Markenrohstoff: Regenasure.

Referenzen

1) Braham, R. et al. 2003. The effect of glucosamine supplementation on people experiencing regular knee pain. Br J Sports Med. 37(1):45-9
2) Qiu, G. X. et al.2005. A multi-central, randomized, controlled clinical trial of glucosamine hydrochloride/sulphate in the treatment of knee osteoarthritis. Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 85(43):3067-70
3) Uitterlinden, E. J. al. 2008. Glucosamine increases hyaluronic acid production in human osteoarthritic synovium explants. BMC Musculoskelet Disord. 11;9:120.
4) David-Raoudi, M. et al. 2009. Chondroitin sulfate increases hyaluronan production by human synoviocytes through differential regulation of hyaluronan synthases: Role of p38 and Akt. Arthritis Rheum. 60(3):760-70.
5) Chou, M. M. et al. 2005. Effects of chondroitin and glucosamine sulphate in a dietary bar formulation on inflammation, interleukin-1beta, matrix metalloprotease-9, and cartilage damage in arthritis. Exp Biol Med. 230(4):255-62
6) Simanek, V. et al. 2005. The efficacy of glucosamine and chondroitin sulphate in the treatment of osteoarthritis: Are these saccharides drugs or nutriceuticals? Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 149(1):51-6
7) Pavelka, K. et al. 2002. Glucosamine sulphate use and delay of progression of knee osteoarthritis: a 3-year, randomized, placebo-controlled, double-blind study. Arch Intern Med. 162(18):2113-23
8) Poolsup, N. et al. 2005. Glucosamine long-term treatment and the progression of knee osteoarthritis: systematic overview of randomized controlled trials. Ann Pharmacother 39(6):1080-7
9) Michel, B. A. et al. 2005. Chondroitin 4 and 6 sulphate in osteoarthritis of the knee: a randomized, controlled trial. Arthritis Rheum. 52(3):779-86
10) Bruyer, O. et al. 2004. Glucosamine sulphate reduces osteoarthritis progression in postmenopausal women with knee osteoarthritis: evidence from two 3-year studies. Menopause.11(2): 138-43.
11) Goggs, R. et al. 2005. Nutraceutical therapies for degenerative joint disease: a critical review. Crit Rev Food Sci Nutr. 45(3):145-64
12) Ho, S. P. et al. 2007. The tooth attachment mechanism defined by structure, chemical composition and mechanical properties of collagen fibers in the periodontium. Biomaterials. 28(35):5238-45.
13) Vardar, S. et al. 2004. Total proteoglycan and chondroitin-4-sulfate levels in gingiva of patients with various types of periodontitis. J Periodontol. 75(3):393-8
14) Lallam-Laroye, C. et al. 2006. Periodontitis destructions are restored by synthetic glycosaminoglycan mimetic. J Biomed Mater Res A. 1;79(3):675-83
15) Wang, L., Detamore, M. S. 2008. Effects of growth factors and glucosamine on porcine mandibular condylar cartilage cells and hyaline cartilage cells for tissue engineering applications. Arch Oral Biol.
16) Stauber, G. 2009. Dermokosmetische Prävention vorzeitiger Hautalterung. Medicos.
17) Bissett, D. L. 2006. Glucosamine: an ingredient with skin and other benefits. J Cosmet Dermatol. 5(4):309-15.
18) Bioibérica: Study of dermial® on the synthesis of endogenous hyaluronic acid.
19) Bioibérica: Study of the protective effect of dermial® against the breakdown of collagen.
20) Shibata, K., Tsubouchi, R. 2008. Clinical effects of N-acetylglucosamine supplementation on dry skin. Aestetic Dermatol, 18:91-99.

Referenzen Interaktionen:
Stargrove, M. B. et al. Herb, Nutrient and Drug Interactions: Clinical Implications and Therapeutic Strategies, 1. Auflage. St. Louis, Missouri: Elsevier Health Sciences, 2008.
Gröber, U. Mikronährstoffe: Metabolic Tuning –Prävention –Therapie, 3. Auflage. Stuttgart: WVG Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart, 2011.
Gröber, U. Arzneimittel und Mikronährstoffe: Medikationsorientierte Supplementierung, 3. aktualisierte und erweiterte Auflage. Stuttgart: WVG Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart, 2014.