Leucin vs. Autophagie: Wie dein Körper Wachstum und Langlebigkeit ausbalanciert

Auf der Suche nach Langlebigkeit, optimaler Leistung und Erholung gibt's zwei wichtige biologische Prozesse: Muskelwachstum und Zellreparatur. Auch wenn sie oft gegensätzlich wirken, sind beide für die Gesundheit und Vitalität super wichtig.

Dieser Artikel befasst sich mit dem Gleichgewicht zwischen Leucin, einer wichtigen Aminosäure, die für die Auslösung des Muskelwachstums bekannt ist, und Autophagie, dem Selbstreinigungsprozess des Körpers, der die Zellverjüngung unterstützt.

Beide Mechanismen werden durch mTOR reguliert, einen wichtigen molekularen Schalter, der steuert, ob sich der Körper auf den Muskelaufbau oder auf die Reparatur und Regeneration konzentriert. Leucin ist ein häufiger Bestandteil von Nahrungsergänzungsmitteln und eine wichtige Aminosäure in Proteinen. Es unterstützt das Muskelwachstum, indem es mTOR aktiviert.

Autophagie, das natürliche „Reinigungssystem” des Körpers, hilft den Zellen, sich zurückzusetzen, indem es den mTOR-Signalweg hemmt.

Wenn du dir dieses Gleichgewichts bewusst bist, kannst du bessere Entscheidungen in Bezug auf deine Ernährung, Fasten und Nahrungsergänzungsmittel treffen, um deine Gesundheit zu verbessern und dein Leben zu verlängern. Lies weiter, um zu erfahren, wie Leucin und Autophagie zusammenwirken und wie du dieses Wissen zu deinem Vorteil nutzen kannst.

Was ist mTOR und warum ist es für das Altern wichtig?

Rapamycin hängt vom mechanistischen Ziel von Rapamycin (mTOR) ab, einem Proteinkinase, das Nährstoffe wahrnimmt und den Zellen mitteilt, ob sie wachsen oder sich reparieren müssen. Wenn zu viel Nahrung, Energie und Wachstumsfaktoren vorhanden sind, wird mTORC1 aktiviert.

Das führt dann dazu, dass S6K1 und 4E-BP1 phosphoryliert werden, was bei der Herstellung von ribosomalen Proteinen hilft. Dadurch kann der Körper Dinge tun, die ihn aufbauen, wie zum Beispiel Gewebe reparieren, Muskelproteine produzieren und größer werden.

Die Vorteile von mTOR haben aber auch ein paar Nachteile. Eine chronische Überaktivierung wird mit Alter, Insulinresistenz, Krebs und Neurodegeneration in Verbindung gebracht (1,2).

Tierversuche haben gezeigt, dass die pharmakologische Unterdrückung (z. B. durch Rapamycin) oder die genetische Herunterregulierung von mTOR die Lebensdauer vieler Arten, darunter Mäuse und Hefen, verlängern kann (3).

Wenn man zu viel Protein und andere Nährstoffe isst, kann das dazu führen, dass mTOR ständig aktiv ist, was es für die Zellen schwieriger macht, die Autophagie durchzuführen, einen wichtigen Prozess für die Zellregeneration.

mTOR hat zwei Seiten:

1. Es ist wichtig für Muskelwachstum und -reparatur.
2. Es muss ab und zu gestoppt werden, damit der natürliche Alterungsprozess ablaufen kann.

Leucin-Supplemente: Der Schlüssel zu Muskelwachstum und Proteinsynthese

Einer der stärksten Aktivatoren von mTOR, dem wichtigsten Nährstoffsensor, der Muskelwachstum und Proteinsynthese antreibt, ist Leucin, eine verzweigtkettige Aminosäure (BCAA).

Leucin regt im Gegensatz zu anderen Aminosäuren direkt den Muskelaufbau an und dient sowohl als Baustein als auch als Signal. Das ist besonders hilfreich für Sportler, Fitnessbegeisterte und ältere Menschen, bei denen die Fähigkeit zum Muskelaufbau mit zunehmendem Alter nachlassen kann.

Klinischen Studien zufolge kann die Einnahme von Leucin-Präparaten in ausreichender Menge, vor allem nach dem Krafttraining, die Muskelproteinsynthese (MPS) verbessern. Laut einer Meta-Analyse mit älteren Erwachsenen hat die Einnahme von mit Leucin angereicherten Proteinpräparaten die Muskelproteinsynthese im Vergleich zur Kontrollgruppe deutlich gesteigert.

Diese Ergebnisse zeigen, wie wichtig mit Leucin angereichertes Protein für den Erhalt der fettfreien Körpermasse und der Muskelkraft im Alter ist und dass es zur Behandlung von Sarkopenie beiträgt (4,5).

Die Einnahme von Leucin-Präparaten während des Trainings aktiviert nachweislich mTOR und damit verbundene Muskelaufbauprozesse, was die Kraft und Regeneration bei Sportlern und jüngeren Erwachsenen unterstützen kann (6,7).

Um eine ausreichende Aktivierung der anabolen Prozesse zu gewährleisten, wird in der Regel empfohlen, 2–3 g Leucin pro Mahlzeit zu sich zu nehmen oder leucinreiche Nahrungsergänzungsmittel wie Molkenprotein oder BCAA-Formeln zu verwenden (8).

Ein ausgewogener Ansatz für Muskelgesundheit und Langlebigkeit wird durch die Kombination von Leucin-Supplementierung mit Krafttraining erreicht, um das Muskelwachstum zu maximieren und eine durch Autophagie vermittelte Reparatur in Zeiten reduzierter Proteinaufnahme oder Proteinzyklen zu ermöglichen.

Leucin ist mehr als nur ein Nährstoff; es ist ein Signalmolekül, das Ernährung und Zellwachstum miteinander verbindet und ein wissenschaftlich fundiertes Instrument zur Verbesserung der Proteinsynthese, der Muskelkraft und der allgemeinen Gesundheit darstellt.

Autophagie und Vorteile für die Langlebigkeit

Autophagie wird über die ULK1-AMPK-Signalwege nach einer Abnahme der mTORC1-Aktivität aktiviert, die durch Bedingungen wie Nährstoffmangel, Fasten oder begrenzte Aminosäureverfügbarkeit ausgelöst werden kann. Dieser Vorgang senkt den oxidativen Stress, beseitigt fehlerhafte Mitochondrien und recycelt beschädigte Proteine.

In präklinischen Studien gibt's eine starke Korrelation zwischen Autophagie und Langlebigkeit. Die positiven Effekte einer kalorienreduzierten Ernährung werden aufgehoben, wenn Autophagie-bezogene Gene unterdrückt werden. Umgekehrt wurde gezeigt, dass eine erhöhte Autophagie-Aktivität die Lebensdauer von Modellorganismen wie Hefen, Würmern und Fliegen verlängert (9). Fasten-induzierte Autophagie verbessert auch die Insulinsensitivität und schützt vor Neurodegeneration bei Mäusen (10,11).

Es gibt immer mehr Hinweise aus Studien am Menschen. Eine 2024 veröffentlichte Übersichtsarbeit hat gezeigt, dass intermittierendes Fasten mit einer Verringerung von Entzündungsmarkern, einer Verbesserung der Stoffwechselgesundheit und einem potenziell geringeren Risiko für Typ-2-Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden ist. Ein vorgeschlagener Mechanismus ist die Aktivierung der Autophagie (12).

Autophagie verbessert die Gesundheitsspanne, indem sie mTOR intermittierend hemmt und so die Fähigkeit des Körpers zur Selbstheilung und zur Abwehr altersbedingter Abbauprozesse stärkt.

Bei gesunden Menschen fördert die Aktivierung der Autophagie durch Praktiken wie Fasten oder Proteinzyklen vor allem die Zellreparatur und erhöht die Lebenserwartung.

Ausgleich zwischen anabolen und katabolen Zuständen: Proteinzyklen und intermittierendes Fasten

Die Herausforderung besteht darin, ein Gleichgewicht zwischen Leucin und Autophagie zu finden, anstatt sich für eines von beiden zu entscheiden. Eine unzureichende Leucinaufnahme ist mit einer Verringerung der Muskelmasse und einer verminderten anabolen Signalübertragung verbunden. Bei älteren Erwachsenen wird sie mit Sarkopenie in Verbindung gebracht.

Proteinzyklisierung, bei der zwischen Phasen mit hohem Proteinkonsum (anabol) und niedrigem Proteinkonsum (katabol) oder Fasten gewechselt wird, könnte eine gute Strategie sein. Das könnte bedeuten:

1. Essen von proteinreichen Mahlzeiten nach dem Training, um die Muskelkraft und die MPS zu steigern.
2. Fasten jeden zweiten Tag oder für kurze Zeiträume, um den Stoffwechsel zurückzusetzen und die Autophagie anzuregen.
3. Leucin-Präparate werden von Sportlern und älteren Erwachsenen zur Unterstützung der Regeneration verwendet.

Diese zyklische Technik sorgt dafür, dass sowohl Entwicklung als auch Reparatur stattfinden, indem sie sich an evolutionäre Muster hält, bei denen sich Phasen des Überflusses mit Phasen der Knappheit abwechseln. Durch die Kombination von Krafttraining, intelligenten Nahrungsergänzungsmitteln und Fasten könntest du das Beste aus beiden Welten – katabole Verjüngung und anabole Kraft – erreichen.

Augment Life bietet eine große Auswahl an Nahrungsergänzungsmitteln an. Weitere Infos zu einigen davon findest du hier:

1. Leucin
2. Longevity-Formel
3. Longevity-Paket
4. Autophagie-Paket

Fazit

Muskelaufbau und Zelllanglebigkeit hängen mit dem Gleichgewicht zwischen der durch Autophagie bedingten Zellreparatur und der durch Leucin induzierten mTOR-Aktivierung zusammen. Die Einnahme von Leucin-Nahrungsergänzungsmitteln ist besonders für ältere Menschen wichtig, die unter anaboler Resistenz leiden, da es die Proteinsynthese unterstützt, die Muskelkraft steigert und die Erholung fördert.

Autophagie, die während des Proteinstoffwechsels, bei intermittierendem Fasten oder in Zeiten minimaler Nahrungsaufnahme auftritt, ist ein Prozess, der die Zellfunktion aufrechterhält, oxidativen Stress reduziert und die allgemeine Gesundheit unterstützt. Diese zyklische Methode ermöglicht es dem Körper, sowohl Wachstums- als auch Reparaturwege zu nutzen, was die Muskeln stärkt und Menschen dabei hilft, länger zu leben.

Die Anwendung dieser Konzepte kann Menschen dabei helfen, das Gleichgewicht zwischen anabolen und katabolen Signalen aufrechtzuerhalten. Dies verbessert sowohl die kurzfristige Leistungsfähigkeit als auch die langfristige Gesundheit und Vitalität der Zellen. Denken Sie daran, professionellen Rat einzuholen, bevor Sie sich für die Einnahme eines Nahrungsergänzungsmittels entscheiden.

Erfahren Sie mehr über Leucin und Langlebigkeit in unseren früheren Artikeln.

1. Was ist die optimale Ernährung für ein langes Leben?
2. Hilft Teetrinken, länger zu leben?
3. Warum sollte man Leucin nehmen?
4. Beeinflussen HIIT- und Zone-2-Workouts die Langlebigkeit?

Literaturquellen:

1. Johnson SC, Rabinovitch PS, Kaeberlein M. mTOR is a key modulator of ageing and age-related disease. Nature. 2013 Jan 17;493(7432):338-45. doi: 10.1038/nature11861.
2. Saxton RA, Sabatini DM. mTOR Signaling in Growth, Metabolism, and Disease. Cell. 2017 Mar 9;168(6):960-976. doi: 10.1016/j.cell.2017.02.004. Erratum in: Cell. 2017 Apr 6;169(2):361-371. doi: 10.1016/j.cell.2017.03.035. 
3. Harrison DE, Strong R, Sharp ZD, Nelson JF, Astle CM, Flurkey K, Nadon NL, Wilkinson JE, Frenkel K, Carter CS, Pahor M, Javors MA, Fernandez E, Miller RA. Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice. Nature. 2009 Jul 16;460(7253):392-5. doi: 10.1038/nature08221.
4. Xu ZR, Tan ZJ, Zhang Q, Gui QF, Yang YM. The effectiveness of leucine on muscle protein synthesis, lean body mass, and leg lean mass accretion in older people: a systematic review and meta-analysis. Br J Nutr. 2015 Jan 14;113(1):25-34. doi: 10.1017/S0007114514002475. 
5. Mori H, Tokuda Y. De-Training Effects Following Leucine-Enriched Whey Protein Supplementation and Resistance Training in Older Adults with Sarcopenia: A Randomized Controlled Trial with 24 Weeks of Follow-Up. J Nutr Health Aging. 2022;26(11):994-1002. doi: 10.1007/s12603-022-1853-1. 
6. Churchward-Venne TA, Burd NA, Phillips SM. Nutritional regulation of muscle protein synthesis with resistance exercise: strategies to enhance anabolism. Nutr Metab (Lond). 2012 May 17;9(1):40. doi: 10.1186/1743-7075-9-40. 
7. Norton LE, Layman DK. Leucine regulates translation initiation of protein synthesis in skeletal muscle after exercise. J Nutr. 2006 Feb;136(2):533S-537S. doi: 10.1093/jn/136.2.533S. 
8. Churchward-Venne TA, Breen L, Di Donato DM, Hector AJ, Mitchell CJ, Moore DR, Stellingwerff T, Breuille D, Offord EA, Baker SK, Phillips SM. Leucine supplementation of a low-protein mixed macronutrient beverage enhances myofibrillar protein synthesis in young men: a double-blind, randomized trial. Am J Clin Nutr. 2014 Feb;99(2):276-86. doi: 10.3945/ajcn.113.068775.
9. Madeo F, Zimmermann A, Maiuri MC, Kroemer G. Essential role for autophagy in life span extension. J Clin Invest. 2015 Jan;125(1):85-93. doi: 10.1172/JCI73946.
10. Alirezaei M, Kemball CC, Flynn CT, Wood MR, Whitton JL, Kiosses WB. Short-term fasting induces profound neuronal autophagy. Autophagy. 2010 Aug;6(6):702-10. doi: 10.4161/auto.6.6.12376.
11. Young JE, Martinez RA, La Spada AR. Nutrient deprivation induces neuronal autophagy and implicates reduced insulin signaling in neuroprotective autophagy activation. J Biol Chem. 2009 Jan 23;284(4):2363-73. doi: 10.1074/jbc.M806088200.
12. Hua Z, Yang S, Li J, Sun Y, Liao Y, Song S, Cheng S, Li Z, Li Z, Li D, Guo H, Yang H, Zheng Y, Li X. Intermittent fasting for weight management and metabolic health: An updated comprehensive umbrella review of health outcomes. Diabetes Obes Metab. 2025 Feb;27(2):920-932. doi: 10.1111/dom.16092.