Neben vielfältigen anderen Funktionen haben die Spurenelemente auch eine wichtige Bedeutung für die Gehirnfunktion, die oft nur unzureichend bekannt ist. Prinzipiell können Spurenelemente im Übermaß auch neurotoxisch wirken. Ein Mangel hat ebenfalls verschiedene nachteilige Effekte.


Mangan

Mangan ist Bestandteil des Enzyms Glutamin-Synthetase, das die Aminosäure Glutamat zu Glutamin umwandelt. Bekanntlich ist Glutamat der wichtigste erregende Neurotransmitter und kann, wenn im Übermaß vorhanden, zu Hirnschäden führen, sodass der Glutaminbildung auch eine wichtige Schutzfunktion zukommt. Mangan befindet sich außerdem in den Vesikeln der Synapsen der glutamatergen Neurone und wird bei der Nervenimpulsübertragung in den synaptischen Spalt freigesetzt. Mangan hat einen blockierenden Effekt auf die NMDA-Rezeptoren, deren Übererregung zu einer schweren Schädigung des Gehirns führen kann. Die Wirksamkeit von Mangan ist dabei von der Konzentration der Aminosäure Glycin abhängig.

Mangan spielt eine wichtige Rolle für den antioxidativen Schutz des Gehirns. Es ist Bestandteil der mitochondrialen MnSODs. In einem Zellkulturversuch konnte nachgewiesen werden, dass Mangan die Lipidperoxidation und die Bildung bestimmter ROS verhindern kann. Mangan ist also ein Metall, das vor möglichen toxischen Effekten von Eisen und Kupfer schützt. Mangan ist ferner Bestandteil der Arginase, die für den Argininabbau benötigt wird. Da die Arginase quasi der Gegenspieler der NO-Synthasen ist, könnte eine gute Manganversorgung auch vor nitrosativem Stress schützen.


Zink

Über 300 Enzyme im Stoffwchsel sind zinkabhängig. Auch im Gehirn hat Zink sehr vielfältige Funktionen und ist für die Funktionsfähigkeit verschiedener Transmittersysteme erforderlich. Zink ist in den Vesikeln glutamaterger Synapsen gespeichert und wird zusammen mit Glutamat auch in den synaptischen Spalt abgegeben. Der NMDA-Rezeptor hat eine Zinkbindungsstelle. Die Zinkkonzentration hat deshalb einen modulierenden Effekt auf die Aktivität des Rezeptors. Auch der GABA-A-Rezeptor besitzt eine Zinkbindungsstelle, weshalb Zink auch die GABAerge Neurotransmission beeinflusst. Zink hat auch einen modulierenden Effekt auf die Glycinrezeptoren und wirkt auf den Dopamintransporter. Bekanntlich hat eine Zinktherapie häufig einen günstigen Effekt bei ADHS, der wahrscheinlich auf einer Beeinflussung des Dopamintransporters beruht.

Zink kann bestimmte Molekülkomplexe der Synapsen beeinflussen, wodurch es zu Formveränderungen von Synapsen kommt. Über eine Interaktion mit NMDA-Rezeptoren scheint Zink auch bei der Verarbeitung von langsamen Schmerzreizen mitzuwirken.

Kommentar:
Bei Hirnleistungsstörungen oder psychischen Befindlichkeitsstörungen sollte auch in jedem Fall abgeklärt werden, inwieweit der Organismus ausreichend mit Zink und Mangan versorgt ist. Zweckmäßig hierbei ist eine Bestimmung beider Spurenelemente im Vollblut.
 
 
 
Referenzen
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