Überblick über Lactoferrin als natürlichen Immunmodulator – wie ein Milchextrakt unser Immunsystem modulieren kann

Lactoferrin nimmt aufgrund seiner antiviralen, antibakteriellen und immunmodulierenden Eigenschaften eine zentrale Rolle im angeborenen Immunsystem ein. Neugeborene nehmen das Immunprotein bereits über die Muttermilch auf, im Erwachsenenalter kommt er in geringen Mengen in verschiedenen Sekreten vor. Lactoferrin verfügt über vielfältige Funktionen, seine bedeutendste ist es aber, an zelluläre Komponenten des Virus und des Wirtes zu binden, sowie sich an Eisenionen zu heften.

Während einer akuten Infektion unterstützt Lactoferrin die Abwehr gegen den krankmachenden Keim und bei stillen Entzündungen kann es die Entzündungsreaktion reduzieren.

Therapeutisch kann Lactoferrin die Häufigkeit und Schwere der Infektionskrankheiten reduzieren, den Organismus bei Entzündungsprozesse unterstützen und es hat einen positiven Effekt auf den Eisenstoffwechsel und das Darmmikrobiom.

Unser Körper ist täglich krankmachenden Keimen ausgesetzt. Zusätzlich wird er mit Erregern aus der Umwelt, der Ernährung und vor allem Stress konfrontiert. Dementsprechend sollte unser Immunsystem unterstützt werden, welches eine Verteidigungslinie gegen eingedrungene Keime darstellt und auf dessen Signale das erworbene Immunsystem angewiesen ist, um in Aktion treten zu können.

Hier spielt Lactoferrin eine besondere Rolle.

Lactoferrin ist ein körpereigenes Protein und – älter als die Menschheit selbst – eine Ur-Substanz des menschlichen Immunsystems.

Bereits 2009 konnte man erste Studien über Lactoferrin (LF) lesen, das in der Lage war, schädliche Bakterien zu töten, und die Bifidobakterien zu vermehren. Es handelt sich dabei klassischer Weise um ein Glykoprotein, um ein winziges Teilchen aus Aminosäuren und speziellen Zuckermolekülen, welches zwischen schädlichen und unschädlichen Bakterien unterscheiden kann. Lactoferrin ist ein natürlich vorkommendes, sicheres, eisenbindendes,  ungiftiges Protein mit einer antiviralen, immunmodulatorischen und entzündungshemmenden Breitbandwirkung. Als eisenbindendes Protein kann es obendrein noch Eisen transportieren. Die höchsten Konzentrationen finden wir im Colostrum (= erste Muttermilch), auch die reife Muttermilch enthält noch relevante Mengen. Sie schützen das Neugeborene, mit seinen noch unausgereiftem Immunsystem, vor bakteriellen Infektionen und Entzündungen.

In geringen Mengen lässt sich Lactoferrin auch in Epithelzellen anderer Drüsengewebe, wie z. B Speichel, Tränenflüssigkeit und auf den Schleimhäuten nachweisen.

Lactoferrin als Modulator für unser Immunsystem

Der Begriff „immunmodulierend“ bedeutet so viel wie „eine physiologisch positive Beeinflussung der Immunreaktion, sodass ein unteraktives Immunsystem aktiviert und ein überaktives Immunsystem beruhigt wird. Es beeinflusst sowohl das angeborene als auch das erworbene Immunsystem. Lactoferrin hat tatsächlich die Eigenschaft, die Aktivierung, Migration und das Wachstum von Immunzellen hoch -und herunterzuregulieren und spielt eine wichtige Rolle gegen Bakterien, Pilze und Viren. Über Rezeptoren kommuniziert es mit dem Immunsystem und beeinflusst zahlreiche Prozesse wie Immunreaktionen und die Wundheilung. Aufgrund dieser Eigenschaften kann Lactoferrin den Entzündungsprozess und somit auch die Bekämpfung der Keime bei akuten Infekten unterstützen. Lactoferrin übernimmt also bei akuten Entzündungsgeschehen sowie bei stillen Entzündungen („silent Inflammation“) eine entzündungsauflösende Funktion und kann dadurch das Immunsystem unterstützen. Lactoferrin kann nicht nur als ein primärer Schutzfaktor gegen Schleimhautinfektionen angesehen werden, sondern auch als ein vielfältiger Regulator, der bei vielen viralen Infektionsprozessen interagiert. Die Fähigkeit von Lactoferrin, eine starke antivirale Aktivität auszuführen, bestätigt die Annahme, dass es ein wichtiger Schutzfaktor in der Schleimhautwand ist. Dadurch verhindert es den Eintritt des Virus in die Wirtszelle.  

Die entzündungsauflösende Wirkung

Ist eine Infektion überwunden, muss die Reaktion des Immunsystems und auch der Entzündungsprozess wieder reguliert werden. Diese Beendigung der Entzündung ist auch bei den sogenannten stillen Entzündungen („silent inflammation“) wichtig. Diese Entzündungen sind mit fast allen chronischen Erkrankungen unserer Neuzeit verbunden, wie Herz – Kreislauferkrankungen, metabolischen und neurologischen Erkrankungen, entzündlichen Darmerkrankungen, Erkrankungen der Lunge und der Gelenke, sowie Krebs verbunden sind.

Auch die Kollateralschäden müssen nach einer Entzündung unter Kontrolle repariert werden. Hier kann Lactoferrin eine gute Arbeit leisten, da es entzündungsauflösend wirkt. Diese Wirkung beruht auf der Fähigkeit des Lactoferrin, sich an das entzündungsfördernde Lipopolysaccharid (LPS) zu binden und es verhindert dadurch die Produktion der entzündungsfördernden Signalkaskade. Dadurch unterbricht es die starke oder andauernde Aktivierung von Immunzellen.

Auch eine Humanstudie hat bestätigt, dass die Gabe von Lactoferrin bei Entzündungen zu einer Reduktion von Entzündungsmarkern wie Interleukin 6 führt.

Ein weiterer entzündungsauflösender Effekt beruht auf der Tatsache, dass Lactoferrin in der Lage ist, Eisen zu binden. Diese Unterstützung des Eisenstoffwechsel erfolgt auf 2 Ebenen. Bei Entzündungen im Körper ist immer der Eisenstoffwechsel beeinträchtigt. Dies beruht zum einen darauf, dass die Eisenaufnahme im Darm bei intestinalen Entzündungen Im Darm durch die Dysfunktion der Darmschleimhaut verschlechtert wird. Eine Gabe von Lactoferrin kann Entzündungen verringern. Die sogenannten Phagozyten setzen am Entzündungsort auch reaktive Sauerstoffspezies frei, die nicht nur Bakterien töten, sondern auch körpereigenes Gewebe beschädigen. Die dieser Zerstörung werden Eisen – Ionen freigesetzt, welche zu einer weiteren Bildung freier Radikale beitragen können. Lactoferrin bindet hier die freien Eisen – Ionen und verhindert dadurch die Entstehung von oxidativem Stress. Es entfaltet seine entzündungshemmende Wirkung höchstwahrscheinlich durch eine Verbesserung der Eisenaufnahme über die Darmschleimhaut. Daher können Entzündungen immer auch die Eisenverteilung im Körper beeinträchtigen. Eine Gabe von Lactoferrin führt zu einer Verringerung der Entzündungen und gewährleistet den Transport von Eisen aus den Körperzellen in das Blut. Zudem zeigte sich, dass Lactoferrin eine Eisenmangelanämie besser ausgleicht, als die üblicherweise eingesetzten Eisensulfate, die gelichzeitig auch mit Nebenwirkungen behaftet sind.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Eisenaufnahme aus der Nahrung oder ach Nahrungsergänzungsmitteln durch die gleichzeitige Einnahme von Lactoferrin verbessert werden kann.

Weitere Studien zeigen, dass Lactoferrin in der Lage ist, das Verhältnis und die Aktivität von T – Zellen zu steigern oder zu senken.

Lactoferrin und seine Wirkung auf Bakterien

Wie jeder Organismus, so benötigt auch eine Bakterie Eisen für ihren Stoffwechsel. daher nutzt das Immunsystem die Eliminierung von Eisen als Schutz vor Infektionen.

Bei einer akuten Infektion entfällt dieser Schutzmechanismus, Lactoferrin kann aber das entstandene Eisen binden und darüber hinaus tritt Lactoferrin in eine Wechselwirkung mit den Bestandteilen der bakteriellen Zellwand. Dadurch wird die Zellwand destabilisiert und sie macht sich angreifbarer für das körpereigene Enzym Lysozym. Diese Prozesse führen sowohl bei gramnegativen als auch grampositiven Bakterien zum Absterben.

Aber es fördert auch das Wachstum gesundheitsförderlicher Bakterien. Daher begünstigt es auch eine gesunde Zusammensetzung des Darmmikrobioms und fördert, sowohl bei Neugeborenen als auch bei Erwachsenen, eine gesunde Zusammensetzung des Darmmikrobioms. Dies zeigte auch eine klinische Studie zur Schmerzmittel – induzierten Gastroenteropathie. Dabei schwächte Lactoferrin eine Erhöhung der Durchlässigkeit des Dünndarms durch die Schmerzmittel ab, folglich konnte Lactoferrin auch ein Leaky Gut mindern. Für eine Aufrechterhaltung der Darmgesundheit ist auch für die Immunfunktion essentiell, da sich 70 – 80% aller Immunzellen im Darm befinden.

Lactoferrin und seine Wirkung auf Viren

In- vitro Studien zeigen antivirale Effekte von Lactoferrin gegen verschiedene Viren, wie z. B gegen Influenza, Rota, Adeno, Hepatitis, Herpes, und humanes Immundefizienz (HIV), Epstein Barr (EBV) und humanes Papillomavirus (HPV). Der Mechanismus dahinter ist die Blockade eines bestimmten Rezeptors auf der Wirtszelle. Dadurch wird die Bindung an die Wirtszelle und die Infektion verhindert.

Denselben Effekt hat aber auch eine direkte Bindung des Lactoferrin an die Wirtszelle. Lactoferrin hemmt dadurch die Virusvermehrung. Diese Mechanismen bestätigt auch eine Zellkulturstudie aus dem Jahr 2021 für die SARS -CoV – 2 Infektion. Das Ziel der Forschungsgruppe war es, effektive Substanzen gegen eine Coronainfektion zu identifizieren. In diesem Hochsubstanz Screening kamen 1.425 klinische Substanzen zum Einsatz aus der Molekularbibliothek der U.S Food and Drug Administration. Lactoferrin wurde dabei als wirksamste Substanz identifiziert. Die Autoren zogen daher den Schluss, dass Lactoferrin, aufgrund seiner breiten Verfügbarkeit, den vergleichsweise geringen Kosten und seines hervorragenden Sicherheitsprofils, eine direkte Anwendung zur Vorbeugung und Behandlung von COVID – 19 darstellen könnte.

Ein wichtiges Qualitätskriterium- der Reinigungsgrad

Alle Säugetiere produzieren Lactoferrin. Da das menschliche und das bovine (aus Kuhmilch) Lactoferrin nahezu identisch (chemisch ähnlich) sind, wird das Protein aus der Kuhmilch extrahiert.  Es wird  ressourcenschonend aus Kuhmilch gereinigt und in einem mehrstufigen, schonenden Aufreinigungsverfahren, aufbereitet, um Verunreinigungen herauszufiltern. Dadurch werden beispielsweise angeheftete Teile von Bakterien und deren Bestandteile entfernt.

Der Reinheitsgrad von Lactoferrin ist von höchster Relevanz, da die Verunreinigungen die Bioaktivität des Proteins beeinträchtigen können. Zu den möglichen Verunreinigungen gehört unter anderem auch LPS (Lipopolysaccharide): Zu den Funktionen von Lactoferrin gehört unter anderem auch, dieses zu binden. Ist Lactoferrin aber bereits mit diesem Störfaktor beladen, kann diese Funktion nach der Einnahme aber nur unzureichend erfüllt werden. In einer Studie mit schwangeren Frauen konnte gezeigt werden, dass Präparate mit einem hohen Reinigungsgrad die hämatologischen Parameter effektiver verbesserten, als andere. Eine andere Untersuchung von 10 unterschiedlichen kommerziellen Präparaten zeigte deutlich, dass ein Großteil der Präparate verunreinigt waren. Dementsprechend sollte nur ein Präparat zum Einsatz kommen, welches über eine Reinigungsgrad von über 90% verfügt. Darüber hinaus ist entscheidend, dass denaturiertes und somit inaktives Lactoferrin während der Reinigung abgetrennt wird. Da in der Milch, während der Pasteurisierung immer ein bestimmter Anteil denaturiert, sollte dieser im Endprodukt nicht mehr auftauchen. Die Wahl eines hochwertigen Lactoferrin Rohstoffes von geprüfter Qualität, ist entscheidend für die therapeutische Wirkung.

Um zu verhindern, dass Lactoferrin nach der Einnahme in der Magensäure unbrauchbar wird, sollte eine magensäurestabile Kapsel verwendet werden, damit es erst im Dünndarm aufgenommen wird, um dort sein volles Spektrum entfalten zu können. 

Literatur:

Vogel, H.(2012): Lactoferrin, a bird‘s eye view. Biochemistry and Cell Biology, Jun, 09(3): 233- 44.

Wakabayashi H., Oda H., Yamauchi K.( 2014):Lactoferrin for prevention of common viral infections. The Journal of Infection and Chemotherapy. 20 (11): 666- 71

Rosa L., Cutone A., Lepanto M.S, et al.(2017)Lactoferrin: A Natural Glycoprotein involved in Iron an Inflammatory Homeostasis. International Journal of Molecular Sciences. 15,18(9) 

Legrand D. Overview of Lactoferrin as a Natural Immune Modulator. J Pediatr. 2016 Jun;173 Suppl:S10-5. doi: 10.1016/j.jpeds.2016.02.071. PMID: 27234406.

Salaris C, Scarpa M, Elli M, Bertolini A, Guglielmetti S, Pregliasco F, Blandizzi C, Brun P, Castagliuolo I. Protective Effects of Lactoferrin against SARS-CoV-2 Infection In Vitro. Nutrients. 2021 Jan 23;13(2):328. doi: 10.3390/nu13020328. PMID: 33498631; PMCID: PMC7911668.

Kell DB, Heyden EL, Pretorius E. The Biology of Lactoferrin, an Iron-Binding Protein That Can Help Defend Against Viruses and Bacteria. Front Immunol. 2020 May 28;11:1221. doi: 10.3389/fimmu.2020.01221. PMID: 32574271; PMCID: PMC7271924.

Berlutti F, Pantanella F, Natalizi T, Frioni A, Paesano R, Polimeni A, Valenti P. Antiviral properties of lactoferrin–a natural immunity molecule. Molecules. 2011 Aug 16;16(8):6992-7018.

doi: 10.3390/molecules16086992. PMID: 21847071; PMCID: PMC6264778.

Schürmer, K, Wähler, R. (2022): Lactoferrin: Wie ein Milchextrakt Pathogene bekämpfen und das Immunsystem ausgleichen kann, Internationales Journal für orthomolekulare und verwandte Medizin, Sonderdruck 2022 Nr. 179, S. 3-9