Bioenhancer

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 10. Juni 2024
Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Bioenhancer werden Arzneistoffen und Nahrungsergänzungsmitteln zugefügt, um die Verfügbarkeit der enthaltenen Wirkstoffe an den Zielstrukturen zu verbessern. Bioenhancer haben fast immer einen pflanzlichen Ursprung.

Inhaltsverzeichnis

Was sind Bioenhancer?

Bioenhancer werden Arzneistoffen und Nahrungsergänzungsmitteln zugefügt, um die Verfügbarkeit der enthaltenen Wirkstoffe an den Zielstrukturen zu verbessern.

Dem Konzept der Bioenhancer liegt die ayurvedische Medizin zugrunde. Das Ayurveda ist eine traditionelle indische Heilkunst, die heute noch sehr häufig in Indien, Nepal und Sri Lanka angewendet wird. Der Begriff Bioenhancer wurde in Jammu am Indian Institute of Integrative Medicine geprägt. Das Institut forscht schon lange im Bereich Ayurveda.

Bioenhancer wurden bereits 1929 von Kartick Chandra Bose beschrieben. In seinem Buch Pharmacographia Indica von 1929 benennt Bose die verstärkende Wirkung des Langen Pfeffers. Er stellte fest, dass sich die antiasthmatische Wirkung des Indischen Lungenkrauts verstärkte, wenn die Patienten gleichzeitig den Langen Pfeffer einnahmen.

Warum dies so ist, konnte Bose jedoch nicht herausfinden. Erst 1979 wurde entdeckt, dass für diese Wirkung das Piperin, das in dem Pfeffer vorkommt, verantwortlich ist. Somit war das Piperin aus dem Langen Pfeffer der erste bioavailibility enhancer.

Heute werden Bioenhancer verschiedenen Arzneimitteln und Nahrungsergänzungsmitteln zugefügt, um deren Aufnahme und Wirkung im Körper zu verbessern.

Pharmakologische Wirkung

Den unterschiedlichen Bioenhancern liegen verschiedene Wirkmechanismen zugrunde. Zum einen erhöhen die Wirkstoffe die Resorption der entsprechenden Substanzen im Darm. Die Stoffe werden dann sowohl im Darm als auch in der Leber weniger abgebaut. Vor allem in der Leber gehen viele Wirkstoffe für eine Weiterverarbeitung im Körper verloren. Dieses Phänomen wird auch als First-Pass-Effekt bezeichnet.

Arzneistoffe, die in Kombination mit Bioenhancern verabreicht werden, können leichter in die Pathogene (die die Krankheit verursachenden Strukturen) eintreten. So wird die Membran bei Tumorzellen oder bei Bakterien beispielsweise durchlässiger gegenüber den Wirkstoffen.

Ferner hemmen Bioenhancer die Abwehrmechanismen von Viren, Bakterien oder Pilzen. Ebenso werden die Abwehrmechanismen von Tumorgewebe gehemmt. Bioenhancer sorgen auch dafür, dass sich die Wirkstoffe besser an die jeweiligen Pathogene binden können. Sie beeinflussen DNA und Proteine so, dass die Wirkstoffe sich anhaften und ihre Wirkung entfalten können.

Viele Wirkstoffe können ohne Hilfe der Bioenhancer die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden. Die Blut-Hirn-Schranke ist eine physiologische Barriere zwischen dem Blutkreislauf und dem Zentralnervensystem im Gehirn. Sie soll das Gehirn vor Botenstoffen, Toxinen und Krankheitserregern aus dem zirkulierenden Blut schützen. Durch die Blut-Hirn-Schranke können viele Wirkstoffe ihren angestrebten Ort nicht erreichen.

Medizinische Anwendung & Verwendung

Die genauen Anwendungsgebiete sind abhängig vom jeweiligen Bioenhancer. Ein wichtiger Bioenhancer ist das Piperin. Es handelt sich dabei um ein Alkaloid, das aus dem Pfeffer gewonnen wird. Piperin dient als Bioenhancer für Vitamine. Besonders wirksam ist es bei den Vitaminen A, B1, B2, B6, C, D, E und K.

Auch Aminosäuren wie Lysin, Isoleucin, Leucin, Valin, Tryptophan, Methionin und Threonin können besser verwertet werden, wenn sie zusammen mit Piperin verabreicht werden. Ferner verbessert sich die Aufnahme von Mineralien (Jod, Eisen, Zink, Kalzium, Selen, Kupfer, Mangan, Magnesium) und pflanzlichen Wirkstoffen.

Celiprolol ist ein Arzneistoff aus der Gruppe der ß-Rezeptorenblocker und wird zur Behandlung von Bluthochdruck eingesetzt. Midazolam] ist ein Benzidazepin, das in der Anästhesie und Rettungsmedizin verwendet wird.

Der Bioenhancer Quercetin wird aus Früchten und Blättern von Pflanzen gewonnen. Quercetin ist vor allem in Kombination mit dem Arzneistoff Paclitaxel, der in der Medizin zur Behandlung von Krebs genutzt wird, wirksam. Das Glycyrrhizin, ein Saponin aus der Süßholzwurzel, erhöht die Aktivität und die Aufnahme von Antibiotika und Antimykotika.

Im Knoblauch ist der Bioenhancer Allicin enthalten. Allicin verstärkt die Wirkung des Arzneistoffes Amphotericin B auf Hefepilze. Dafür wirkt es auf den Ergosterintransport in den Zellen ein.


Verabreichung & Dosierung

Bei der Verabreichung und Dosierung von Bioenhancern, die als Substanzen dienen, um die Bioverfügbarkeit und Wirksamkeit anderer Medikamente zu erhöhen, sind mehrere wichtige Punkte zu beachten.

Dosierung: Die Dosierung von Bioenhancern variiert je nach Art des Bioenhancers und dem spezifischen Medikament, das potenziert werden soll. Häufig verwendete Bioenhancer wie Piperin (aus schwarzem Pfeffer) und Quercetin (ein Flavonoid) werden in unterschiedlichen Konzentrationen verwendet. Beispielsweise wird Piperin oft in Dosen von etwa 5-20 mg verwendet, um die Bioverfügbarkeit von Curcumin oder anderen Substanzen zu erhöhen.

Kombination mit anderen Medikamenten: Es ist entscheidend, die Interaktionen zwischen dem Bioenhancer und dem primären Medikament zu verstehen. Bioenhancer können die Absorption und den Metabolismus von Medikamenten erheblich beeinflussen, was zu höheren Plasmaspiegeln und potenziell verstärkten Wirkungen oder Nebenwirkungen führen kann. Eine enge Absprache mit einem Arzt oder Apotheker ist notwendig, um die sichere und wirksame Anwendung sicherzustellen.

Zeitpunkt der Einnahme: Der Zeitpunkt der Einnahme kann eine wichtige Rolle spielen. Bioenhancer sollten oft gleichzeitig mit dem primären Medikament eingenommen werden, um die maximale Wirkung zu erzielen. Beispielsweise sollte Piperin gleichzeitig mit Curcumin eingenommen werden, um dessen Bioverfügbarkeit zu verbessern.

Individuelle Faktoren: Alter, Gewicht, Gesundheitszustand und individuelle Stoffwechselunterschiede können die Wirkung von Bioenhancern beeinflussen. Eine individuelle Anpassung der Dosierung kann notwendig sein, um die optimale Wirkung zu erzielen und Nebenwirkungen zu minimieren.

Überwachung und Anpassung: Regelmäßige Überwachung und gegebenenfalls Anpassung der Dosierung sind wichtig, insbesondere bei langfristiger Anwendung. Dies hilft, unerwünschte Wirkungen zu vermeiden und die Therapie zu optimieren.

Nebenwirkungen und Vorsichtsmaßnahmen: Bioenhancer können, wie alle Wirkstoffe, Nebenwirkungen haben. Piperin kann beispielsweise bei einigen Personen Magen-Darm-Beschwerden verursachen. Es ist wichtig, mögliche Nebenwirkungen zu kennen und bei Auftreten sofort medizinischen Rat einzuholen.

Risiken & Nebenwirkungen

Es ist wichtig, dass die Dosis des entsprechenden Arzneistoffes bei gleichzeitiger Verabreichung eines Bioenhancers angepasst wird. Andernfalls kann es zu einer Überdosierung kommen, die je nach Arzneistoff mit schweren Nebenwirkungen einhergehen kann.

Forscher sehen zudem die Überwindung der Blut-Hirn-Schranke durch Bioenhancer als problematisch an. So könnte es sein, dass mit den Bioenhancern auch schädliche Substanzen ins Gehirn gelangen, die zu Entzündungen oder sonstigen neurologischen Schäden führen können.

Kontraindikationen

Typische Kontraindikationen bei der Verwendung von Bioenhancern sind vielfältig und hängen von der spezifischen Substanz ab. Hier sind einige allgemeine Kontraindikationen:

Allergische Reaktionen: Personen, die allergisch auf die Inhaltsstoffe des Bioenhancers reagieren, sollten diese nicht verwenden. Beispielsweise können Piperin (aus schwarzem Pfeffer) oder Quercetin bei empfindlichen Personen allergische Reaktionen auslösen​.

Magen-Darm-Erkrankungen: Bei bestehenden Magen-Darm-Erkrankungen wie Gastritis, Geschwüren oder Reizdarmsyndrom kann die Verwendung von Bioenhancern wie Piperin zu Reizungen und Verschlimmerung der Symptome führen. Piperin kann die Magenschleimhaut reizen und sollte daher bei empfindlichen Personen mit Vorsicht eingesetzt werden​.

Schwangerschaft und Stillzeit: Während der Schwangerschaft und Stillzeit sollten viele Bioenhancer mit Vorsicht verwendet werden, da ihre Sicherheit in diesen Lebensphasen oft nicht ausreichend untersucht ist. Piperin kann beispielsweise die Gebärmutter stimulieren und sollte daher von schwangeren Frauen vermieden werden.

Wechselwirkungen mit Medikamenten: Bioenhancer können die Wirkung und Toxizität von Medikamenten beeinflussen, indem sie deren Bioverfügbarkeit erhöhen. Personen, die Medikamente mit engem therapeutischem Fenster (wie Antikoagulanzien, Antikonvulsiva oder Immunsuppressiva) einnehmen, sollten Bioenhancer nur unter ärztlicher Aufsicht verwenden, um das Risiko von Überdosierung und Nebenwirkungen zu minimieren​​.

Leber- und Nierenerkrankungen: Patienten mit Leber- oder Nierenerkrankungen sollten vorsichtig sein, da Bioenhancer den Metabolismus und die Ausscheidung von Medikamenten beeinflussen können, was zu einer Akkumulation und potenziellen Toxizität führen kann​.

Kinder: Die Sicherheit und Wirksamkeit von Bioenhancern bei Kindern sind oft nicht gut untersucht. Daher sollten diese Substanzen bei Kindern nur unter strenger ärztlicher Aufsicht verwendet werden​​.

Es ist wichtig, dass Patienten vor der Verwendung von Bioenhancern ihren Arzt konsultieren, um mögliche Kontraindikationen und Wechselwirkungen zu überprüfen und eine sichere Anwendung zu gewährleisten.

Interaktionen mit anderen Medikamenten

Bioenhancer können die Wirksamkeit und Sicherheit von Medikamenten beeinflussen, indem sie deren Bioverfügbarkeit erhöhen. Dies kann zu verschiedenen Wechselwirkungen führen, die beachtet werden müssen.

Piperin: Piperin, ein Bestandteil von schwarzem Pfeffer, kann die Bioverfügbarkeit vieler Medikamente erhöhen, indem es die Aktivität von Enzymen wie Cytochrom P450 (CYP3A4) und die P-Glykoprotein-Transporter hemmt. Dies kann die Plasmakonzentration von Medikamenten wie Phenytoin, Theophyllin, Propranolol, Rifampicin und Digoxin erhöhen, was das Risiko von Nebenwirkungen und Toxizität erhöht​​.

Quercetin: Quercetin, ein Flavonoid, kann die Aktivität von Enzymen wie CYP2C9 und CYP3A4 beeinflussen und die Wirkung von Medikamenten wie Warfarin, Tamoxifen und Cyclosporin verändern. Quercetin kann auch die Absorption und Wirkung von Chemotherapeutika wie Doxorubicin und Paclitaxel modifizieren​​.

Curcumin: Curcumin, der Wirkstoff in Kurkuma, kann die Bioverfügbarkeit von Medikamenten wie Tacrolimus, Midazolam und Warfarin erhöhen, indem es Enzyme wie CYP3A4 und P-Glykoprotein hemmt. Dies kann zu einer erhöhten Plasmakonzentration und einem erhöhten Risiko von Nebenwirkungen führen​​.

Grapefruit: Grapefruit und Grapefruitsaft enthalten Furanocumarine, die die Aktivität von CYP3A4-Enzymen hemmen. Dies kann die Plasmakonzentrationen von Medikamenten wie Statinen (z.B. Simvastatin, Atorvastatin), Calciumkanalblockern (z.B. Felodipin, Nifedipin), und einigen Benzodiazepinen (z.B. Diazepam, Midazolam) erheblich erhöhen​.

Kurkuma: Kurkuma kann auch die Wirkung von Antikoagulanzien und Thrombozytenaggregationshemmern verstärken, was das Risiko von Blutungen erhöht. Personen, die Medikamente wie Warfarin oder Aspirin einnehmen, sollten vorsichtig sein und ärztlichen Rat einholen​.

Diese Interaktionen unterstreichen die Notwendigkeit einer sorgfältigen Überwachung und möglichen Anpassung der Dosierung von Medikamenten, wenn Bioenhancer verwendet werden. Patienten sollten ihre Ärzte über alle eingenommenen Nahrungsergänzungsmittel und Medikamente informieren, um unerwünschte Wechselwirkungen zu vermeiden.

Alternative Behandlungsmethoden

Wenn Bioenhancer nicht vertragen werden, gibt es verschiedene alternative Behandlungsmethoden und Wirkstoffe, die genutzt werden können, um die Bioverfügbarkeit und Wirksamkeit von Medikamenten zu erhöhen oder gesundheitliche Zustände zu verbessern.

Ernährungsanpassungen: Eine ausgewogene Ernährung kann die Absorption von Nährstoffen und Medikamenten verbessern. Bestimmte Nahrungsmittel können die Bioverfügbarkeit von Medikamenten erhöhen. Zum Beispiel können fetthaltige Mahlzeiten die Absorption fettlöslicher Medikamente verbessern.

Liposome: Liposomale Formulierungen können die Bioverfügbarkeit von Medikamenten und Nährstoffen erhöhen. Liposome sind winzige Vesikel, die Medikamente umhüllen und deren Aufnahme im Darmtrakt verbessern können.

Nanopartikel: Nanotechnologie wird zunehmend genutzt, um die Absorption und Wirksamkeit von Medikamenten zu verbessern. Medikamente, die in Nanopartikel eingebettet sind, können leichter von den Zellen aufgenommen werden und eine gezielte Abgabe ermöglichen.

Probiotika: Die Einnahme von Probiotika kann die Darmgesundheit verbessern und die Effizienz der Nährstoffaufnahme erhöhen. Eine gesunde Darmflora kann die Bioverfügbarkeit von Medikamenten und Nährstoffen unterstützen.

Phospholipid-basierte Systeme: Diese Systeme, wie Phytosomen, können die Aufnahme von pflanzlichen Extrakten und anderen Wirkstoffen verbessern. Phytosomen binden Wirkstoffe an Phospholipide, was die Zellmembranpassage erleichtert.

Formulierungsstrategien: Verbesserte Arzneimittelformulierungen, wie z.B. sustained-release oder enteric-coated Tablets, können die Bioverfügbarkeit erhöhen, indem sie den Wirkstoff vor dem Abbau im Magen-Darm-Trakt schützen und eine kontrollierte Freisetzung ermöglichen.

Cyclodextrine: Cyclodextrine können verwendet werden, um die Löslichkeit und Stabilität von Medikamenten zu verbessern. Sie bilden Einschlussverbindungen mit hydrophoben Medikamenten, die deren Bioverfügbarkeit erhöhen.

Vermeidung von Nahrungs- und Medikamenteninteraktionen: Eine sorgfältige Planung der Einnahmezeiten von Medikamenten und Nahrungsmitteln kann helfen, die Absorption zu optimieren. Bestimmte Lebensmittel und Getränke können die Bioverfügbarkeit von Medikamenten beeinträchtigen, während andere sie verbessern können.

Diese alternativen Ansätze bieten Möglichkeiten, die Bioverfügbarkeit und Wirksamkeit von Medikamenten zu maximieren, ohne auf Bioenhancer zurückzugreifen, und sollten in Zusammenarbeit mit einem Arzt oder Apotheker genutzt werden.

Quellen

  • "Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics" von Laurence Brunton, Randa Hilal-Dandan, und Bjorn Knollmann
  • "Rang & Dale's Pharmacology" von Humphrey P. Rang, Maureen M. Dale, James M. Ritter, und Rod J. Flower
  • "Basic and Clinical Pharmacology" von Bertram Katzung, Anthony Trevor

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