Forschung, Klinik und Praxis 08/2001

Schlüsselwörter: Sojaverzehr - Tofu - Phytoöstrogene - Isoflavonoide - degenerative Gehirnveränderungen - Demenz - Alzheimer-Erkrankung

In einer kürzlich veröffentlichten epidemiologischen Studie wurde berichtet, dass ein regelmäßiger, höherer Verzehr von Tofu zu leichten bis mittleren degenerativen Veränderungen im Gehirn führt (11). Diese Veränderungen können als ein beschleunigtes Altern des Gehirns bezeichnet werden.

Ziel der Studie

Im Rahmen des „Honolulu Heart Program“ wird die „Honolulu-Asia Aging-Study“ (HAAS) durchgeführt mit dem Ziel, einen Zusammenhang zwischen bestimmten Ernährungsfaktoren und Alterungsprozessen im Gehirn zu untersuchen.

Studienpopulation und Methoden

Bei der Studie handelt es sich um eine Langzeitstudie, die 1965 zur Erforschung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Schlaganfall und Krebs initiiert wurde. 8006 männliche Amerikaner japanischer Abstammung, die zwischen 1900 und 1919 geboren wurden und auf Hawaii leben, nahmen an der Studie teil. Standardisierte Ernährungsinterviews wurden 1965–1967 sowie 1971–1974 durchgeführt. 3734 Teilnehmer der Studie wurden zwischen 1991–1993 auf ihre Gehirnfunktionen hin untersucht. Anhand ihrer Ernährungsgewohnheiten in den Jahren 1965 und 1971 wurden die Teilnehmer in 4 Gruppen eingeteilt: „Sehr niedriger Tofuverzehr“, „weniger als 2 Portionen Tofu pro Woche“ (1965) bzw. „kein Tofu-Verzehr in der Woche vor der Befragung“ (1971). Männer mit regelmäßig mehr als 2 Portionen Tofu pro Woche bei beiden Befragungen wurden in die Gruppe „sehr hoch“ eingeteilt. Teilnehmer mit mittlerem bzw. gelegentlich hohem Tofu-Verzehr wurden als „niedrig“ bzw. „hoch“ eingestuft. Als funktioneller Endpunkt wurde eine Beeinträchtigung der kog-nitiven Fähigkeiten (z. B. Konzentration, Erinnerung, sprachliche Fähigkeiten) gemessen und der Grad der Gehirnatrophie (post mortem morphologische Untersuchungen bzw. bildgebende Verfahren) wurde als struktureller Endpunkt ermittelt.

Ergebnisse

Von 27 untersuchten Lebensmitteln korrelierte nur der Tofu-Verzehr mit den kognitiven Fähigkeiten der Studienteilnehmer. Jeder der gemessenen Parameter war signifikant und unabhängig voneinander mit einer höheren Tofu-Aufnahme in der mittleren Lebensphase negativ assoziiert. Das Risiko für eine Beeinträchtigung des Gehirns für Personen mit einem hohen oder sehr hohen Tofu-Verzehr war im Vergleich mit Personen mit einem niedrigen Verzehr um 60–100% erhöht. Insgesamt konnten 20–25% der gemessenen kognitiven Veränderungen auf den Tofu-Verzehr oder auf nicht identifizierte, mit dem Tofu-Verzehr einhergehende Faktoren zurückgeführt werden. Tofu-Verzehr war auch mit einem erhöhten Risiko für Alzheimer-Erkrankung assoziiert (10). Als Wirkmechanismus wird von den Autoren der Studie eine Beteiligung von Isoflavonoiden aus Sojabohnen an den strukturellen Veränderungen im Gehirn diskutiert (11).

Kommentar

Dies ist die erste epidemiologische Langzeitstudie, die den Einfluss von Sojabohnenverzehr auf die Alterung des Gehirns zum Ziel hat. Die Ergebnisse zeigen, dass hoher Tofu-Verzehr in der mittleren Lebensphase mit einer Alterung des Gehirns einhergeht, die der von um 4 Jahre älteren Personen mit niedrigem Tofu-Verzehr entspricht. Die Unterschiede sind auch mit einer um 3 Jahre geringeren Ausbildungszeit vergleichbar. Gegenwärtig gibt es keine vergleichbare Studie, weshalb eine Bewertung dieser wichtigen, aber zur Zeit als „vorläufig“ zu bezeichnenden Ergebnisse schwierig ist. Da die Ergebnisse keinen kausalen Zusammenhang darstellen, könnte Tofu-Verzehr lediglich ein Indikator für andere, nicht bekannte Faktoren sein. So hatten die Personen mit hohem Tofu-Verzehr einen niedrigeren sozialen Status als Personen mit niedrigem Tofu-Verzehr. Möglicherweise spielen Faktoren während der Kindheit, die mit dem sozialen Status in Zusammenhang stehen, eine Rolle für die Gehirnentwicklung im Alter (3).

Die Autoren der Studie postulieren als möglichen Wirkmechanismus, dass Phytoöstrogene aus Tofu für die Effekte verantwortlich sind. Zur Untermauerung dieser Hypothese wäre eine Quantifizierung der Gesamtphytoöstrogenexposition bedeutsam gewesen, was jedoch nicht durchgeführt wurde. Es ist wahrscheinlich, dass die Studienteilnehmer noch weitere phytoöstrogenhaltige Lebensmittel verzehrten, die der Hypothese der Autoren zur Folge ebenfalls das Risko erhöhen könnten.

Was gegen einen Zusammenhang zwischen Tofu-Verzehr und Alzheimer-Erkrankung spricht, ist, dass diese Form von Demenz in westlichen Ländern mit keinem oder sehr niedrigen Tofu-Verzehr häufiger auftritt als in Ländern mit traditionellem Tofu-Verzehr wie Japan (2). Eine Studie mit einem Beobachtungszeitraum von nur 2 Jahren konnte diesbezüglich keine Assoziation zwischen Tofu-Verzehr und kognitiven Fähigkeiten bei Amerikanern japanischer Abstammung feststellen (7). Des Weiteren konnte in Versuchen mit Primaten festgestellt werden, dass der Verzehr von Sojaprotein bei weiblichen Tieren vor postmenopausalen neurodegenerativen Veränderungen schützte (4).

Ein von White et al. (11) vorgeschlagener Mechanismus geht davon aus, dass die Aktivität verschiedener Enzyme im Gehirn durch Phytoöstrogene aus Tofu gehemmt wird. Im Tierversuch konnte kein Einfluss von Phyto-östrogenen aus Soja auf die Aktivität der Aromatase im Gehirn, die für die Bildung endogener Östrogene benötigt wird, festgestellt werden (8, 9). Weitere experimentelle Hinweise für Phyto-östrogeneffekte im Gehirn betreffen deren hemmende Wirkung auf die Aktivität der Protein-Tyrosin-Kinase. Dieses Enzym ist u. a. wichtig für die Prozesse, die zur Gedächtnisbildung beitragen. Das Phytoöstrogen Genistein zeigte in Gewebeuntersuchungen eine besonders hohe Spezifität für Tyrosinkinasen in bestimmten Hirnregionen (6) und könnte somit an der Pathogenese beteiligt sein. Andere Enzyme im Gehirn, die durch alimentäre Phytoöstrogene in ihrer Aktivität verändert waren, sind 5a-Reductase sowie Calbindin-D28K (8, 5). Eine dosisabhängige Passage der Blut-Hirn-Schranke durch oral aufgenommene Phytoöstrogene ist inzwischen tierexperimentell nachgewiesen worden (1, 5). Allerdings finden sich im Gehirn im Vergleich zu anderen Organen sehr niedrige Phytoöstrogenkonzentrationen. Grundsätzlich unterstreicht die Tofu-Studie einmal mehr, dass in den westlichen Industrieländern der Verzehr hoher Mengen an Sojabohnenprodukten nicht als alleiniges Allheilmittel zur Prävention von Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Osteoporose anzusehen ist, da in Abhängigkeit von der Gesamternährung und der verzehrten Menge an Sojaprodukten möglicherweise auch unerwünschte Effekte auftreten können. Eine schädliche Wirkung von moderaten Mengen an Tofu im Rahmen einer ausgewogenen Ernährung kann jedoch aus den Ergebnissen dieser Studie nicht abgeleitet werden. Fazit Die vorliegenden Daten zeigen eine Assoziation zwischen Tofu-Verzehr und leicht veränderten Gehirnfunktionen im Alter. Da durch diese Art der Untersuchung die Frage einer Kausalität nicht beantwortet werden kann, muss in weiteren Studien dieser Zusammenhang geklärt werden. Bisher gibt es keine plausiblen Hypothesen über einen zu Grunde liegenden Mechanismus, der durch tofu-spezifische Inhaltsstoffe ausgelöst werden könnte. Das Risiko einer Beeinträchtigung kognitiver Fähigkeiten durch einen moderaten Tofu-Verzehr (2 oder weniger Portionen pro Woche) kann gegenwärtig auf Grund der vorliegenden wissenschaftlichen Daten als gering eingeschätzt werden.

Quelle: Dr. Bernhard Watzl und Prof. Dr. Gerhard Rechkemmer, Bundesforschungsanstalt für Ernährung, Karlsruhe

Literatur

1. Chang et al.: Mass spectrometric determination of genistein tissue distribution in diet-exposed Sprague-Dawley rats. J Nutr 130 (2000) 1963–1970.
2. Graves et al.: Prevalence of dementia and its subtypes in the Japanese American population of King County, Washington state. The Kame Pro ject. Am J Epidemiol 144 (1996) 760–771
3. Grodstein et al.: Tofu and cognitive function: Food for thought. J Am Coll Nutr 19 (2000) 207–209
4. Kim et al.: Attenuation of neurodegeneration-relevant modifications of brain proteins by dietary soy. Biofactors 12 (2000) 243–250
5. Lephart et al.: Phytoestrogens decrease brain calcium-binding proteins but do not alter hypothalamic androgen metabolizing enzymes in adult male rats. Brain Res 859 (2000) 123–131
6. O'Dell et al.: Long-term potentiation in the hippocampus is blocked by tyrosine kinase inhibitors. Nature 353 (1991) 558–560
7. Rice et al.: Tofu consumption and cognition in older Japanese American men and women. 3rd Int Symp „Role of Soy in Preventing and treating chronic disease“, (1999) http://www.soyfoods.com/3rdSoySymp/TofuConsumption.html 
8. Weber et al.: Brain aromatase and 5alphareductase, regulatory behaviors and testosterone levels in adult rats on phytoestrogen diets. Proc Soc Exp Biol Med 221 (1999) 131–135
9. Weber et al.: Maternal and perinatal brain aromatase: effects of dietary soy phyto-estrogens. Brain Res Develop Brain Res 126 (2001) 217–221
10. White et al.: Prevalence of dementia in older Japanese-American men in Hawaii: The Honolulu-Asia Aging Study. JAMA 276 (1996) 955–960
11. White et al.: Brain aging and midlife tofu consumption. J Am Coll Nutr 19 (2000) 242–255