Aus Forschung
& Wissenschaft

Kieselsäure, Silizium

 

Geistige Leistungsfähigkeit

 

Silizium, der wirksame Inhaltsstoff der Kieselsäure, kann möglicherweise das Auftreten einer Alzheimer-Erkrankung oder, allgemeiner, eines Abbaus kognitiver Funktionen im Alter verhindern. Als Wirkungsmechanismus wird der natürliche Antagonismus zu Aluminium diskutiert, das ätiologisch mit einer Alzheimer-Demenz in Zusammenhang gebracht wurde. Eine Reihe von epidemiologischen Studien stützt die positive Rolle von Silizium.

 

Glick JL, McMillan PA
A multipronged, nutritional-based strategy for managing Alzheimer's disease
Med Hypotheses. 2016 Jun;91:98-102

 

Die Autoren geben hier eine Empfehlung heraus, wie Alzheimer-Patienten ihre kognitive Leistung über die Ernährung verbessern können.
Verschiedenen Studien zufolge, wird die Alzheimer-Krankheit als eine Art Diabetes des Gehirns dargestellt, auch bekannt als Diabetes Typ 3. Deshalb sind Magnesium und die Vitamine B6 und B12 notwendig, um eine gesunde Funktion des Kohlenhydratstoffwechsels zu gewährleisten. Auch können die Vitamine B6 und B12 die hohen Konzentrationen an Homocystein senken, die bei Alzheimer-Patienten gefunden werden, was wiederum dem Verlust an intrazellulärem Magnesium entgegenwirkt.
Das Trinken eines kieselsäurereichen Mineralwassers entfernt nicht nur das Aluminium, sondern ermöglicht mehr Magnesium den Zugang zum Gehirn, wo es neurochemische Prozesse regulieren kann, die sonst durch das Aluminium unterbrochen wären.
Zudem wird ein Plasmaaustausch empfohlen, um mehr frisches Albumin, das nicht an Amyloid-β gebunden ist, bereitzustellen. Das frische Albumin hat eine höhere Affinität zu Magnesium und erleichtert somit dem Magnesium den Transit über die Blut-Hirn-Schranke ins Gehirn.
Die Autoren schließen, dass dieser mehrgleisige Ansatz wahrscheinlich auch synergistische Effekte zeigt und es sehr unwahrscheinlich ist, dass er andere Alzheimer-Therapien negativ beeinflusst. Es scheint sogar wahrscheinlich, dass dadurch andere Therapien unterstützt werden.

 

 

Davenward S, Bentham P, Wright J, Crome P, Job D, Polwart A, Exley C.J
Silicon-rich mineral water as a non-invasive test of the 'aluminum hypothesis' in Alzheimer's disease.
Alzheimers Dis. 2013;33(2):423-30

 

Die Rolle von Aluminium in der Pathogenese des M. Alzheimer wird kontrovers diskutiert.
Es ist bekannt, dass Kieselsäure die Resorptionsrate von Aluminium im Darm reduziert und die Ausscheidung über die Niere verbessert. In einer britischen Studie wurde der Frage nachgegangen, ob das Trinken von 1 l täglich eines kieselsäurereichen Mineralwassers (35 mg/l Silizium) über einen Zeitraum von 12 Wochen zu einer Reduktion der Aluminiumkonzentrationen im Körper führt. Hierzu wurden insgesamt 15 Patienten mit Morbus Alzheimer und 14 Angehörige als Kontrollpersonen untersucht. Die Aluminiumausscheidung wurde aus Urin bestimmt. Die kognitiven Fähigkeiten wurden anhand des ADAS-Cog-Scores zu Beginn und am Ende der Intervention erfasst. Es zeigte sich, dass bei Patienten und Kontrollen die Aluminium-Ausscheidung im Urin im Verlauf der Intervention abnahm. Diese Reduktion war bei 5 Patienten signifikant. Die Ausscheidung von Eisen und Kupfer war nicht beeinträchtigt.
Bei mind. 3 von 15 Patienten mit M. Alzheimer verbesserte sich die Hirnfunktion, blieb gleich bei 5 Patienten und verschlechterte sich bei 7 Patienten.
Daher gibt diese Arbeit erste Hinweise, dass das Trinken eines kieselsäurehaltigen Mineralwassers zur Abnahme der Aluminiumkonzentration beitragen kann. Weitere Studien sind erforderlich um nachzuweisen, ob dies bei Patienten mit Morbus Alzheimer auch zu einer Verbesserung der kognitiven Fähigkeiten führt.

 

Foglio E, Buffoli B, Exley C, Rezzani R, Rodella LF

Regular consumption of a silicic acid-rich water prevents aluminium-induced alterations of nitrergic neurons in mouse brain: histochemical and immunohistochemical studies

Histol Histopathol. 2012 Aug;27(8):1055-66

 

Aluminium steht im Verdacht, mit ursächlich für Alzheimer zu sein und Kieselsäure soll vor diesen durch Aluminium bedingten Schäden möglicherweise schützen.
Dieser Tierversuch untersuchte 40 Mäuse, die in 8 Gruppen aufgeteilt wurden und jeweils über 12 oder 15 Monate Mineralwasser reich (86 mg/l) oder arm (10 mg/l) an Kieselsäure mit oder ohne zusätzlich Aluminium erhielten. Gemessen wurden an den Mäusen nach der Intervention verschiedene Marker für Schäden an Nervenzellen, so die Größe der Neuronen und Färbungen auf Stickoxide (nNOS) und NADPH-d.
Die Autoren berichten, dass Mineralwasser reich an Kieselsäure das Gehirn von Mäusen vor Schäden durch Aluminium schützen kann, sowohl durch Verhindern der Aufnahme von Al als auch durch vermehrte Ausscheidung über die Niere.

 

 

Domingo JL, Gómez M, Colomina MT.

Oral silicon supplementation: an effective therapy for preventing oral aluminum absorption and retention in mammals.

Nutr Rev. 2011 Jan;69(1):41-51. doi: 10.1111/j.1753-4887.2010.00360.x.
 

Diese Arbeit beleuchtet die mögliche Wirkung von Silizium als Hemmstoff der Aluminiumresorption im Darm. Silizium wird bisher nicht allgemein als essenzieller Mineralstoff für Säuger betrachtet, allerdings änderte sich diese Einschätzung, seit Aluminium als (ein) auslösendes Agens der Alzheimer-Erkrankung in Verdacht geraten ist: Silizium wird seitdem als möglicher therapeutischer Ansatz bzw. Präventionsmaßnahme gegen Alzheimer-Demenz untersucht.
Mehrere Längsschnittstudien hatten eine höhere lebendlange Siliziumzufuhr über das Trinkwasser mit einer niedrigeren Alzheimer-Inzidenz in Verbindung gebracht, wobei der protektive Effekt eben durch die Begrenzung der intestinalen Aluminiumresorption greifen sollte. Tierexperimentelle Untersuchungen haben außerdem gezeigt, dass bei erhöhter Siliziumzufuhr Aluminiumablagerungen im Gehirn im Vergleich zu Tieren unter siliziumarmer Diät geringer ausgeprägt waren. Damit wäre eine Therapie für Alzheimer-Erkrankungen absehbar, wenn gesichert werden könnte, dass Aluminium tatsächlich eine kausale Rolle bei der Entstehung der Demenz spielt - was bisher nicht gesichert ist und kontrovers diskutiert wird. Weitere Studien sollten diese Thematik untersuchen, so die Autoren

 

Rondeau V, Jacqmin-Gadda H, Commenges D, Helmer C, Dartigues JF.
Aluminum and silica in drinking water and the risk of Alzheimer's disease or cognitive decline: findings from 15-year follow-up of the PAQUID cohort.
Am J Epidemiol. 2009 Feb 15;169(4):489-96. Epub 2008 Dec 8.

 

Diese Längsschnittuntersuchung überprüfte über 15 Jahre (1988 bis 2003) die Zusammenhänge zwischen der Konzentration von Aluminium und Silizium im Trinkwasser und dem Risiko von nachlassenden kognitiven Funktionen sowie einer Alzheimer-Erkrankung bei älteren Menschen. Dazu wurden neu aufgetretene Fälle von Demenz bei Patienten ab dem 65. Lebensjahr in 91 südfranzösischen Bezirken herangezogen. Insgesamt 1925 Personen ohne Demenz zu Studienbeginn, für die zuverlässige Daten über die Zusammensetzung des Trinkwassers vorlagen, wurden überprüft.
Es fand sich eine signifikante Korrelation zwischen verminderter kognitiver Leistung und höherer Aluminiumzufuhr aus dem Trinkwasser (mindestens 0,1 mg pro Tag; p = 0,005). Eine hohe tägliche Aluminiumzufuhr war außerdem deutlich assoziiert mit einem höheren Risiko für eine Alzheimer-Demenz. Umgekehrt war eine erhöhte tägliche Zufuhr von Silizium um 10 mg pro Tag mit einem verminderten Demenzrisiko verbunden (relatives Risiko = 0,89; p = 0,036).
Ein hoher Aluminiumgehalt des Trinkwassers, folgern die Autoren, könnte demnach ein Risikofaktor für die Entwicklung einer Alzheimer-Demenz sein.

 

Gillette Guyonnet S, Andrieu S, Vellas B.
The potential influence of silica present in drinking water on Alzheimer's disease and associated disorders.
J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):119-24.

 

Diese Übersichtsarbeit beleuchtet die mögliche protektive Rolle von Silizium im Trinkwasser gegenüber einem Abbau kognitiver Funktionen, wie sie in einer Reihe epidemiologischer Studien vorgeschlagen wurde. Daten einer französischen Kohortenstudie haben gezeigt, dass der Aluminiumgehalt im Trinkwasser mit einem kognitiven Abbau korreliert ist, vor allem bei gleichzeitig niedriger Siliziumkonzentration. Außerdem konnte gezeigt werden, dass die kognitiven Leistungen in psychometrischen Tests positiv mit der Zufuhr von Silizium korrelierten und dass das Risiko für das Auftreten einer Alzheimer-Erkrankung bei Menschen mit höherer täglicher Siliziumzufuhr geringer war als bei niedriger Zufuhr. Silizium wirkt vermutlich als natürliches Antidot zu Aluminium - einem gesicherten Neurotoxin - und könnte dessen Bioverfügbarkeit verringern.
Siliziumverbindungen wurden daher verschiedentlich zum therapeutischen Einsatz bei Alzheimer-Demenz vorgeschlagen, da sie in vitro Präzipitationen von Beta-Amyloid in eine lösliche Form überführen können. Der mögliche therapeutische Nutzen von Silizium muss allerdings in zusätzlichen, methodisch sauberen Untersuchungen bestätigt werden. Falls ein solcher Zusammenhang tatsächlich nachgewiesen wird, könnten interventionelle Strategien entwickelt werden.

 


Gillette-Guyonnet S, Andrieu S, Nourhashemi F, de La Guéronnière V, Grandjean H, Vellas B.
Cognitive impairment and composition of drinking water in women: findings of the EPIDOS Study.
Am J Clin Nutr. 2005 Apr;81(4):897-902.

 

Diese Studie untersuchte bei Teilnehmerinnen der Studie Epidemiology of Osteoporosis (EPIDOS) den Zusammenhang von Trinkwasserzusammensetzung und kognitiver Leistungsfähigkeit sowie Langzeitrisiko zur Entwicklung einer Alzheimer-Erkrankung.
Insgesamt 1462 Frauen im Alter ab 75 Jahre aus der EPIDOS-Studie wurden über bis zu 7 Jahre nachbeobachtet. Der zu Studienbeginn ausgefüllte Fragebogen umfasste einen Überblick zur regelmäßigen Ernährung einschließlich der Frage nach Zufuhr von Leitungswasser oder Mineralwasser. Die Beurteilung der kognitiven Funktion erfolgte mittels des Short Portable Mental Status Questionnaire.
Die Ergebnisse zeigten, dass eine niedrigere Konzentration von Silizium im Trinkwasser mit einer verminderten kognitiven Leistungsfähigkeit zu Studienbeginn einherging. Darüber hinaus fanden sich bei Frauen, die während der Nachbeobachtungszeit an einer Alzheimer-Demenz erkrankten, neben anderen Faktoren wie z. B. schlechtere sozioökonomische Verhältnisse niedrigere Trinkwasserkonzentrationen von Siliziumdioxid zu Studienbeginn.
Silizium könnte, das Risiko für die Entwicklung einer Alzheimer-Demenz bei älteren Frauen vermindern, schlussfolgern die Autoren.


Rondeau V, Commenges D, Jacqmin-Gadda H, Dartigues JF.
Relation between aluminum concentrations in drinking water and Alzheimer's disease: an 8-year follow-up study.
Am J Epidemiol. 2000 Jul 1;152(1):59-66.

 

Diese prospektive Längsschnittuntersuchung aus Südwestfrankreich prüfte den Zusammenhang von Aluminium und Silizium im Trinkwasser mit der Häufigkeit einer Demenz bzw. Alzheimer-Erkrankung bei 2698 Teilnehmern ab dem 65. Lebensjahr über eine Nachbeobachtungsdauer von im Mittel 8 Jahren.
Es fanden sich insgesamt 253 Patienten mit neu diagnostizierter Demenz, von denen 17 hohen Aluminiumkonzentrationen ausgesetzt gewesen waren, einschließlich 182 Alzheimer-Erkrankungen, bei denen 13 Patienten hohen Aluminiumkonzentrationen ausgesetzt gewesen waren. Das relative Risiko für Demenz, adjustiert u. a. nach Alter und Geschlecht, betrug 1,99 für Personen, die einer Aluminiumkonzentration im Trinkwasser von mehr als 0,1 mg/l ausgesetzt gewesen waren. Dieses Ergebnis fand sich ebenso für die Patienten mit definierter Alzheimer-Erkrankung (relatives Risiko 2,14). Dagegen fand sich kein klarer Dosis-Wirkungs-Effekt. Umgekehrt lag das adjustierte relative Risiko für eine Demenz bei Menschen, die Silizium im Trinkwasser ausgesetzt gewesen waren (mindestens 11,25 mg/l), bei 0,74.
Diese Daten unterstützen also die Hypothese, dass hohe Aluminiumkonzentrationen im Trinkwasser ein Risikofaktor für eine Alzheimer-Erkrankung sein könnten, vor der umgekehrt eine hohe Siliziumkonzentration schützen könnte.

 

Bellés M, Sánchez DJ, Gómez M, Corbella J, Domingo JL.
Silicon reduces aluminum accumulation in rats: relevance to the aluminum hypothesis of Alzheimer disease.
Alzheimer Dis Assoc Disord. 1998 Jun;12(2):83-7.

 

Diese Interventionsstudie untersuchte im Rattenmodell den Einfluss von Silizium auf die Akkumulation von Aluminium bei Aluminiumzufuhr mit dem Trinkwasser. Drei Gruppen von jeweils zehn erwachsenen männlichen Ratten erhielten täglich an 5 Tagen pro Woche 450 mg/kg Aluminumnitrat-Nonahydrat über 5 Wochen. Gleichzeitig erhielt eine Gruppe der Tiere kein Silizium im Trinkwasser (positive Kontrolle), eine Gruppe erhielt 59 mg/l und eine Gruppe 118 mg Si/l. Eine vierte Gruppe mit ebenfalls zehn Tieren erhielt als negative Kontrolle weder Aluminium noch Silizium. Zu Ende der Interventionsphase wurde über 4 aufeinanderfolgende Tage die Aluminiumkonzentration im Urin bestimmt. Nach Studienende wurden die Aluminiumkonzentrationen in Gehirn, Leber, Knochen, Milz und Nieren gemessen.
Bei den Ergebnissen fanden sich in allen Gewebe signifikant niedrigere Aluminiumkonzentrationen bei den Tieren, die zusätzlich Silizium erhalten hatten. Ebenso fanden sich hier Verminderungen der Urinaluminiumkonzentrationen.
Diese Daten unterstützen die Theorie, dass Silizium die gastrointestinale Resorption von Aluminium verhindern oder vermindern kann, was möglicherweise für einen Schutz gegenüber den neurotoxischen Wirkungen von Aluminium bedeutsam sein könnte, wie sie teilweise für die Ätiologie einer Alzheimer-Erkrankung vermutet werden.