Matthew Messer

Matthew Messer

Chefredakteur

Was ist eine MTHFR-Mutation?

Lassen wir uns von der Bezeichnung MTHFR-Genmutation nicht erschrecken, auch wenn sie zunächst etwas kompliziert klingen mag. Die Grundlagen sind einfach und auch, was diesbezüglich zu tun ist, was dieser Artikel hoffentlich noch weiter erleichtern wird. 

MTHFR ist die Abkürzung für ein Enzym, dessen Aktivität durch verschiedene Genmutationen nachlässt. Es gibt verschiedene Arten der Mutationen, und je nachdem, welche man hat, verringert sich die Aktivität des Enzyms unterschiedlich stark. Diese Mutationen können den Stoffwechsel von Folat (Vitamin B9) beeinträchtigen, da sich seine Umwandlung in eine aktive Form (Methylfolat/5-MTHF) im Körper verlangsamen kann. 

Infolgedessen kann sich die Aminosäure Homocystein im Körper ansammeln, da die verminderte Menge an zirkulierendem Methylfolat sie weniger effizient in Methionin zurückverwandeln kann. Homocystein ist vielleicht schon aus anderen Artikeln bekannt, ebenso wie die Tatsache, dass ein hoher Homocysteinspiegel das Risiko für mehrere chronische Krankheiten erhöht. (1) Daraus folgt, dass die auch verschiedenen MTHFR-Mutationen das Risiko für dieselben Krankheiten erhöhen, wobei dies von Land zu Land sehr unterschiedlich ist. Zu den Gründen dafür später mehr... (2)

Was ist die Lösung?

Viele Expeten schlagen vor, zusätzliches Methylfolat (5-MTHF) einzunehmen, um dadurch die verringerte Produktion von Methylfolat zu umgehen. Diese Form kann vom Körper bereits ohne Umwandlung genutzt werden, so dass die in zu geringer Menge produzierte Substanz ergänzt werden kann. Das ist auf jeden Fall ein guter Vorschlag, vor allem, wenn die Folataufnahme einer Person ohnehin niedrig ist. Folat unterstützt die Funktion des MTHFR-Enzyms, so dass Menschen mit einer höheren Folatzufuhr selbst dann niedrigere Homocysteinwerte zeigen, wenn sie die Mutationen haben. (3, 4) 

Das Problem besteht darin, dass dieser Stoffwechselzyklus vielmals am Tag abläuft, so dass Personen mit einer stark verminderten MTHFR-Aktivität riesige Mengen an zusätzlichem Methylfolat ergänzen müssen, um allein dadurch den Enzymdefekt auszugleichen. Aus diesem Grund ist eine Methylfolatsupplementierung gerade bei Personen mit MTHFR-Mutationen am wenigsten wirksam, um den Homocysteinspiegel zu senken. (5) 

Eine Methylfolatsupplementierung ist also eine gute Idee, um die Folatversorgung zu verbessern und Homocystein zu reduzieren, aber bei extrem hohen Dosen (mehrere Milligramm) ist keine Form von Folat für eine langfristige Einnahme sicher, da eine übermäßige Folatzufuhr das Risiko für bestimmte Krankheiten erhöhen kann. (6,7) Glücklicherweise gibt es jedoch eine andere Strategie, die die Enzymfunktion selbst wiederherstellt, anstatt die verringerte Enzymaktivität durch eine separate Supplementierung des Endprodukts auszugleichen. 

Wie kommt Riboflavin (Vitamin B2) ins Spiel?

MTHFR-Mutationen bewirken eine Abnahme der Aktivität des MTHFR-Enzyms. Warum kommt es zu diesem Rückgang? Weil es das Enzym daran hindert, sich an das riboflavinhaltige FAD zu binden. (8) FAD ist die Abkürzung für eines der Coenzyme, die aus Riboflavin hergestellt werden und teilweise für die gesundheitlichen Wirkungen verantwortlich sind. MTHFR ist also ein riboflavinabhängiges Enzym, und je weniger Riboflavin zur Verfügung steht, desto weniger funktioniert es. 
Ist es möglich, dass eine höhere Riboflavinzufuhr diesen Enzymdefekt kompensieren kann, indem sie das Enzym mit FAD sättigt und somit bei ausreichender Riboflavinzufuhr die "gefürchteten" MTHFR-Mutationen sogar vorteilhaft sein können?

Mehrere Forscher haben diesen Zusammenhang bereits erkannt und diese Hypothese in ihren Untersuchungen getestet. Ihre Ergebnisse belegen ziemlich eindeutig, dass die Riboflavinzufuhr vielleicht der wichtigste Faktor ist, dessen Bedeutung im Zusammenhang mit MTHFR-Mutationen noch nicht weit bekannt ist.  

Welche Forschungsergebnisse unterstützen diese Hypothese?

Eine Studie aus dem Jahr 2014 fasst die bereits beschriebene Rolle von Riboflavin bei MTHFR-Mutationen detailliert zusammen und hat die Theorie in der Praxis erfolgreich bestätigt. (8) In der Studie wurden 771 spanische Erwachsene auf Riboflavin- und Folatversorgung, Homocysteinspiegel und das Vorliegen der MTHFR-677CT-Mutation untersucht.

Diese Daten zeigten, dass Menschen mit der MTHFR-677CT-Mutation nur dann hohe Homocysteinwerte aufwiesen, wenn sie einen niedrigen Riboflavinspiegel hatten. Personen mit einer ausreichenden Riboflavinzufuhr wiesen also keine erhöhten Homocysteinspiegel auf, so dass die Verringerung der MTHFR-Enzymfunktion durch die höhere Riboflavinzufuhr vollständig kompensiert wurde. 

Dies geschah übrigens unabhängig von der Folatzufuhr der Teilnehmer, da selbst diejenigen, die sonst wenig Folat zu sich nahmen, keine erhöhten Homocysteinwerte aufwiesen, sofern ihre Riboflavinzufuhr ausreichend war.

In einer früheren Studie wurde festgestellt, dass eine Supplementierung mit 1,6 mg Riboflavin pro Tag den Homocysteinspiegel bei Personen mit Riboflavinmangel und der MTHFR 677 TT-Mutation (9) (sie haben die geringste Enzymaktivität) um 22 % senkte. Dies ist der Durchschnittswert, aber es gab auch Personen, bei denen eine Senkung von 40 % zu beobachten war. Die zugeführte Menge von 1,6 mg Riboflavin entspricht der derzeit offiziell empfohlenen Tagesdosis, aber wahrscheinlich wäre eine höhere Dosis noch wirksamer gewesen. Eine Riboflavin-Supplementierung hat selbst bei viel höheren Dosen keine bekannten unerwünschten Wirkungen, und die Absorption ist bis zu 30 mg ausgezeichnet (10).

Wie zu Beginn der Studie erwähnt, würde eine Senkung des Homocysteinspiegels um 25 % das Risiko für bestimmte Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die heute weltweit die häufigste Todesursache darstellen, um etwa 15-25 % verringern. Die oben genannte Senkung könnte diese gefährdete Gruppe mit einem spottbilligen Ergänzungsmittel erreichen, wenn sie davon wüsste.

Der evolutionäre und moderne Kontext von Riboflavin- und MTHFR-Mutationen

Da ein erheblicher Anteil der Bevölkerung eine der MTHFR-Mutationen aufweist, ist es ziemlich unwahrscheinlich, dass diese Mutationen an sich ein größeres Gesundheitsrisiko darstellen würden, da in diesem Fall die Träger längst ausgestorben wären. Man bedenke, dass wir Menschen aufgrund einer anderen Genmutation im Vergleich zu den meisten Tieren kein Vitamin C mehr produzieren können, zum Teil auch weil wir so viel Vitamin C-reiche Nahrung konsumieren, dass wir es nicht mehr produzieren müssen. Außerdem verschaffte es uns einen evolutionären Vorteil, denn bei der Herstellung von Vitamin C entsteht auch ein reaktives Wasserstoffperoxidmolekül, das anschließend neutralisiert werden muss, so dass "produziertes" Vitamin C schlechter für unser antioxidatives System ist, als wenn man es aus einer externen Quelle ersetzen würde. (11)

Es ist denkbar, dass sich die MTHFR-Mutationen entwickelt haben, damit wir den Folatspiegel besser regulieren können, da sowohl ein Zuviel als auch ein Zuwenig von Vorteil sein kann. Bei einer ausreichenden Riboflavinzufuhr könnte dies jedoch eher positiv sein: In der Vergangenheit nahmen auch Menschen mit den Mutationen ausreichend Folat und Riboflavin (also Vitamin B12, Vitamin B6, Cholin usw.) zu sich, so dass dies kein Problem darstellte. 

Heutzutage jedoch, wenn die Menschen wenig riboflavinreiche Nahrung zu sich nehmen und auch die Zufuhr der anderen genannten Cofaktoren gering ist, können MTHFR-Mutationen eine Menge Probleme verursachen. 

Was ist mit der modernen Ernährung?

Die besten Riboflavinquellen sind Lebensmittel, von denen man generell nicht viel isst: Leber und andere tierische Organe, Mandeln und Seetang. Heutzutage beziehen die meisten Menschen den größten Teil ihres Riboflavins aus Milchprodukten, aber der Verzehr von Milchprodukten wird auch immer geringer. Woher stammt die weit verbreitete Meinung, dass auf den Riboflavinkonsum nicht geachtet werden muss und dass die meisten Menschen davon ohnehin genug zu sich nehmen? 

Dafür gibt es mehrere Gründe, die den Rahmen dieses Artikels sprengen würden, aber die beiden wichtigsten Gründe sind, dass viele Studien Riboflavinmengen damals als ausreichend identifiziert haben, obwohl diese tatsächlich bereits leicht mangelhaft waren und dass ein Großteil der Forschung aus den USA stammt, wo das Mehl schon seit Langem mit Riboflavin angereichert wird und wo nach wie vor viel Mehl konsumiert wird. (12) Die Riboflavinzufuhr der Menschen in den USA ist daher im Durchschnitt viel höher als die der europäischen Bevölkerung. (13)

Wie die spanische Studie zeigt, ist die Riboflavinzufuhr von Europäern, insbesondere die von jungen Menschen, viel niedriger als die von US-Bürgern. Nach dem EGRAC-Test, der in der spanischen Studie verwendet wurde, ist mehr als ein Drittel der Menschen damit nicht ausreichend versorgt. Dies gilt insbesondere für Menschen mit MTHFR-Mutationen, die mehr Riboflavin benötigen würden. (12)

Auf welche Krankheiten wirken sich MTHFR-Mutationen aus und kann Riboflavin wohl helfen?

Eine Metaanalyse aus dem Jahr 2002 über den Zusammenhang zwischen MTHFR-Mutationen und dem Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen belegt ebenfalls die oben genannten Überlegungen. (12) In den USA, wo dem Mehl seit Jahrzehnten Riboflavin zugesetzt wird, erhöhte das Vorhandensein des MTHFR-TT-Polymorphismus nicht nur nicht das kardiovaskuläre Risiko, sondern erwies sich in 8 der 11 eingeschlossenen Studien sogar als schützend, während es in Europa, wo dies nicht der Fall war, in 18 der 23 eingeschlossenen Studien einen signifikanten Risikofaktor darstellte. 

In der Metaanalyse wird betont, dass dieser Unterschied wahrscheinlich durch die Folataufnahme erklärt werden kann, was jedoch unwahrscheinlich ist: Folsäure wird dem Mehl in den USA erst seit 1998 zugesetzt, und die meisten der einbezogenen Studien wurden Jahre davor durchgeführt. Und warum sollte die Folataufnahme über die Nahrung höher gewesen sein als in Europa? 

Seitdem wurden mehrere Studien über den Zusammenhang zwischen MTHFR-Mutationen, Riboflavin und Herz-Kreislauf-Erkrankungen durchgeführt. Zwei dieser Übersichtsstudien haben ergeben, dass im Falle der bereits mehrfach erwähnten Mutation (MTHFR TT) eine Riboflavin-Supplementierung allein zu einer enormen Senkung des Blutdrucks um 5-13 Millimeter Quecksilbersäule führte, ohne dass gleichzeitig blutdrucksenkende Medikamente eingenommen wurden. (15,16) Diese Information könnte das Leben vieler Menschen verlängern.

Sehr wichtig ist auch, und darauf haben die Forscher hingewiesen, dass viele Menschen in Industrieländern ebenfalls einen leichten Riboflavinmangel haben, sich dessen aber nicht bewusst sind, weil dieser Wert nur äußerst selten gemessen wird. 

Eine randomisierte Studie aus dem Jahr 2020 hat außerdem gezeigt, dass eine Riboflavin-Supplementierung nicht nur die Homocysteinwerte beeinflusst, sondern auch die Werte von Substanzen wie SAM-e normalisiert, die ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Methylierung spielen, was der Grund für ihre blutdrucksenkende Wirkung sein könnte. (17)

Was ist mit anderen Krankheiten?

Zwei weitere Verbindungen unterstützen die obigen Behauptungen.  Die erste ist eine Studie aus dem Jahr 2004, in der MTHFR-Mutationen und die Zufuhr von B-Vitaminen allein keine signifikanten Auswirkungen auf die Knochendichte hatten, aber wenn nur die TT-Mutation untersucht wurde, führte eine höhere Riboflavinzufuhr zu einer signifikant höheren Knochendichte. (18)

Die andere Verbindung ist, dass MTHFR-Mutationen auch das Migräne-Risiko erhöhen. (19) Welche Mutation erhöht das Migräne-Risiko am stärksten? Die mehrfach erwähnte TT-Mutation ist diejenige, die die Aktivität des Enzyms am stärksten verringert und den Bedarf des Körpers an Riboflavin am meisten erhöht.

Welche Mikronährstoffergänzung hat sich bei der Behandlung von Migräne als besonders wirksam erwiesen? Ja, ebenfalls Riboflavin, und zwar in hohen Dosen, wodurch der Mangel schnell beseitigt wird (siehe separaten Beitrag dazu). (20)

Interessantes

Riboflavin wird durch Licht leicht abgebaut, weshalb Milch nicht mehr in durchsichtigen Flaschen verkauft wird. Bei Wärmebehandlung verringert sich der Riboflavingehalt jedoch nicht bedeutend, wenn man also den Riboflavingehalt der Lebensmittel erhalten will, darf man sie wärmebehandeln,  aber die Sonneneinstrahlung sollte auf ein Minimum beschränkt werden.

Zusammenfassung und praktische Empfehlungen

  • Die mit MTHFR-Mutationen einhergehenden negativen Auswirkungen, wie z. B. höhere Homocysteinspiegel, treten nur bei Personen mit unzureichender Riboflavinzufuhr auf. 

  • Durch eine höhere Riboflavinzufuhr oder eine Supplementierung mit 5-15 mg Riboflavin pro Tag kann das MTHFR-Enzym mit FAD gesättigt werden, und das Enzym kann seine Funktion wieder erfüllen. Diese Menge an Riboflavin kann auch in den Fall ergänzt werden, wenn kein Gentest bekannt ist. Der einzige Nachteil ist, dass es gelben Urin verursachen kann, aber es ist selbst bei höheren Dosen sicher.  

  • Man sollte auch auf die Zufuhr anderer, für die Methylierung wichtiger Stoffe achten, wie eine ausreichende Eiweißzufuhr, die Vitamine B6, B9, B12, Cholin, Kreatin sowie Glycin.

  1. Son P, Lewis L. Hyperhomocysteinemia. [Updated 2022 May 8]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554408/
  2. Liew SC, Gupta ED. Methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) C677T polymorphism: epidemiology, metabolism and the associated diseases. Eur J Med Genet. 2015 Jan;58(1):1-10. doi: 10.1016/j.ejmg.2014.10.004. Epub 2014 Nov 4. PMID: 25449138.
  3. Guenther BD, Sheppard CA, Tran P, Rozen R, Matthews RG, Ludwig ML. The structure and properties of methylenetetrahydrofolate reductase from Escherichia coli suggest how folate ameliorates human hyperhomocysteinemia. Nat Struct Biol. 1999 Apr;6(4):359-65. doi: 10.1038/7594. PMID: 10201405.
  4. Holmes MV, Newcombe P, Hubacek JA, Sofat R, Ricketts SL, Cooper J, Breteler MM, Bautista LE, Sharma P, Whittaker JC, Smeeth L, Fowkes FG, Algra A, Shmeleva V, Szolnoki Z, Roest M, Linnebank M, Zacho J, Nalls MA, Singleton AB, Ferrucci L, Hardy J, Worrall BB, Rich SS, Matarin M, Norman PE, Flicker L, Almeida OP, van Bockxmeer FM, Shimokata H, Khaw KT, Wareham NJ, Bobak M, Sterne JA, Smith GD, Talmud PJ, van Duijn C, Humphries SE, Price JF, Ebrahim S, Lawlor DA, Hankey GJ, Meschia JF, Sandhu MS, Hingorani AD, Casas JP. Effect modification by population dietary folate on the association between MTHFR genotype, homocysteine, and stroke risk: a meta-analysis of genetic studies and randomised trials. Lancet. 2011 Aug 13;378(9791):584-94. doi: 10.1016/S0140-6736(11)60872-6. Epub 2011 Jul 29. PMID: 21803414; PMCID: PMC3156981.
  5. Ambrosino P, Lupoli R, Di Minno A, Nardo A, Marrone E, Lupoli V, Scaravilli A, Mitidieri E, Tufano A, Di Minno MN. Cyclic supplementation of 5-MTHF is effective for the correction of hyperhomocysteinemia. Nutr Res. 2015 Jun;35(6):489-95. doi: 10.1016/j.nutres.2015.02.006. Epub 2015 Feb 26. PMID: 25841618.
  6. Kim SJ, Zuchniak A, Sohn KJ, Lubinski J, Demsky R, Eisen A, Akbari MR, Kim YI, Narod SA, Kotsopoulos J. Plasma folate, vitamin B-6, and vitamin B-12 and breast cancer risk in BRCA1- and BRCA2-mutation carriers: a prospective study. Am J Clin Nutr. 2016 Sep;104(3):671-7. doi: 10.3945/ajcn.116.133470. Epub 2016 Jul 27. PMID: 27465373.
  7. Tomaszewski JJ, Cummings JL, Parwani AV, Dhir R, Mason JB, Nelson JB, Bacich DJ, O'Keefe DS. Increased cancer cell proliferation in prostate cancer patients with high levels of serum folate. Prostate. 2011 Sep;71(12):1287-93. doi: 10.1002/pros.21346. Epub 2011 Feb 9. PMID: 21308713; PMCID: PMC3120927.
  8. García-Minguillán CJ, Fernandez-Ballart JD, Ceruelo S, Ríos L, Bueno O, Berrocal-Zaragoza MI, Molloy AM, Ueland PM, Meyer K, Murphy MM. Riboflavin status modifies the effects of methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) and methionine synthase reductase (MTRR) polymorphisms on homocysteine. Genes Nutr. 2014 Nov;9(6):435. doi: 10.1007/s12263-014-0435-1. Epub 2014 Oct 17. PMID: 25322900; PMCID: PMC4235830.
  9. McNulty H, Dowey le RC, Strain JJ, Dunne A, Ward M, Molloy AM, McAnena LB, Hughes JP, Hannon-Fletcher M, Scott JM. Riboflavin lowers homocysteine in individuals homozygous for the MTHFR 677C->T polymorphism. Circulation. 2006 Jan 3;113(1):74-80. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.105.580332. Epub 2005 Dec 27. PMID: 16380544.
  10. Jusko WJ, Levy G. Absorption, metabolism, and excretion of riboflavin-5'-phosphate in man. J Pharm Sci. 1967 Jan;56(1):58-62. doi: 10.1002/jps.2600560112. PMID: 6030496.
  11. De Tullio, M. C. (2010) The Mystery of Vitamin C. Nature Education 3(9):48
  12. https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2017.4919
  13. Institute of Medicine (US) Committee on Use of Dietary Reference Intakes in Nutrition Labeling. Dietary Reference Intakes: Guiding Principles for Nutrition Labeling and Fortification. Washington (DC): National Academies Press (US); 2003. 3, Overview of Food Fortification in the United States and Canada. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK208880/
  14. Klerk M, Verhoef P, Clarke R, Blom HJ, Kok FJ, Schouten EG; MTHFR Studies Collaboration Group. MTHFR 677C-->T polymorphism and risk of coronary heart disease: a meta-analysis. JAMA. 2002 Oct 23-30;288(16):2023-31. doi: 10.1001/jama.288.16.2023. PMID: 12387655.
  15. McNulty H, Strain JJ, Hughes CF, Ward M. Riboflavin, MTHFR genotype and blood pressure: A personalized approach to prevention and treatment of hypertension. Mol Aspects Med. 2017 Feb;53:2-9. doi: 10.1016/j.mam.2016.10.002. Epub 2016 Oct 6. PMID: 27720779.
  16. McAuley E, McNulty H, Hughes C, Strain JJ, Ward M. Riboflavin status, MTHFR genotype and blood pressure: current evidence and implications for personalised nutrition. Proc Nutr Soc. 2016 Aug;75(3):405-14. doi: 10.1017/S0029665116000197. Epub 2016 May 12. PMID: 27170501.
  17. Rooney M, Bottiglieri T, Wasek-Patterson B, McMahon A, Hughes CF, McCann A, Horigan G, Strain JJ, McNulty H, Ward M. Impact of the MTHFR C677T polymorphism on one-carbon metabolites: Evidence from a randomised trial of riboflavin supplementation. Biochimie. 2020 Jun;173:91-99. doi: 10.1016/j.biochi.2020.04.004. Epub 2020 Apr 21. PMID: 32330571.
  18. Macdonald HM, McGuigan FE, Fraser WD, New SA, Ralston SH, Reid DM. Methylenetetrahydrofolate reductase polymorphism interacts with riboflavin intake to influence bone mineral density. Bone. 2004 Oct;35(4):957-64. doi: 10.1016/j.bone.2004.05.018. PMID: 15454103.
  19. Stuart S, Cox HC, Lea RA, Griffiths LR. The role of the MTHFR gene in migraine. Headache. 2012 Mar;52(3):515-20. doi: 10.1111/j.1526-4610.2012.02106.x. Epub 2012 Feb 29. PMID: 22375693.
  20. Thompson DF, Saluja HS. Prophylaxis of migraine headaches with riboflavin: A systematic review. J Clin Pharm Ther. 2017 Aug;42(4):394-403. doi: 10.1111/jcpt.12548. Epub 2017 May 8. PMID: 28485121.
  21. Sheraz MA, Kazi SH, Ahmed S, Anwar Z, Ahmad I. Photo, thermal and chemical degradation of riboflavin. Beilstein J Org Chem. 2014 Aug 26;10:1999-2012. doi: 10.3762/bjoc.10.208. PMID: 25246959; PMCID: PMC4168737.

Ähnliche Inhalte: