Das Isomer Myo-Inositol ist der wichtigste Vertreter aus der Inositol-Familie. Inositol ist seinerseits ein Isomer der Glukose und kommt sowohl in Pflanzen als auch tierischem Gewebe vor. Beispielsweise haben Zitrusfrüchte relative hohe Konzentrationen an Myo-Inositol (120 g Grapefruitsaft enthalten ca. 470 mg Myo-Inositol). Inositol wird aber entgegen früherer Meinung nicht nur über die Nahrung aufgenommen (ca. 1 g täglich), sondern kann vom Körper auch direkt synthetisiert werden wie z. B. in der Niere oder in anderen Organen (insgesamt ca. 2 g täglich; [13]).

Inositol spielt als „second messenger“ bei vielen Stoffwechselvorgängen eine zentrale Rolle

In menschlichen Zellen spielt Inositol als „second messenger“ bei vielen Stoffwechselvorgängen eine zentrale Rolle. Das Derivat Glycosylphosphatidylinositol (GPI) kann etwa 150 verschiedene Proteine inklusive Hormone wie Follikel-stimulierendes Hormon (FSH), Thyreoidea-stimulierendes Hormon (TSH), Enzyme etc. als eine Art Anker an die Zellmembran binden. Intrazellulär sind es v. a. Phosphatidylinositolphosphatlipide (PIP2/PIP3) und das Inositoltriphosphat (IP3), das als „second messenger“ zunächst eine wesentliche Rolle bei der Ca2+-Freisetzung aus dem endoplasmatischen Retikulum spielt. Wie Tierexperimente zeigen konnten, sind in der Reproduktion die resultierenden oszillierenden intrazellulären Ca2+-Konzentrations-Erhöhungen, beispielsweise in der Eizelle bei Prozessen wie der Verhinderung der Polyspermie, der Polkörperchenausstoßung und v. a. bei der Überwindung des Meiose-II-Arrests, von eminenter Bedeutung [9].

Die Proteinkinase Akt stellt einen weiteren kritischen intrazellulären Signalübertragungsweg in allen eukaryoten Zellen dar und wird ebenfalls durch IP3 aktiviert. Somit ist Inositol auch in die Akt-Regulierung und damit auch in den sog. mTOR(„mechanistic target of rapamycin“)-Komplex involviert. mTOR ist Bestandteil von durchaus unterschiedlichen Signalwegen von Wachstumsfaktoren, ist in die Glukoseaufnahme und Sauerstoffkonzentration der Zelle integriert, reguliert die Translation von Proteinen und damit Zellwachstum und Zellzyklus, steuert aber auch Vorgänge wie Apoptose oder Angiogenese [30]. Myo-Inositol führt darüber hinaus durch eine Stimulation der GLUT-4(Glukosetransporter Typ 4)-Translokation an die Zellmembran zu einer verstärkten Glukoseaufnahme in die Zelle. Myo-Inositol und D‑Chiro-Inositol erhöhen weiter das Enzym Glykogensynthase und vermitteln damit die Glukosekonversion zu Glykogen, das in der Zelle gelagert werden kann. Der daraus resultierende günstige Effekt auf die Insulinresistenz hat zum klinischen Einsatz von Myo-Inositol bei verschiedenen Indikationen wie dem polyzystischen Ovarsyndrom (PCO), dem metabolischen Syndrom oder bei Gestationsdiabetes geführt [27]. Der Metabolit Myo-Inositol-Phosphoglykan spielt darüber hinaus eine wichtige Rolle in der Down-Regulation der Freisetzung von freien Fettsäuren aus dem Fettgewebe, was zur Blockierung des Enzyms Adenylatzyklase führt.

Myo-Inositol und menschliche Eizell- bzw. Spermienqualität

Von einem chinesischen Forschungsteam konnte bereits 2002 gezeigt werden, dass die Myo-Inositol-Konzentrationen in humaner Follikelflüssigkeit, die im Rahmen der Punktion bei In-vitro-Fertilisation (IVF) gewonnen wurde, bei jenen Eizellen signifikant höher waren, die später einen höheren Reifungsgrad aufwiesen und schließlich fertilisiert werden konnten [8].

Im Mausmodell wurde später demonstriert, dass die Präimplantationsentwicklung von Embryonen durch die Zugabe von Myo-Inositol ins Kulturmedium wahrscheinlich durch die Verstärkung der intrazellulären Ca2+-Oszillationen sowie eine verstärkte Proliferation eindeutig verbessert werden kann [9, 10].

Vereinzelte Untersuchungen haben Myo-Inositol auch bei den etwa 10–20 % der sog. „poor responders“ in IVF-Zyklen getestet und eine vermehrte Gewinnung von Eizellen sowie eine Verbesserung des Ovarsensitivitätsindex festgestellt [7].

In einer doppelblinden randomisierten Studie untersuchte man Myo-Inositol auch bezüglich der Spermienqualität, und es ergab sich eine signifikante Erhöhung der Spermienkonzentration, der progressiven Motilität sowie der akrosomalen Reaktion bei Männern mit idiopathischer Infertilität [5].

Myo-Inositol und polyzystisches Ovarsyndrom

Die meisten klinischen Publikationen, die positive Effekte einer oralen Supplementierung von Myo-Inositol (meist in Kombination mit Folsäure) zeigen, gibt es mittlerweile v. a. bei Patientinnen mit PCO [2, 17, 18, 20, 26, 28, 38, 42]. Die üblichen Dosierungen waren dabei meist 2‑mal 2 g Myo-Inositol täglich (+2-mal 200 µg Folsäure). Dieses Syndrom ist durch eine Oligo- oder Anovulation sowie durch erhöhte Androgenspiegel charakterisiert, und Patientinnen weisen häufig auch eine gestörte Glukosetoleranz auf der Basis einer erhöhten Insulinresistenz auf. Das PCO ist eine der häufigsten endokrinen Störungen bei Frauen mit Kinderwunsch, und die Verabreichung von Myo-Inositol zeigte nicht nur einen positiven Effekt auf die Eizellqualität, sondern verbesserte auch die Insulinsensitivität und führte zu einer Senkung der Androgenproduktion durch die Thekazellen, wodurch die Rate an Ovulationen erhöht wurde. Obwohl es sich bei den bisherigen Studien meist um kleinere Kollektive handelte und nur wenige direkte Vergleichsstudien beispielsweise mit einer Metforminbehandlung vorliegen [1, 37], scheint Myo-Inositol ähnliche Ergebnisse bezüglich Ovulationsinduktion [21] und Schwangerschaftsraten möglicherweise mit einem geringeren Nebenwirkungsprofil aufzuweisen. In den aktuellsten Leitlinien zum PCO der European Society of Human Reproduction and Embryology (ESHRE) und der American Society for Reproductive Medicine (ASRM) finden sich auch Empfehlungen zu Myo-Inositol, die eine gewisse Evidenz bezüglich Verbesserung der Ovulationsrate und des Menstruationszyklus bestätigen; allerdings bleiben noch viele Schlüsselfragen offen, und die entsprechende Forschung sollte intensiviert werden [4, 15, 16].

Die Beeinflussung der Insulinresistenz bei Frauen mit PCO durch orales Myo-Inositol dürfte wahrscheinlich einen günstigen Effekt in einem IVF-Setting aufweisen [19, 33, 34, 39], und dies konnte auch durch tierexperimentelle Studien untermauert werden [41]. Möglicherweise lässt sich damit auch das bei PCO-Patientinnen erhöhte OHSS(ovarielles Hyperstimulationssyndrom)-Risiko senken [3, 11, 35].

In kleineren Pilotstudien wurden auch gesunde Probandinnen ohne PCO in einem IVF-Zyklus mit Myo-Inositol substituiert, und hier ergab sich zwar eine verringerte Anzahl an gewonnenen Eizellen, es kam aber zu einem Trend bezüglich höherer Implantationsraten, was darauf hindeuten könnte, dass sich die Qualität der Eizellen bzw. der Embryonen damit verbessert lässt [29].

Ein bei einem PCO durch die Hyperandrogenämie möglicherweise bestehender Hirsutismus kann durch die Senkung der Androgenproduktion ebenfalls günstig beeinflusst werden. Dies geschieht üblicherweise durch den Einsatz kombinierter Kontrazeptiva mit einem Antiandrogen. Dieser Effekt kann offenbar durch die zusätzliche Gabe von Myo-Inositol weiter verstärkt werden [31, 36]. Bei Frauen mit Hirsutismus und Kinderwunsch kann ein alleiniger Einsatz von Myo-Inositol erwogen werden. Serumandrogene und Lipid- bzw. Glukosemetabolismus wurden beispielsweise bei 46 Frauen mit Hirsutismus über 6 Monate untersucht, und es zeigten sich neben den günstigen Veränderungen bezüglich Lipidprofil und Insulinsensitivität auch eine signifikante Reduktion der Androgenspiegel und eine Verbesserung des Hirsutismus – gemessen anhand des Ferriman-Gallwey-Scores [32]. Neben der Verbesserung der Insulinresistenz zeigt sich in vielen Studien auch der positive Einfluss auf den Lipidstoffwechsel durch Myo-Inositol [21]. Constantino et al. konnten in einer doppelblinden Studie mit Myo-Inositol eine Verbesserung des Nüchternglukose- und des Insulinspiegels, eine Verminderung des Blutdrucks sowie einen signifikanten Effekt auf den Triglyzerid-, den HDL(„high-density lipoprotein“)- und den LDL(„low-density lipoprotein“)-Spiegel nach einer 16-wöchigen Behandlung zeigen [11].

Da im menschlichen Plasma das physiologische Verhältnis von Myo-Inositol zu einem weiteren Isomer, dem D‑Chiro-Inositol, etwa 40:1 ist, wurden auch diesbezügliche klinische Studien mit Substitution von beiden Isomeren in entsprechender Dosierung unternommen, die jedoch bisher keine überzeugenden Ergebnisse lieferten [6]. Möglicherweise spielt aber auch das Enzym Epimerase, das Myo-Inositol in D‑Chiro-Inositol umwandelt (Abb. 1), eine Rolle hinsichtlich der lokalen Konzentrationen der Isomere im Ovar [25].

Abb. 1
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Myo-Inositol und D‑Chiro-Inositol als wichtigste der insgesamt 9 Stereoisomere

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Myo-Inositol und Gestationsdiabetes

Aufgrund der erwähnten günstigen Einflüsse auf Glukose- und Lipidmetabolismus wurde Myo-Inositol in placebokontrollierten Studien auch zur Verhinderung eines Gestationsdiabetes untersucht und führte tatsächlich zu einer Senkung nicht nur der Inzidenz des Diabetes insbesondere bei adipösen Frauen, sondern auch zu einer Verbesserung der kindlichen Ergebnisse [14]. Ein jüngster Cochrane-Review kam zu dem Ergebnis, dass Myo-Inositol das Auftreten des Gestationsdiabetes günstig beeinflussen kann, dass aber noch umfangreichere multizentrische Studien durchgeführt werden sollten [12].

Nachdem in Mausmodellen potenziell auch ein günstiger Effekt auf Neuralrohrdefekte durch Myo-Inositol auftritt, wurde es in einer Pilotstudie zur Prävention von kindlichen Neuralrohrdefekten mit durchaus positiven Effekten untersucht, die aber noch in wesentlich größeren Studien bestätigt werden müssen [23].

Myo-Inositol und Menopause

Der Östrogenmangel in der Postmenopause ist ebenfalls häufig mit einer Veränderung der Insulinresistenz und konsekutiv des kardiovaskulären Risikos assoziiert. Speziell ein proinflammatorischer Zustand und die Störung des Insulinsignalweges stellen einen „Trigger“ für ungünstige Veränderungen dar, und es kommt zu Auswirkungen auf den Lipid- und Glukosestoffwechsel. Beim metabolischen Syndrom handelt es sich um das gemeinsame Auftreten von Adipositas, Lipidstoffwechselstörungen, Bluthochdruck und einer erhöhten Insulinresistenz bis hin zum Diabetes mellitus. Schätzungen haben ergeben, dass etwa 4 von 10 menopausalen Frauen ein metabolisches Syndrom entwickeln. Die Folgen für die Betroffenen sind das höhere Arterioskleroserisiko und, damit verbunden, das Risikos für Herzinfarkt und Schlaganfall. Auch Frauen, die in der fertilen Phase ein PCO mit einer entsprechenden Erhöhung der Insulinresistenz aufweisen, entwickeln in etwa 30–50 % der Fälle in der Menopause ein metabolisches Syndrom.

Myo-Inositol könnte eine Einsatzmöglichkeit bei menopausalen Frauen mit metabolischem Syndrom haben

Myo-Inositol könnte aufgrund seiner oben erwähnten „Insulinsensibilisierung“ eine interessante Einsatzmöglichkeit v. a. bei menopausalen Frauen mit metabolischem Syndrom haben. Wie in präliminaren Studien [12, 22, 40] gezeigt wurde, kommt es durch eine tägliche orale Verabreichung auch hier zu einer signifikanten Verbesserung bezüglich Glukose- und Insulinspiegeln, HOMA-IR (Homeostatic Model Assessment for Insulin Resistance), Triglyzeriden, HDL-Cholesterol und Gesamtcholesterol sowie des Blutdrucks. Auch wenn natürlich noch keine Studien mit harten Endpunkten wie Herzinfarkt oder Schlaganfall vorliegen, dürfte hiermit vermutlich auch das kardiovaskuläre Risiko vermindert werden. Die Verbesserung der HDL-Konzentrationen mit Inositol im Vergleich zu modernen oralen Antidiabetika wie Pioglitazon oder Rosiglitazon scheint ebenfalls günstiger zu sein [24].

Insgesamt ist die Datenlage für Myo-Inositol in der Postmenopause noch nicht sehr umfangreich und der definitive klinische Nutzen beim metabolischen Syndrom nicht restlos geklärt. Myo-Inositol hat aber jedenfalls den Vorteil, dass es kein Medikament, sondern ein Nahrungsergänzungsmittel ist und praktisch kaum überdosiert werden kann. Treten Überdosierungen auf, kann es z. B. zu Nebenwirkungen vonseiten des Gastrointestinaltrakts mit Blähungen kommen; in den genannten geringeren Dosierungen ist es jedoch sehr gut verträglich.

Fazit für die Praxis

  • Zusammenfassend muss man festhalten, dass bisher zwar keine groß angelegten randomisierten Studien bezüglich der oralen Verabreichung von Myo-Inositol und/oder D‑Chiro-Inositol vorliegen.

  • Trotzdem kommen internationale Konsensuskonferenzen und die ESHRE zu dem Schluss, dass eine zunehmende Anzahl an physiologischen und klinischen Studien zeigen, dass diese Substanz von besonderem Interesse bei einigen insulinabhängigen Prozessen wie dem PCO oder dem metabolischen Syndrom bzw. dem Gestationsdiabetes oder auch als additive Behandlung bei IVF-Zyklen zur Verbesserung der Eizell- und Spermienqualität sein könnte.