Mangan

Mangan ist für den Menschen ein essentielles, also lebensnotwendiges Spurenelement. Der Körper benötigt es für das Wachstum von Knorpel, Knochen und Bindegewebe. Der menschliche Körper enthält etwa 10 bis 40 mg Mangan. Davon befinden sich ca. 40 Prozent in den Knochen. Weiterhin ist Mangan in der Leber, den Nieren, im Pankreas, in den Muskeln sowie in Haarpigmenten zu finden. Durch den Einbau von Mangan als Zentralatom in Enzymen ist es an zahlreichen wichtigen Vorgängen im menschlichen Körper maßgeblich beteiligt. Es aktiviert unter anderem das Enzym Glykosyltransferase, welches an der Proteoglykansynthese (Chondroitinsulfat) in Knorpel und Knochen beteiligt ist. Ein Mangel an Mangan führt zu einem deutlichen Absinken der Proteoglycankonzentration im Knorpel und einer qualitativen Verschlechterung der Proteoglycanstruktur. Tierexperimentelle Studien und klinische Studien an Patienten fanden den stärksten Effekt auf den Knorpelstoffwechsel, wenn zusätzlich zum Chondroitinsulfat und Glucosamin auch Mangan verabreicht wurde (Steigerung der Glycosaminoglycansynthese um 96,6% bei gleichzeitiger Verwendung aller drei Substanzen). Die Kombination von Chondroitinsulfat und Mangan führte zudem zu einer signifikanten Hemmung der knorpelabbauenden Enzyme. Auf der anderen Seite bewirkt ein Mangel an Mangan eine Hemmung des Enzyms Glycosyltransferase und führt damit zu einer verminderten Produktion an GAG.

Neben dem Interleukin I (IL-1) und dem Tumor Nekrose Faktor (TNF) stellt die Bildung freier Radikale einen weiteren wesentlichen Pathomechanismus in der Zerstörung sowohl der Knorpelzelle, als auch der Knorpelmatrix dar.

 Mangan

Allen voran haben Hydroxylradikale (OH~) und Superoxidradikale (~O2-) von allen ROS (Reactive Oxygen Species) die höchste schädigende Potenz. Ein Schutz vor den ROS bilden enzymabhängige und enzymunabhängige Abwehrsysteme. In diesem Zusammenhang bildet Mangan einen wichtigen Bestandteil des enzymatisch ablaufenden Abwehrsystems. Es bildet das Zentralatom der Mangan-Superoxiddismutase (MnSOD) und wandelt damit Superoxydradikale zunächst in Wasserstoffperoxid um, welches dann über Zwischenschritte (Haber-Weiß-Reaktion bzw. die Fenton-Reaktion) zu Wasser umgewandelt werden kann. Die manganabhängige SOD (MnSOD) gehört zusammen mit den Enzymen Katalase und der Glutathionperoxidase zu den zentralen enzymabhängigen Antioxidantien. Wissenschaftler fanden bei der Arthrose einen deutlichen Anstieg an MnSOD und werteten dies als einen Anpassungsmechanismus der Knorpelzelle auf die verstärkte Belastung durch freie Radikale bei Arthrose. Andere Autoren fanden eine deutlich höhere entzündungshemmende Wirkung als bei der zink- oder kupferabhängigen SOD´s und konnten diese Wirkung auch am Modell der Gelenkarthrose nachweisen.