N-Acetyl-L-Cystein, abgekürzt NAC, oder als Acetyl Cystein deklariert, ist den meisten als Wirkstoff bei erkältungsbedingtem Husten oder Bronchitis bekannt. Es ist beispielsweise in Hustensäften und Lutschtabletten enthalten und erleichtert das Abhusten. Über diese Wirkung wurde bereits 1967 erstmals berichtet[1] und zwei Jahre später wurde der klinische Einsatz bei Mukoviszidose dokumentiert[2]. In den 1990-iger Jahren rückte die Verbindung erneut in den Fokus der Wissenschaft. Inzwischen konnten weitere Eigenschaften von NAC dokumentiert werden, die die Anwendung erweitern. Erfahre in unserem umfangreichen Artikel alles was du über NAC wissen musst und wie du es für dicht nutzen kannst.

Der UNterschied von NAC und L-Cystein

N-Acetyl-L-Cystein leitet sich von der schwefelhaltigen Aminosäure L-Cystein ab, die Vorstufe solcher für den Körper wichtigen Stoffe wie Glutathion, Taurin und Coenzym A ist. NAC ist die stabilere Form im Vergleich zur Aminosäure L-Cystein und besitzt darüber hinaus eine höhere Bioverfügbarkeit. Je nach Studie wird die Bioverfügbarkeit zwischen vier bis zehn Prozent angegeben[3]^,[4]. Die Autoren schlussfolgern, dass die geringe Bioverfügbarkeit der Grund sein könnte, warum in einigen Studien mit Dosierungen von weniger als 1200 Milligramm pro Tag kein nennenswerter Nutzen erzielt werden konnte. Die Halbwertzeit von NAC beträgt etwas mehr als sechs Stunden. Nach oraler Aufnahme, beispielsweise als N-Acetyl-L-Cystein Pulver, erreicht die Konzentration im Blut nach ein bis zwei Stunden ihr Maximum[5].

Anwendung und Wirkung von N-Acetyl-L-Cystein

NAC wird beispielsweise als Bestandteil von Aminosäure-Infusionslösungen in der künstlichen Ernährung eingesetzt, um so für eine ausreichende Zufuhr von L-Cystein zu sorgen[6]. N-Acetyl-L-Cystein wird in der Leber zu L-Cystein de-acetyliert. Das heißt, die Acetyl-Gruppe (abgeleitet von der Essigsäure), durch die sich beide Moleküle unterscheiden, wird enzymatisch entfernt.

L-Cystein wird im Körper für die Synthese von Glutathion verwendet, das ein wichtiger Stoff für die Entgiftung schädlicher Substanzen und Bakterien darstellt. Insbesondere beim Abbau von Paracetamol in der Leber sorgt N-Acetyl-L-Cystein nach einer hochdosierten Einnahme dafür, dass leberschädlichen Abbauprodukte entfernt werden[7]. N-Acetyl-L-Cystein steigert die Aktivität von Immunzellen[8] und hat auf diese Weise einen positiven Einfluss auf das Immunsystem[9]. Außerdem wirkt es als Antioxidans und entzündungshemmend, indem es die mit Entzündungsvorgängen in Verbindung stehenden Prostaglandine hemmt[10], entzündungsfördernde Cytokine reduziert[11] und schädliche reaktive Sauerstoff-Radikale neutralisiert[12].

Bemerkenswert darüber hinaus ist die Fähigkeit von N-Acetyl-L-Cystein, die Blut-Hirn-Schranke passieren zu können^[13]. Die Blut-Hirn-Schranke fungiert als Filter, bewahrt das zentrale Nervensystem vor toxischen Molekülen. NAC gelangt aus dem Blut ins Gehirn. Bei Anwendung dieser Substanz, beispielsweise als NAC Pulver, eröffnet sich somit die Möglichkeit, neurologische und psychiatrische Krankheiten zu behandeln^[14].

N-Acetyl-Cystein als Antioxidans

N-Acetyl-Cystein ist ein Grundbaustein für wichtige Antioxidantien und wirkt darüber hinaus selbst entzündungshemmend. Es ist ein starker Radikalfänger, der reaktive Sauerstoff-Radikale neutralisieren kann^21,22, verbessert die Aktivität von Glutathion-S-Transferase, einem Enzym, das an der Umwandlung und Ausschleusung unerwünschter Stoffe beteiligt ist, kann verbrauchtes Glutathion wieder bereitstellen und Proteine stabilisieren[15]. Bei Erkrankungen, in deren Entstehung oxidativer Stress eine wesentliche Rolle spielt, zeigt NAC als Antioxidans seine besondere Wirksamkeit. Dazu gehören zum Beispiel Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Klinische Studien haben nachweisen können, dass N-Acetyl-Cystein die Herzfunktion bei diabetischer Kardiomyopathie, bei akutem Myokardinfarkt, bei Herzinsuffizienz und bei koronarer Herzkrankheit verbessern und kardio-protektiv wirken kann [16] .

NAC für die Atemwege und Atemwegserkrankungen

Am bekanntesten ist die Verwendung von NAC als Husten- und Schleimlöser. Für die Lunge resultieren jedoch zusätzliche schützende Effekte durch die antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften. Die Lunge ist über die Atemluft ständig Schadstoffen aus der Umwelt, Keimen und Feinstaub ausgesetzt, die oxidativen Stress und Entzündungsreaktionen auslösen können. Das aus NAC gebildete Glutathion kann zum Schutz der Lungenfunktion beitragen[17]. Wegen dieser Fähigkeiten wird NAC als ergänzende Therapie bei chronisch obstruktiver Lungenkrankheit (COPD), chronischer Bronchitis[18] und bei Infektionen mit dem Corona Virus (SARS-CoV-2) diskutiert[19]. Neben der oralen Gabe als Kapseln oder NAC Pulver kommen Infusionen mit deutlich höheren Dosierungen zur Anwendung.

N-Acetyl-Cystein gegen Schadstoffe und Umweltgifte

Die Leber als Hauptort für die Entgiftung weist den höchste Glutathion-Gehalt auf. Hier werden über verschiedene enzymatische Reaktionen unter Glutathion-Beteiligung Stoffe, die zunächst nicht über den Urin ausgeschieden werden können, in nierengängige Metaboliten umgewandelt. In der Leber werden Schwermetalle[20], Gifte und Medikamente, entgiftet. Bei einer Paracetamol Vergiftung wird NAC zur Inaktivierung leberschädlicher Abbauprodukte eingesetzt. Bei starker Belastung der Leber mit Schadstoffen und Keimen werden die Glutathion Speicher rasch aufgebraucht. Durch eine Supplementation mit N-Acetyl-Cystein Pulver kann dem vorgebeugt und die Leberfunktion unterstützt werden[21]^,[22].

NAC zur Verbesserung der geistigen Gesundheit

Neben den entzündungshemmenden und antioxidativen Eigenschaften, die NAC auch im Gehirn entfaltet und auf diese Weise vor neurodegenerativen Erkrankungen schützen kann, haben Wissenschaftler weitere Mechanismen entdeckt, die die Anwendung bei Störungen im zentralen Nervensystem und bei psychiatrischen Fragestellungen aussichtsreich machen. Dazu gehört die Aktivierung von bestimmten Glutamat-Rezeptoren, die die Freisetzung von Dopamin fördern[23].

Glutamat und Dopamin sind sogenannte Neurotransmitter, also Botenstoffe, die Erregung von einer Nervenzelle auf eine Zielzelle übertragen. Glutamat ist an der Schmerzübertragung und Appetitssteuerung beteiligt. Eine erhöhte Dopamin-Freisetzung steht im Zusammenhang mit Lernvorgängen sowie verschiedenen psychischen und neurologischen Erkrankungen, bei denen eine Imbalance in der Dopamin-Konzentration auftritt[24]. Patienten mit Parkinson Erkrankung, die gekennzeichnet ist durch ein Dopamin Defizit, zeigten eine Verbesserung in den Symptomen nach Einnahme und Injektion von NAC[25].

N-Acetyl-L-Cystein Pulver wurde bei Sucht- und Zwangsstörungen, Schizophrenie sowie bipolaren Störungen angewendet und zeigte in einigen Studien vielversprechende Resultate²⁰. In Tierexperimenten zeigte sich eine Verbesserung der kognitiven Eigenschaften, die die Hoffnung nährt, dass dies ein Effekt sein könnte, der den Zustand bei Demenz verbessert[26]^,[27].

NAC zur Aktivierung des Immunsystems

Über Glutathion sorgt NAC für eine optimale Immunabwehr. Bestimmte Immunzellen, beispielsweise Lymphocyten, benötigen für ihre Funktion ausreichende Mengen an Glutathion. Bereits minimale Änderungen des intrazellulären Glutathion-Spiegels haben bedeutende Auswirkungen auf die Lymphocyten-Funktion. Verfügen Gesunde über einen optimalen Glutathion-Gehalt kann durch zusätzliche Einnahme von Glutathion oder dessen Metaboliten weder eine Infektionsresistenz noch eine verstärkte Immunantwort erzielt werden. Anders sieht es bei Infektionserkrankungen aus. Hier kann durch die Einnahme von NAC Pulver die Immunabwehr gestärkt werden. Bei der Behandlung von HIV-Patienten mit NAC konnten verbesserte immunologische Funktionen festgestellt werden, beispielsweise eine nahezu vollständige Wiederherstellung der natürlichen Killerzellaktivität[28].

Möglicher Nutzen für ältere Frauen

Mit zunehmendem Alter verschlechtert sich oft die Immunfunktion bei Frauen im postmenopausalen Alter von 50-69 Jahren. Analysiert wurde das anhand einer Reihe von Parametern zur Einschätzung der Funktion der Lymphocyten, des Gehalts verschiedener Cytokine sowie des Stressmarkers Glutathion im Vergleich zu einer Gruppe gesunder Frauen im Alter von 30-49 Jahren.

Eine tägliche Gabe von 600 Milligramm NAC über drei Monate führte bei den älteren Frauen zu einer Verbesserung der Parameter.

Arranz L, Fernández C, Rodríguez A, Ribera JM, De la Fuente M. The glutathione precursor N-Acetyl-L-Cystein e improves immune function in postmenopausal women. Free Radic Biol Med. 2008 Nov 1;45(9):1252-62

Die Werte zur Einschätzung der Immunfunktion näherten sich deutlich denen der jüngeren Frauen im Alter von 30-49 Jahren [8].

NAC Nutzen oder Gefahr im Sport?

NAC Pulver hat als Nahrungsergänzungsmittel in der Sportwelt Einzug gehalten. Grund sind Berichte über Verbesserungen der Leistungsfähigkeit, verstärktes Muskelwachstum und eine verzögerte Muskelermüdung im Leistungssport. Solche Effekte stehen im Zusammenhang mit den entzündungshemmenden und antioxidativen Effekten der Substanz. Dennoch ist dieser Einsatz nicht unumstritten. Es gibt Übersichtsarbeiten, zu den Auswirkungen einer NAC Supplementierung bezüglich der sportlichen Leistungsfähigkeit und des Risikos unerwünschter Effekte.

Im Jahr 2015 erschien ein Übersichtsartikel zur Bewertung der Einnahme von verschiedenen Antioxidantien zur Vermeidung von Muskelschäden und zur Leistungsverbesserung. Die meisten Effekte waren nicht ausgeprägt, außer bei Einnahme von Vitamin E und NAC. Allerdings wurde NAC intravenös appliziert. Es verbesserte sich zunächst die Ausdauerleistung beim Radfahren, jedoch wirkte sich eine chronische, also länger anhaltende Zufuhr nachteilig auf die Leistungen aus[29].

In einem anderem Review Artikel aus dem Jahr 2017 wurde festgestellt, dass die meisten Studien bis 2016 nicht die Kriterien wissenschaftlicher Praxis erfüllten. Die beschriebenen Wirkungen zeigen erhebliche Schwankungen und Nebenwirkungen wurden nicht umfassend dokumentiert.  Die typische tägliche Dosis betrug durchschnittlich 5,8 Gramm pro Tag. Die Autoren empfehlen abschließend: keine Anwendung zur Leistungssteigerung.

Möglicher positiver Nutzen nach neuesten Auswertungen

2023 erschien eine Übersicht zur Einnahme von N-Acetyl-L-Cystein (NAC) in Form von N-Acetyl-L-Cystein Pulver (NAC Pulver) oder Kapseln als Sportergänzung, um trainingsbedingte oxidative Schäden zu reduzieren und die körperliche Leistungsfähigkeit zu erhöhen. Berücksichtigt wurden Originalartikel bis April 2023, sofern sie ein Studiendesign mit einer Kontrollgruppe aufwiesen und bestimmten Qualitätskriterien zum Studienaufbau genügten. Von 777 Datensätzen genügten nur 16 Studien den Kriterien. Bei diesen Arbeiten wurden überwiegend Verbesserungen der körperlichen Leistungsfähigkeit, der antioxidativen Kapazität und der Glutathion-Homöostase nachgewiesen. Auswirkungen auf Blutparameter, Entzündungsmarker oder Muskelverhalten waren nicht eindeutig feststellbar. Unerwünschte Ereignisse wurden ebenfalls nicht beschrieben.

N-Acetyl-L-Cystein wurde in Form von Kapseln, NAC Pulver oder als Injektion in Dosen von 9 bis 140 Milligramm pro Kilogramm und bis zu 21 Tagen verabreicht. Ob Nebenwirkungen auftraten, hing von der Darreichungsform und der Dosis ab. Geringgradige unerwünschte Reaktionen wurden bei hohen Dosen und bei Gabe als Injektion festgestellt. Insgesamt sehen die Autoren die Notwendigkeit, die Resultate durch weitere Studien zu erhärten[30].

N-Acetyl-L-Cystein in Nahrungsmitteln?

N-Acetyl-L-Cystein kommt nicht in Lebensmitteln vor. Die Aminosäure L-Cystein hingegen ist in proteinreicher Nahrung enthalten. Große Mengen sind in Senfsamen und Fleischprodukten, besonders in Innereien enthalten. Auch die Zufuhr von Glutathion über die Nahrung gelingt nicht, da im Darm Enzyme enthalten sind, die zu einem raschen Abbau und damit stark erniedrigter Absorption führen[31].

Neben- und Wechselwirkungen

Oral verabreichtes N-Acetyl-L-Cystein, beispielsweise als NAC Pulver, ist gut verträglich und es sind nur sehr wenige Nebenwirkungen bekannt[36].

Bei oraler Einnahme wurden in einzelnen Fällen Magen-Darm-Beschwerden mit Übelkeit, Durchfall und Erbrechen, beschrieben. Hautausschlag, Hitzewallungen oder Enge in der Brust traten vereinzelt bei intravenöser Gabe und hohen Dosen auf.  

NAC kann die Ausscheidung verschiedener Arzneimittel verringern und damit die Wirkdauer beeinflussen: z. B. bei

• Pravastatin,
• Valsartan,
• Erythromycin,
• Torasemid,
• Lovastatin,
• Liothyronin,
• Digoxin,
• Cerivastatin,
• Raloxifen,
• Caspofungin,
• Enalapril,
• Simvastatin,
• Penicillamin^{[37], [38]}.