Aufnahme von Methylsulfonylmethan (MSM) im Dünndarm und Anreicherung seines Schwefelanteils in ausgewählten Geweben von Mäusen
Markierter Schwefel aus MSM gelangte bei Mäusen in Darm und Gewebe. Das Signal zeigt aber nicht automatisch intaktes MSM – und belegt keinen Nutzen beim Menschen.
Was Wong und sein Team untersuchten
Thomas Wong, Richard J. Bloomer, Rodney L. Benjamin und Randal K. Buddington untersuchten die Darmaufnahme von Methylsulfonylmethan (MSM) und die Verteilung seines Schwefelanteils. Die Arbeit erschien online am 25. Dezember 2017; sie gehört zum Januarheft 2018 von Nutrients, Band 10, Ausgabe 1, Artikel 19. Die unterschiedlichen Jahresangaben bezeichnen somit dieselbe Veröffentlichung.
Die Untersuchung bestand aus einem kurzen Versuch an entnommenen Darmsegmenten und einer mehrtägigen Fütterung von Mäusen. Sie war keine Humanstudie. Allgemeine Grundlagen zum Stoff erläutert der Überblick zu MSM.
Ein Tracer ist eine Markierung, mit der sich Material verfolgen lässt. Hier trug MSM radioaktiven Schwefel, bezeichnet als 35S. Ein gemessenes Schwefelsignal identifiziert nicht automatisch unverändertes MSM: Der Schwefel kann nach Verarbeitung der Ausgangsverbindung in anderen Verbindungen vorliegen. Diese Grenze ist für sämtliche Gewebebefunde entscheidend.
Versuchsaufbau: Darmsegmente und ganze Tiere
Verwendet wurden männliche C57B6-Mäuse im Alter von 4 bis 6 Wochen mit freiem Zugang zu Standardfutter und Wasser. Für die Darmaufnahme stammten die Segmente aus 2 Mäusen. Für den Ganztierversuch gab es getrennte Gruppen: 4 Mäuse erhielten den Tracer über 2 Tage, 5 über 5 Tage und 5 über 8 Tage. Ein Verfahren zur Randomisierung oder Verblindung wird nicht beschrieben.
Kurzer Aufnahmeversuch außerhalb des Körpers
Die Forschenden stülpten Segmente des oberen und unteren Dünndarms um, sodass die normalerweise innere Oberfläche außen lag. Diese Segmente kamen für 2 min in belüftete, gerührte Ringerlösung. Das Bad enthielt 0,03 mM markiertes MSM, entweder allein oder zusätzlich mit 50 mM unmarkiertem MSM. mM bezeichnet eine Konzentration, keine insgesamt zugeführte Stoffmenge.
Mitgeführtes 3H-Polyethylenglykol erlaubte eine Korrektur für markiertes MSM in Flüssigkeit, die außen am Gewebe haftete. Die Radioaktivität wurde durch Flüssigszintillation gemessen, also über Lichtsignale in einer Messflüssigkeit. Die Aufnahmeraten wurden auf feuchte Gewebemasse und Inkubationszeit bezogen.
Mehrtägige Fütterung und Gewebeentnahme
Im Ganztierversuch wurde pro Maus und Tag markiertes MSM mit einer Radioaktivität von 10 µCi angeboten. Als zugehörige Masse nennt der Artikel 5,5 µg; daneben steht die Konzentrationsangabe 0,6 µM ohne klar erläuterten Volumenbezug. Diese Angaben lassen sich deshalb nicht eigenständig zu einer eindeutigen Konzentrations- oder Dosierungsrechnung zusammenführen.
Der Tracer wurde über Süßkartoffelpüree in Gruppenfütterung angeboten. Die individuelle aufgenommene Menge ist dadurch nicht sicher bekannt. Laut Methoden wurde das Püree innerhalb von 3 bis 5 min vollständig verzehrt; die Tracerzugabe veränderte diese Futteraufnahme nicht.
Gewebe wurde 18 bis 24 h nach der letzten Gabe entnommen. Dabei unterschieden sich die Gruppen: Nach der fünftägigen Fütterung waren es 18 bis 20 h, nach der zwei- und achttägigen Fütterung 22 bis 24 h. Das erschwert direkte Zeitvergleiche.
Aufnahme im Dünndarm: Hinweis auf passiven Transport
Bei der Bedingung mit 50 mM MSM lag die Aufnahmerate im oberen Dünndarm bei 12,7 ± 0,6 nmol/(mg·min), im unteren bei 11,6 ± 0,7 nmol/(mg·min). Der Unterschied war nicht signifikant (p = 0,30). Unter Tracerbedingungen betrugen die entsprechenden Werte 0,0063 ± 0,0004 und 0,0068 ± 0,0005 nmol/(mg·min), ebenfalls ohne signifikanten Unterschied (p = 0,52). Die ±-Angaben bezeichnen hier den Standardfehler des Mittelwerts, kurz SEM.
Die gepoolte Aufnahme des Tracers unterschied sich auch mit und ohne zusätzliches unmarkiertes MSM nicht signifikant: 0,0073 ± 0,0003 gegenüber 0,0068 ± 0,0003 nmol/(mg·min), p = 0,13. Die Autoren deuteten dies als Hinweis auf passiven, im untersuchten Bereich nicht sättigbaren Transport. Zwei Konzentrationsbedingungen und eine kurze Inkubation beschreiben jedoch noch keine vollständige Transportkinetik.
Aus der gemessenen Aufnahme und der Darmmasse schätzten sie eine maximale Kapazität von rund 0,9 mmol/h beziehungsweise 0,08 g/h und etwa 2 g/Tag für eine 25 g schwere Maus. Das ist eine Hochrechnung aus dem Versuch außerhalb des Körpers, keine tatsächlich verabreichte Menge und keine Dosisempfehlung.
Widersprüchliche Einheiten im Original
Die Veröffentlichung enthält Angaben, die sich nicht widerspruchsfrei zusammenfügen: Die Methoden nennen 0,03 mM Tracer, während der Absatz zum Konzentrationsquotienten 0,003 mmol und zugleich einen Quotienten von 1667 nennt. Zudem bezeichnet Tabelle 1 die Bedingungen mit mmol, obwohl die Methoden Badkonzentrationen in mM beschreiben. Diese Abweichungen bleiben als Unsicherheit bestehen; Konzentration und absolute Stoffmenge dürfen nicht gleichgesetzt werden.
Eine eigene Sulfat-Kontrollgruppe gab es nicht. Verglichen wurde markiertes MSM mit oder ohne zusätzliches unmarkiertes MSM. Die Aussagen des Artikels über Sulfattransport stammen aus der Diskussion anderer Literatur und sind kein direkter MSM-gegen-Sulfat-Vergleich dieses Experiments.
Was die Schwefelmarkierung in den Geweben zeigte
Nach 2 Tagen war Radioaktivität in allen untersuchten Geweben nachweisbar. Zwischen Tag 2 und Tag 8 nahm die Aktivität der gesamten zerkleinerten Gewebeproben, der sogenannten Homogenate, nicht zu. Das Serum lag höher als die festen Gewebe.
Zusätzlich isolierte das Team mittels Gelelektrophorese Proteinfraktionen aus Serum, Blutzellen, Leber, Dünndarm und Skelettmuskel. Ihre Radioaktivität wurde getrennt von der Homogenataktivität gemessen. Die folgenden Werte beziehen sich auf die im Gel isolierten Proteinfraktionen, nicht auf die Konzentration von intaktem MSM.
| Proteinfraktion | Tag 2 | Tag 5 | Tag 8 |
|---|---|---|---|
| Serum | 8,55 ± 1,2 | 7,99 ± 2,11 | 11,02 ± 2,12 |
| Leber | 0,14 ± 0,07 | 0,55 ± 0,07 | 0,81 ± 0,07 |
| Blutzellen | 0,14 ± 0,06 | 0,1 ± 0,02 | 0,24 ± 0,11 |
| Dünndarm | 0,27 ± 0,05 | 0,79 ± 0,08 | 0,71 ± 0,12 |
| Skelettmuskel | 0,31 ± 0,07 | 0,48 ± 0,02 | 0,39 ± 0,04 |
Einheit aller Tabellenwerte: Zerfälle/(min·µg Protein); angegeben sind Mittelwert ± SEM. Die Gruppen umfassten 4, 5 und 5 Tiere. In Serum, Leber und Dünndarm lag Tag 8 laut Kennzeichnung der Originaltabelle signifikant über Tag 2. Beim Skelettmuskel unterschied sich Tag 5 von Tag 2, Tag 8 jedoch nicht signifikant von Tag 2. Für Blutzellen kennzeichnet die Tabelle keine signifikanten Zeitunterschiede. Zeitvergleiche wurden mit ANOVA und einzelnen t-Tests geprüft; die festgelegte Signifikanzgrenze betrug p < 0,05.
Daneben untersuchte das Team den relativen Anteil der Homogenataktivität, der nach Volumenkorrektur in den Proteingelen wiedergefunden wurde. Dieser Anteil stieg von Tag 2 bis Tag 8 in Serum, Leber, Blutzellen und Dünndarm; im Skelettmuskel blieb er laut Text ungefähr bei 11 %. Ein steigender relativer Anteil ist nicht dasselbe wie steigende absolute, auf Protein bezogene Gelaktivität. Besonders bei den Blutzellen dürfen diese beiden Befunde nicht vermischt werden.
Was ungeklärt bleibt – und was nicht auf Menschen übertragbar ist
Die Studie bestimmte weder die markierten Proteine noch die genaue chemische Form, in der der Schwefel eingebaut war. Als mögliche Erklärungen diskutierten die Autoren eine bakterielle Herstellung schwefelhaltiger Aminosäuren mit anschließendem Einbau sowie eine nachträgliche Sulfatierung von Proteinen. Welcher Weg tatsächlich beteiligt war, wurde nicht experimentell unterschieden.
Kleine Gruppen junger männlicher Mäuse, die unsichere individuelle Tracermenge und die abweichenden Entnahmeabstände begrenzen die Aussagekraft. Aus dem Versuch folgen weder ein Nachweis menschlichen Schwefelmangels noch ein klinischer Nutzen von MSM oder eine Einnahmemenge für Menschen.
Auch Sicherheit wurde nicht systematisch untersucht: Unveränderte Futteraufnahme ist eine Fütterungsbeobachtung, keine umfassende Verträglichkeits- oder Langzeittoxizitätsprüfung.
Bergstrom Nutrition finanzierte die Forschung und die Publikationskosten und war Anbieter des verwendeten unmarkierten OptiMSM. Mitautor Rodney L. Benjamin war dort Mitarbeiter und wirkte an Datenanalyse und Manuskript mit. Die übrigen Autoren erklärten keine entsprechenden persönlichen Interessen.
Originalzugang
Der DOI-Zugang führt zu derselben Veröffentlichung wie der Volltext unter Quellen:
Fazit
Die Experimente zeigen eine Aufnahme von MSM im untersuchten Mäusedarm und eine Verteilung der Schwefelmarkierung auf verschiedene Gewebe und Proteinfraktionen. Sie klären weder die Identität der markierten Verbindungen noch einen gesundheitlichen Nutzen. Die Transportdeutung bleibt wegen des begrenzten Versuchsaufbaus und widersprüchlicher Originalangaben vorsichtig; eine Anwendung oder Dosierung beim Menschen lässt sich daraus nicht ableiten.