AICAR ist kein Peptid, sondern ein kleines Molekül — ein Nukleosid, chemisch verwandt mit den Bausteinen der DNA. Berühmt wurde es 2008, als bewegungsarme Mäuse, die es vier Wochen lang erhielten, auf dem Laufband 44 % länger liefen als Tiere ohne den Wirkstoff. Die Presse nannte es „Sport in Pillenform“, und die Welt-Anti-Doping-Agentur setzte es bereits 2009 auf die Verbotsliste. Weit weniger wird darüber gesprochen, dass AICAR — unter dem Wirkstoffnamen Acadesin — an mehr als siebentausend Menschen getestet wurde, wenn auch in der Herzchirurgie, und dass diese Studien widersprüchliche Ergebnisse lieferten und am Ende keinen Effekt zeigten. Dieser Überblick behandelt beide Hälften der Geschichte.
Was AICAR ist
Sein vollständiger Name lautet 5-Aminoimidazol-4-carboxamid-1-beta-D-ribofuranosid; die medizinische Literatur nennt es auch AICA-Ribosid, und als Arzneimittel wurde es unter dem Namen Acadesin untersucht. Das Wichtigste vorweg: Es ist ein Molekül, das der menschliche Körper selbst herstellt. AICAR ist ein natürliches Zwischenprodukt des Stoffwechselwegs, über den Zellen Purine aufbauen, Bestandteile des Erbmaterials. Deshalb lässt es sich im Urin jedes gesunden Menschen messen: In einer Studie an 499 Sportlern lag die mittlere Konzentration bei etwa 2.186 Nanogramm pro Milliliter. Dieses natürliche Vorkommen ist heute das zentrale Problem der Dopingkontrolle, denn der Nachweis der Verbindung allein beweist nichts.
Wirkmechanismus — AMPK als Tankanzeige
In der Zelle wird AICAR in ein Molekül namens ZMP umgewandelt. Seine Form ähnelt AMP, dem Signal, das eine Zelle aussendet, wenn ihr die Energie ausgeht. Dank dieser Ähnlichkeit täuscht ZMP die AMPK, die „Tankanzeige“ unter den Proteinen. AMPK schaltet sich normalerweise bei Bewegung oder Fasten ein und stellt die Zelle vom Speichern von Reserven auf deren Verbrennung um: mehr Glukoseaufnahme, mehr Fettoxidation, weniger Synthese. AICAR soll diesen Schalter ohne Bewegung drücken, und daher stammt die ganze Hoffnung, die in die Verbindung gesetzt wurde.
Der Haken: ZMP ist nicht AMP. Es ahmt nur einen Teil seiner Wirkung nach und braucht hohe Konzentrationen in der Zelle, um überhaupt etwas zu bewirken. Diese Einschränkung zieht sich durch jede Humanstudie.
Was untersucht wurde — Tiere und der Ruhm als Bewegungsmimetikum
Die Arbeit von 2008 in Cell testete zwei Verbindungen: einen Agonisten des PPAR-delta-Rezeptors und AICAR. Die erste wirkte nur in Kombination mit Training. Die zweite wirkte allein: Vier Wochen AICAR bei bewegungsarmen Mäusen schalteten Gene des oxidativen Stoffwechsels ein und verlängerten das Laufen auf dem Laufband um 44 %. Die Autoren schrieben unumwunden, der AMPK-PPAR-delta-Signalweg lasse sich medikamentös ansteuern, um die Ausdauer ohne Bewegung zu steigern. Die Arbeit erschien wenige Wochen vor den Olympischen Spielen in Peking und löste alles aus, was folgte — wissenschaftlich wie im Anti-Doping-Bereich.
Daten am Menschen — Muskel
Hier beginnen die Schwierigkeiten. In einer Studie von 2007 an 29 gesunden Männern erhöhte eine AICAR-Infusion die Aufnahme eines Glukose-Tracers in den Muskel tatsächlich — um das 2,1-Fache. Zum Vergleich: Radfahren erhöhte sie um das 4,7-Fache, mehr als doppelt so stark. Wichtiger noch: Die Aktivität der AMPK selbst im Muskel stieg nicht — weder nach 20 Minuten noch nach 3 Stunden Infusion, während sie nach dem Radfahren deutlich anstieg. Die Glukoseverwertung des gesamten Körpers verbesserte sich nur um 7 %. Mit anderen Worten: Die Verbindung bewirkte etwas im Muskel, aber offenbar nicht über genau den Mechanismus, für den sie verabreicht wurde.
Vier Jahre später wiederholte eine andere Gruppe die Messung unter erhöhtem Insulin bei zehn gesunden Personen und fand überhaupt keinen Effekt — weder auf die Glukoseaufnahme im Unterarm noch auf den gesamten Körper. Stattdessen zeigte sich eine systemische Wirkung: Die Herzfrequenz stieg im Mittel von 58 auf 70 Schläge pro Minute (gegenüber 60 auf 63 unter Placebo), und der Blutdruck fiel. Die Studien widersprechen sich also und lassen sich nicht mitteln: Die eine zeigt einen moderaten Muskeleffekt ohne AMPK-Aktivierung, die andere keinen Effekt und eine deutliche Kreislaufreaktion.
Daten am Menschen — Leber
Der eine reproduzierbare Stoffwechseleffekt beim Menschen betrifft nicht den Muskel, sondern die Leber. In einer Studie an zehn Männern mit Typ-2-Diabetes senkte eine kontinuierliche intravenöse AICAR-Infusion die Glukoseabgabe der Leber, sodass der Blutzucker schneller fiel als in der Kontrollbedingung. Sie verringerte auch die Freisetzung freier Fettsäuren. Und hier kehrt dieselbe Beobachtung zurück: Die AMPK-Phosphorylierung im Skelettmuskel stieg nicht, obwohl einer ihrer nachgeschalteten Marker anstieg. Es scheint also, dass intravenöses AICAR vor allem auf das Organ wirkt, das der Blutstrom am leichtesten erreicht, und nicht auf den Muskel, der Sportler interessiert.
Große klinische Studien — zwei gegensätzliche Ergebnisse
Der größte Bestand an Humandaten zu AICAR stammt aus der Herzchirurgie, wo Acadesin in der Hoffnung gegeben wurde, das Herz während einer Bypass-Operation vor Sauerstoffmangel zu schützen. 1997 ergab eine Metaanalyse von fünf Studien an 4.043 Patienten, dass der Wirkstoff das Risiko eines perioperativen Herzinfarkts um 27 %, das Risiko eines Herztodes in den ersten vier Tagen um 50 % und das des kombinierten Endpunkts um 26 % senkte. Es sah nach einem Durchbruch aus.
Die Überprüfung kam 15 Jahre später. Die RED-CABG-Studie — randomisiert, doppelblind, an 300 Zentren in 7 Ländern — wurde wegen Aussichtslosigkeit abgebrochen, nachdem 3.080 der geplanten 7.500 Patienten randomisiert worden waren. Der primäre Endpunkt trat bei 5,0 % der Personen unter Placebo und bei 5,1 % unter Acadesin auf (Odds Ratio 1,01). Bei keinem wichtigen sekundären Endpunkt gab es einen Unterschied. Das ist genau der Fall, in dem eine große, gut geplante Studie ein früheres Signal aus einer Metaanalyse auslöscht — und nach dem die Entwicklung des Wirkstoffs in dieser Indikation auslief.
Aufnahme und Verbleib im Körper
Eine pharmakokinetische Studie von 1991 an gesunden Männern beantwortet zwei praktische Fragen. Erstens lag die orale Bioverfügbarkeit unter 5 %: Über den Mund eingenommen, erreicht die Verbindung den Blutkreislauf kaum. Zweitens verschwindet sie nach intravenöser Gabe sehr schnell (Halbwertszeit 1,4 Stunden) und wird fast augenblicklich von roten Blutkörperchen aufgenommen und dort in ZMP umgewandelt. Dieselbe Aufnahme durch rote Blutkörperchen bestätigte die Studie von 2011. Das bedeutet, dass ein erheblicher Teil jeder Dosis in Blutzellen festsitzt, bevor er den Muskel erreicht — die einfachste Erklärung dafür, warum die AMPK-Aktivität im menschlichen Muskel nicht anstieg.
Doping und Rechtsstatus
Nach der Arbeit von 2008 setzte die Welt-Anti-Doping-Agentur AICAR (zusammen mit GW501516) 2009 auf die Verbotsliste. Die Gründe waren sowohl die vermuteten leistungssteigernden Eigenschaften als auch Beschlagnahmungen illegal vertriebener Präparate mit AICAR. Der Nachweis ist gerade deshalb schwierig, weil die Verbindung natürlich im Körper entsteht: Labore mussten Methoden entwickeln, die körpereigenes AICAR von verabreichtem unterscheiden, darunter die Messung von Kohlenstoff-Isotopenverhältnissen. Für Sportler, die der Dopingkontrolle unterliegen, ist das ein konkretes Disqualifikationsrisiko.
Sicherheit und die Grenzen der Evidenz
Das Sicherheitsprofil von Acadesin bei kurzer, kontrollierter Gabe im Krankenhaus ist besser dokumentiert als bei den meisten Verbindungen dieser Kategorie und umfasst Tausende von Patienten. In der Metaanalyse von 1997 war die Rate unerwünschter Ereignisse ähnlich wie unter Placebo, mit einer Ausnahme: einem vorübergehenden Anstieg der Harnsäure im Serum. Das ist zu erwarten, da AICAR in den Purinstoffwechsel einfließt, dessen Endprodukt Harnsäure ist. Die Studie von 2011 verzeichnete zudem eine schnellere Herzfrequenz und einen Blutdruckabfall. Es gibt jedoch keine Daten zu langfristiger Dosierung, zur Gabe an gesunde Menschen außerhalb einer Studie oder zur Gabe zur Leistungssteigerung. AICAR ist für keine Indikation ein zugelassenes Arzneimittel. Wir nennen bewusst weder Anwendungsmethoden noch Dosen.
Der weitere Kontext — ob es „Sport in Pillenform“ gibt
Die Geschichte von AICAR ist ein Lehrbuchfall dafür, wie ein Nagetierergebnis beim Kontakt mit dem Menschen zerfällt. Bei Mäusen, die vier Wochen lang Injektionen erhielten, wirkte es; beim Menschen gelang es in keiner der drei Studien, die es maßen, die AMPK im Muskel zu steigern. Dieselbe Frage kehrt bei anderen „Bewegungsmimetika“ zurück — bei MOTS-c, das ebenfalls über AMPK wirkt, oder bei 5-Amino-1MQ, dessen Daten ebenfalls nur aus Nagetieren stammen. Die gemeinsame Lehre: Einen Mechanismus in einer Zelle nachzuweisen, ist der Anfang des Weges, nicht sein Ende.
Zusammenfassung
AICAR ist ein natürlich vorkommendes kleines Molekül, das in der Zelle das Signal eines Energiemangels imitiert und dadurch das Enzym AMPK stimuliert. Bei Mäusen führte das zu einem spektakulären Anstieg der Ausdauer ohne Training. Beim Menschen sieht das Bild anders aus: Es wird über den Mund kaum resorbiert, nach intravenöser Gabe von roten Blutkörperchen abgefangen, es steigert die AMPK-Aktivität im Muskel nicht, und die größte klinische Studie in der Herzchirurgie wurde mangels Wirksamkeit abgebrochen. Es bleibt ein interessantes Laborwerkzeug und eine im Sport verbotene Substanz. Evidenz, dass es die menschliche Leistungsfähigkeit verbessert, gibt es nicht.
Quellen
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