Spermidin ist natürlicher Bestandteil unserer Körperzellen. Als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen, soll Spermidin die Gedächtnisleistung verbessern sowie Demenz und Herzerkrankungen vorbeugen. Wir klären auf, was wirklich dahintersteckt.
Inhaltsverzeichnis
Hintergrund
Spermidin steht seit Jahren im Fokus zahlreicher medizinischer Forschergruppen. Seit Wissenschaftler nachwiesen, dass die Substanz bei vielen Organismen das Altern verlangsamt, wurde die Wirkung von Spermidin weitreichend untersucht. Auch im menschlichen Körper scheint Spermidin gegen bestimmte Alterserscheinungen und altersbedingte Erkrankungen zu wirken. Hinter dieser Wirkung steckt ein Prozess, den wir dir in diesem Artikel näher erklären möchten: die Autophagie. Diese zelluläre Selbstreinigung ist wichtig für zahlreiche Funktionen im menschlichen Körper und wird durch Spermidin angeregt.
Was ist Spermidin?
Spermidin findet man in jeder Zelle des Körpers. Ihren Namen hat die Substanz erhalten, weil sie erstmals in der Samenflüssigkeit entdeckt wurde. Spermidin gehört zu den Polyaminen. Verschiedene Polyamine sind im menschlichen Körper maßgeblich wichtig für zahlreiche zelluläre Prozesse. Diese Prozesse schützen zum Beispiel vor Zellschäden durch oxidativen Stress, ermöglichen problemlose Zellteilungen, erhalten die Zellfunktionen und stabilisieren das Erbgut der Zellen 1. Forscher fanden heraus, dass der Gehalt an Spermidin in den Körperzellen mit zunehmendem Lebensalter sinkt 2.
Deshalb untersuchten verschiedene wissenschaftliche Arbeitsgruppen, wie dieses Absinken zu Stande kommt und welchen Effekt Spermidin im Körper entfaltet. Forscher wie zum Beispiel der Biochemiker Univ.-Prof. Dr. Frank Madeo aus Graz zeigten bei Mäusen, Hefen, Fliegen und bestimmten Würmern, dass eine Zufuhr von Spermidin das Leben verlängert 3. Spannende Funktionen rund um das Altern erfüllt Spermidin auch beim Menschen (genaueres dazu folgt unten). Bei allen untersuchten Organismen scheint Spermidin dadurch zu wirken, dass es die Autophagie anregt.
Was ist Autophagie?
Die Autophagie oder Autophagozytose ist ein Selbstreinigungsprozess der Zellen. Entstehen im Körper Abfallstoffe, werden Proteine versehentlich falsch zusammengebaut oder gelangen Bakterien, Viren und Fremdstoffe in eine Zelle, läuft die Autophagie an. Durch diesen Prozess werden die nicht benötigten Stoffe oder die Krankheitserreger eingeschlossen und abgebaut.
Die Abbauprodukte werden zum Aufbau neuer körpereigener Stoffe oder zur Energiegewinnung verwendet. Die Autophagie ist so maßgeblich wichtig für zelluläre Prozesse, dass 2016 für die Aufklärung der genauen Autophagie-Abläufe der Nobelpreis für Medizin vergeben wurde 4. Die Autophagie lässt sich anregen, was zahlreiche positive Auswirkungen hat. Dafür gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die jeder Mensch umsetzen kann: Zum einen regt Heilfasten die Autophagie an. Zum anderen sorgt Spermidin als einzig bekannte natürliche, körpereigene Substanz dafür, dass die Autophagie angekurbelt wird 5 3. Auch Sport und schwarzer Kaffee gehören zu den Anregern der Autophagie.
Die Wirkung von Spermidin: Wann soll man Spermidin einnehmen?
Die Autophagie ist essenziell für das Recycling und die Entsorgung von Zellmüll sowie für die Unterstützung der Immunabwehr 6. Es handelt sich um einen Selbstreinigungsprozess der Zellen, wodurch die Überlebensfähigkeit der Körperzellen gesichert wird. Ist die Aktivität der Autophagie vermindert, kann das zu verschiedenen Krankheiten wie Demenz und Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen und möglicherweise auch die Entstehung von Diabetes und Krebs begünstigen.
Die positiven Wirkungen von Spermidin hängen damit zusammen, dass Spermidin die Autophagie anregt. So wirkt es allen Erkrankungen entgegen, deren Entstehung durch eine verminderte Autophagie-Aktivität begünstigt wird.
Spermidin zur Prävention von Demenz und Altersvergesslichkeit
Viele Menschen fürchten sich davor, im Alter unter Demenz zu leiden. Das ist verständlich. Denn Alzheimer und andere Arten der Demenz können nach und nach die Erinnerungen, die Fähigkeiten und die ganze Persönlichkeit eines Menschen dahinschwinden lassen. Verschiedene Möglichkeiten der Demenzprävention sind schon länger bekannt. Dazu gehören unter anderem regelmäßiger Sport, eine gesunde Ernährung (zum Beispiel die Mittelmeer-Diät), nicht zu rauchen und die Vorbeugung von Übergewicht und Bluthochdruck 7.
Einen ganz neuen Ansatz zur Vorbeugung einer späteren Demenz bietet die Autophagie. Eine reibungslos funktionierende „Müllabfuhr“ in der Zelle kann, so nehmen Forscher an, die Ablagerung falsch gefalteter Proteine verhindern. Diese werden bei der häufigsten Demenzform, Morbus Alzheimer, im Gehirn abgelagert und führen nach und nach zum Absterben von immer mehr Gehirnzellen. Auch die Altersvergesslichkeit und das Nachlassen der Gedächtnisleitung im Alter könnte mit der Autophagie zusammenhängen.
Erste Hinweise darauf fanden Forscher in der Fruchtfliege 8. Auch beim Menschen gibt es inzwischen vielversprechende Ergebnisse. Forscher der Berliner Charité konnten zeigen, dass Spermidin die Gedächtnisleistung verbessert 9.
Spermidin unterstützt das Herz-Kreislauf-System
Herz-Kreislauf-Erkrankungen liegen hierzulande auf einem unrühmlichen Platz Eins auf der Liste der häufigsten Todesursachen. Mittlerweile häufen sich die Hinweise darauf, dass die Autophagie eine maßgebliche Rolle beim Schutz vor Herz-Kreislauf-Erkrankungen spielt. Und damit rückt auch Spermidin als Autophagie-Induktor ins Zentrum der Forschungsaktivitäten. In Mäusen, so konnten Forscher zeigen, verlängert die Einnahme von Spermidin das Leben, verbessert die Herzfunktion, senkt einen erhöhten Blutdruck und verringert die Häufigkeit von Herz-Kreislauf-Erkrankungen 10 11.
Bei Menschen könnte der Effekt ähnlich aussehen, zeigt unter anderem eine österreichische Ernährungsstudie 12. Für diese Untersuchung wurden die Ernährungsgewohnheiten der Teilnehmer 20 Jahre lang verfolgt. Die Auswertung der Daten zeigt: Wer sich spermidinreich ernährte, erlitt seltener Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen und hatte somit eine höhere Lebenserwartung als Personen mit spermidinarmen Ernährungsgewohnheiten.
Hilft Spermidin gegen Infekte und Viruserkrankungen?
Im April 2020, inmitten der Coronakrise, erschien eine Vorab-Veröffentlichung von Virologen der Charité in Berlin 13. Bereits vorher war bekannt, dass einige Viren (darunter einige Coronaviren wie MERS und SARS) sich davor schützen können, in den Körperzellen erkannt und abgebaut zu werden. Dazu hemmen sie die Autophagie. Wird hingegen die Autophagie angeregt, bremst das die Vermehrung der Viren aus.
Auch beim neuen Coronavirus war das der Fall. In Laborversuchen verminderte Spermidin eine Infektion gesunder Zellen mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 und hemmte die Virusvermehrung in befallenen Zellen. Eine Bestätigung dieser Zellkultur-Ergebnisse im Menschen steht noch aus. Die Studie zeigt aber ein mögliches zukünftiges Potenzial von Spermidin in der Vorbeugung und Bekämpfung von Viruserkrankungen wie Covid-19.
Was macht Spermidin im Körper? Aktuelle Studien zu Spermidin
2021 erschienene Studien
- Schröder et al. zeigen 14, dass oral verabreichtes Spermidin die Blut-Hirn-Schranke in Mäusen passiert und eine spezielle Modifikation (Hypusinierung) eines zentralen Proteins der Proteinherstellung (eIF5A) unterstützt sowie die Funktion der Mitochondrien verbessert. Die Hypusinierung scheint dabei ursächlich für die verbesserte Mitochondrienwirkung nach Spermidingabe zu sein. Die Fütterung von Spermidin bei gealterten Mäusen führt dazu, dass diese in verschiedenen Gedächtnistests besser abschneiden als Mäuse, die keine Spermidin-Supplementation erhalten. Auch die Zellatmung im Hippocampus verbessert sich. In einem Drosophila-Alterungsmodell steigert Spermidin ebenfalls die mitochondriale Atmung.
Daten der großangelegten, prospektiven Bruneck-Studie bringen eine höhere Spermidinzufuhr mit einem geringeren Risiko für kognitive Beeinträchtigungen beim Menschen in Verbindung. Die Forscher resümieren, dass die einfache Verfügbarkeit von Spermidin in der menschlichen Ernährung eine wirkungsvolle Strategie in der Prävention eines alters- oder krankheitsbedingten Rückgangs der kognitiven Fähigkeiten sein könnte. - Liang et al. 15 untersuchten die Grundlagen der bereits bekannten positiven Effekte von Spermidin auf Gedächtnisfunktion und Fortbewegungsfähigkeit in Fruchtfliegen und schlossen ebenfalls, dass die Hypusinierung des Translationsinitiationsfaktors eIF5A einen Knotenpunkt zwischen der Spermidin-Supplementierung und damit verbundener altersprotektiver Wirkungen im Nervensystem darstellt. Zu ihren wichtigsten Ergebnissen zählen, dass eine Spermidin-Supplementation die mitochondriale Atmung im Verlauf der Gehirnalterung steigert; außerdem dass die Hypusinierung im Gehirn mit dem Alter abnimmt, aber bis ins mittlere Alter durch Spermidingaben verstärkt werden kann; sowie dass eine vergleichsweise milde genetische Abschwächung der Hypusinierung sich signifikant auf die mitochondriale Funktion und Proteinzusammensetzung auswirkt und ein Spektrum von altersassoziierten Spermidineinnahme-Effekten auf die mitochondriale Funktion, die Lokomotion und das Gedächtnis aufhebt.
- In einem Mausmodell zur Leberschädigung induziert durch chronische Ethanol- und akute Lipopolysaccharid-Gabe zeigten Adikhari et al. 16, dass eine Spermidin-Gabe positive Auswirkungen auf oxidativen Stress, Inflammation und die Zeichen der Lebererkrankungen haben kann. Dies äußerte sich durch verbesserte histologische Befunde und verschiedene Biomarker. Die Autoren schließen, dass Spermidin als Antioxidans fungiert und dadurch entzündungshemmende und antifibrotische Wirkungen im Zusammenhang mit alkoholischer Leberschädigung hervorruft. Hier findest du praktische Tipps zur Leberreinigung und Regeneration der Leber.
2020 erschienene Studien
- In einer Querschnittstudie 17 wurden Zusammenhänge zwischen der Gehirnstruktur älterer Probanden und der Aufnahme von Spermidin über die Nahrung untersucht. Eine höhere Spermidinaufnahme war unter anderem mit einer stärkeren kortikalen Dicke, auch in Alzheimer-relevanten Regionen, und mit einem größeren Hippocampusvolumen verknüpft. In ihrem Fazit spekulieren die Autoren, dass eine höhere Spermidinaufnahme möglicherweise neuroprotektiv sei und einen vielversprechenden Ansatz darstellen könnte, Hirnatrophie (allmählicher Verlust von Hirnsubstanz) in älteren Personen zu verlangsamen oder zu verhindern. Die Studie wurde im Rahmen der Smart Age-Studie durchgeführt.
- Bei einer weiteren Veröffentlichung 18 untersuchten Forscher in ex-vivo-Experimenten den Einfluss von Spermidin und Spermin auf die T-Zell-Aktivierung, Autophagie und die Freisetzung von Cytokinen auf Basis von Blutproben gesunder Probanden und von Patienten mit kognitiver Einschränkung/Demenz. Sie beobachteten eine dosisabhängige Aktivierung der T-Zellen und der Autophagie durch die Polyaminbehandlung. Die Effekte in den Patientenproben wurden zwar in niedrigeren Konzentrationen beobachtet, die Veränderungen waren aber ähnlich im Vergleich zur Kontrollgruppe. Mit ihren Ergebnissen lieferten die Autoren neue Hinweise dafür, dass eine Spermidinsupplementation die Funktion von T-Zellen beeinflussen könnte. Dies ist interessant, da T-Zellen wichtige Mediatoren in der Alzheimerpathologie darstellen.
- Ein Preprint 19 der Arbeitsgruppe von Prof. Simon aus Oxford widmete sich ebenfalls dem Thema Spermidin und Immunfunktion. Im Allgemeinen ist der Impferfolg bei älteren Menschen häufig eingeschränkt. Die Autoren des Preprints zeigten nun, dass die T-Zellen älterer geimpfter Probanden nicht nur eine reduzierte IFNγ-Sekretion (IFNγ hat antivirale, immunstimulierende und Anti-Tumor-Eigenschaften), sondern auch eine verringerte Autophagie aufwiesen. Weiterhin beobachteten die Autoren, dass die Spermidinkonzentrationen in den Immunzellen mit zunehmendem Alter der Probanden abnahm. Eine in vitro-Behandlung der Immunzellen älterer Spender mit Spermidin steigerte die Autophagie und verbesserte die T-Zell-Funktion. Die Ergebnisse dieser Studie liefern somit erste Hinweise dafür, dass sich die Immunogenität von Impfungen (wie stark eine Immunantwort ausgelöst wird) bei älteren Personen möglicherweise durch Spermidin verbessern lassen könnte.
- In einem Review 20 wird das aktuelle Wissen zu wichtigen Aspekten der Polyaminzufuhr über die Nahrung zusammengefasst. Dabei wird insbesondere auch auf die Mechanismen der zellulären Aufnahme und der Verteilung der Polyamine im Körper eingegangen. Die Autoren beleuchten darüber hinaus auch die Bedeutung von Spermidin für die Gesundheit und fassen klinische sowie epidemiologische Studien mit dem Fokus auf Polyamine und Ernährung zusammen.
- In einer weiteren sehr interessanten Publikation 21 wurde gezeigt, dass eine Spermidinbehandlung den Abbau von Amyloid-Fibrillen (Ablagerungen im Gehirn) bei Mäusen fördern kann. Die Behandlung mit Spermidin verbesserte darüber hinaus die Gedächtnisfunktion der Mäuse und induzierte Autophagie.
Wo ist am meisten Spermidin enthalten?
Spermidin können wir über die Nahrung zu uns nehmen. Allerdings sind die Lebensmittel, die besonders reich an Spermidin sind (in erster Linie sind das Weizenkeime) oft nicht Teil unseres gewöhnlichen Speiseplans. Weizenkeim-Extrakte als natürliche Spermidin-Quellen sind im Handel als Nahrungsergänzung erhältlich.
Wo ist Spermidin enthalten
Spermidin ist in vielen Gemüsesorten und vor allem fermentiertem Gemüse enthalten. Aber nur in wenigen Lebensmitteln ist es in größeren Mengen enthalten. Den höchsten Gehalt findet man in Weizenkeimen 22. Ebenfalls reich an Spermidin sind Sojabohnen, Hartkäse, Pilze und verschiedene Gemüsesorten wie Brokkoli oder Erbsen9. Weizenkeime kann man in gut sortierten Bioläden kaufen. Sie lassen sich ins Müsli, in Quarkspeisen oder in Smoothies mischen.
Spermidin aus Weizenkeimen
Weizenkeimöl hingegen enthält kaum Spermidin, da Spermidin nicht fettlöslich ist. Wer keine Weizenkeime verzehren möchte, der kann auch auf Nahrungsergänzungspräparate zurückgreifen, die einen natürlichen Weizenkeimextrakt enthalten. Dabei sollte man jedoch auf einige wichtige Dinge achten.
Spermidin Einnahme
Nahrungsergänzungsmittel mit Spermidin enthalten meist einen Extrakt aus Weizenkeimen. Produkte mit Sojabohnenextrakten sind ebenfalls im Handel erhältlich. Sie haben jedoch den Nachteil, dass Soja auch Phytoöstrogene enthält, deren Wirkung nicht bei jedem Menschen erwünscht ist. Zudem ist nicht auszuschließen, dass das in Soja enthaltene Methionin dem Spermidin entgegenwirkt, da Methionin als Autophagie-Blocker fungieren kann 23. Präparate mit Weizenkeim-Extrakt sind deshalb unserer Meinung nach zu bevorzugen.
Allerdings sind auch hier nicht alle Produkte zu empfehlen. Ideal sind Präparate, deren Spermidin-Gehalt auf der Packung angegeben ist und der vor allem auch stetig und nachvollziehbar kontrolliert wird. Denn im Gegensatz zu Arzneimitteln gibt es für Nahrungsergänzungsmittel weitaus weniger Vorschriften und Kontrollen. Dadurch gelangen immer wieder Produkte in den Handel, die nicht halten, was die Packung verspricht.
Spermidin Nebenwirkungen
Bisher gibt es keine Hinweise darauf, dass Weizenkeimextrakt bzw. Spermidin beim Menschen Nebenwirkungen auslöst 24 25 26. Immerhin ist Spermidin ja auch eine Substanz, die von Natur aus in unserem Körper und in unserer Nahrung vorkommt. Wenn du ein Präparat mit einem garantierten Gehalt an Spermidin eines zuverlässigen Herstellers auswählst, ist die Einnahme sicher und gut verträglich. Lediglich Zöliakie-Betroffene sollten Weizenkeim-Extrakte lieber nicht einnehmen.
Podcast zum Thema Alzheimer und Demenz
Die Moderatorin Nina Ruge ist Wissenschaftsjournalistin, Biologin und Autorin. In ihrem aktuellen Buch „Altern wird heilbar – jung bleiben mit der Kraft der drei Zellkompetenzen“ beleuchtet sie gemeinsam mit dem Zellforscher Dr. Dr. Dominik Duscher Alterungsprozesse, altersbedingte Erkrankungen und wie wir diese Vorgänge aufhalten können. Im neuen Podcast „Zellfrisch“ möchte sie herausfinden, wie wir Demenz oder Alzheimer vorbeugen können, welche neuen wissenschaftlichen Erkenntnisse es gibt und wie Betroffene und Angehörige mit der Diagnose umgehen.
Spannende Gäste wie Fastenexperte Professor Andreas Michalsen, Immunologin Prof. Katja Simon oder Talkshowmoderatorin Bettina Tietjen berichten von neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen und ihren persönlichen Erfahrungen. Dabei geht es vor allem um die Frage, wie wir länger gesund bleiben. Besonders vielversprechend: die Aktivierung unseres körpereigenen Selbstreinigungsprogramms.
Beschädigte Zellkraftwerke, verringerte Elastizität, versteifte Gefäßwände – auch an unserem Herz-Kreislaufsystem geht das Alter nicht spurlos vorüber. Die Ursachen sind vielfältig. Eine schwächelnde Autophagie im Herzen führt dazu, dass defekte Mitochondrien nicht abgebaut werden können. Und Mitochondrien braucht unser Herz gleich tausendfach, denn die Kraftwerke der Zellen müssen den großen Energiebedarf des Herzens decken. In der 11. Folge von Zellfrisch wird neben den grundlegenden Prozessen in unseren Zellen auch auf die Bedeutung von Sport und gesunder Ernährung für unsere Herzgesundheit eingegangen.
„Zellfrisch – der ‚unvergessliche‘ Podcast über Alzheimer und Demenz“ ist auf allen gängigen Portalen abrufbar. Die Themen sind hier zu finden (*Werbung).
- Pegg AE. Functions of Polyamines in Mammals. J Biol Chem. 2016 Jul 15;291(29):14904-12.[↩]
- Eisenberg T. et al. Induction of autophagy by spermidine promotes longevity. Nat Cell Biol. 2009 Nov;11(11):1305-14.[↩]
- Madeo F, et al. Spermidine in health and disease. Science. 2018 Jan 26;359(6374).[↩][↩]
- Lenzen-Schulte M., Zylka-Menhorn V. Autophagie: „Selbstverstümmelung“ als Überlebensstrategie. Dtsch Arztebl 2016, 113(40): A-1740 / B-1469 / C-1461.[↩]
- Eisenberg T. et al. Induction of autophagy by spermidine promotes longevity. Nat Cell Biol. 2009 Nov;11(11):1305-14. (2, 3).[↩]
- Lenzen-Schulte M., Zylka-Menhorn V. Autophagie: „Selbstverstümmelung“ als Überlebensstrategie. Dtsch Arztebl 2016, 113(40): A-1740 / B-1469 / C-1461.[↩]
- WHO (Hrsg.): Risk reduction of cognitive decline and dementia: WHO guidelines. Geneva: World Health Organization; 2019.[↩]
- Gupta VK, et al. Restoring polyamines protects from age-induced memory impairment in an autophagy-dependent manner. Nat Neurosci. 2013 Oct;16(10):1453-60. doi: 10.1038/nn.3512. Epub 2013 Sep 1.[↩]
- Pressemitteilung der Deutschen Gesellschaft für Neurologie. „Gehirngesunde“ Ernährung: wie Essen vor Demenz schützen kann. Abgerufen 04/2020[↩][↩]
- Eisenberg T, et al. Cardioprotection and lifespan extension by the natural polyamine spermidine. Nat Med. 2016 Dec;22:1428-1438.[↩]
- Eisenberg T, et al. Dietary spermidine for lowering high blood pressure. Autophagy. 2017 Apr 3;13(4):767-769.[↩]
- Kiechl S, et al. Higher spermidine intake is linked to lower mortality: a prospective population-based study. Am J Clin Nutr. 2018 Aug 1;108(2):371-380.[↩]
- 11. Gassen NC, et al. Analysis of SARS-CoV-2-controlled autophagy reveals spermidine, MK-2206, and niclosamide as putative antiviral therapeutics. Preprint. Posted April 15, 2020.[↩]
- Schroeder S. et al. Dietary spermidine improves cognitive function. Cell Rep. 2021 Apr 13;35(2):108985[↩]
- Liang YT. et al. eIF5A hypusination, boosted by dietary spermidine, protects from premature brain aging and mitochondrial dysfunction. Cell Rep. 2021 Apr 13;35(2):108941. [↩]
- Adhikari R. et al. Spermidine Prevents Ethanol and Lipopolysaccharide-Induced Hepatic Injury in Mice. Molecules. 2021 Mar 22;26(6):1786.[↩]
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- Fischer M, et al. Spermine and spermidine modulate T-cell function in older adults with and without cognitive decline ex vivo. Aging (Albany NY). 2020 Jun[↩]
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- De Risi M. et al. Mechanisms by which autophagy regulates memory capacity in ageing. Aging Cell. 2020[↩]
- Atiya Ali M, et al. Polyamines in foods: development of a food database. Food Nutr Res. 2011 Jan 14;55.[↩]
- Ruckenstuhl C, et al. Lifespan extension by methionine restriction requires autophagy-dependent vacuolar acidification. PLoS genetics, 2014, 10. Jg., Nr. 5.[↩]
- 7. Pressemitteilung der Deutschen Gesellschaft für Neurologie. „Gehirngesunde“ Ernährung: wie Essen vor Demenz schützen kann. Abgerufen 04/2020[↩]
- Wirth M, et al. The effect of spermidine on memory performance in older adults at risk for dementia: A randomized controlled trial. Cortex. 2018;109:181-188.[↩]
- Schwarz C, et al. Safety and tolerability of spermidine supplementation in mice and older adults with subjective cognitive decline. Aging (Albany NY) 2018, 10(1):19-33.[↩]
Bildquellen
- Weizenkeime: Chamille White | Shutterstock.com
Dr. Silvia Nold ist promovierte Biologin und hat eine abgeschlossene Ausbildung als pharmazeutisch-technische Assistentin mit Schwerpunkt Ernährungslehre. Sie war mehrere Jahre in der medizinischen Diagnostik tätig. Dr. Nold schreibt für LPZ Publishing and Consulting LLC über Themen der Biologie, Medizin und Ernährung.