Warum gilt es als gesund, viel Obst und Gemüse zu essen? Viele nehmen an, dafür seien Antioxidanzien verantwortlich, die in diesen Lebensmitteln enthalten sind. Zunächst klingt das einleuchtend, denn Antioxidanzien neutralisieren reaktionsfreudige Atome und Moleküle wie die berüchtigten reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), die Körperzellen schädigen können und bei Krebs-, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes eine wichtige Rolle spielen.

Auch für meine Arbeit als Neurowissenschaftler spielt das Thema eine Rolle. Schon seit Langem ist meinen Kollegen und mir bekannt, dass ROS in der Lage sind, Nervenzellen in ihrer Funktion zu beeinträchtigen und sogar abzutöten. Zudem wissen wir: Menschen, die regelmäßig antioxidanzienreiche pflanzliche Nahrung zu sich nehmen, leiden seltener an neurodegenerativen Erkrankungen. Daraus könnte man den Schluss ziehen, das eine habe direkt mit dem anderen zu tun. Doch ganz so einfach ist es nicht.

Tatsächlich haben streng kontrollierte Studien mit Tieren wie Menschen keinen eindeutigen Nachweis für die Annahme geliefert, das Einnehmen von Antioxidanzien wie den Vitaminen C, E und A helfe, solche Krankheiten zu verhindern. Einige Arbeiten haben sogar gesundheitlich bedenkliche Effekte belegt – so geht laut einer Studie aus dem Jahr 2011 die langjährige Einnahme von Vitamin-E-Präparaten mit einem signifikant erhöhten Prostatakrebsrisiko einher. Worauf könnte dann aber die gesundheitsfördernde Wirkung von Obst und Gemüse beruhen?

Die Antwort hat viel damit zu tun, wie Pflanzen sich seit Jahrmillionen vor Schädlingen schützen. Sie produzieren bitter schmeckende, giftige Stoffe, die als natürliche Pflanzenschutzmittel (Pestizide) wirken. Wenn wir pflanzliche Nahrung zu uns nehmen, konsumieren wir in geringen Dosen auch diese Toxine. Und setzen die Zellen in unserem Körper damit unter leichten Stress, ähnlich wie es bei sportlicher Betätigung oder längerem Fasten geschieht. Die Zellen sterben nicht daran; vielmehr gehen sie gestärkt daraus hervor, weil ihre Stressreaktion sie dazu befähigt, mit künftigen Belastungen besser fertig zu werden. Diese Steigerung der zellulären Widerstandskraft nennt man "Hormesis" (griechisch für "Anregung, Anstoß"). Ganz allgemein bezeichnet der Begriff eine positive biologische Reaktion, die durch niedrig dosierte schädliche Einwirkungen zu Stande kommt. Wie wissenschaftliche Arbeiten zunehmend nahelegen, zeichnet Hormesis möglicherweise hauptverantwortlich für die günstigen Wirkungen des Obst- und Gemüseverzehrs. Hormesis-Effekte besser zu verstehen, könnte neue Wege aufzeigen, um gefürchtete Hirnerkrankungen wie Alzheimer, Parkinson und Hirnschlag zu verhindern beziehungsweise zu behandeln.

Nützlicher Stress

Meine Mitarbeiter und ich kamen über einige Umwege zu diesem Forschungsthema. Anfang der 1990er Jahre, damals noch am Sanders-Brown Center für Alternsforschung der University of Kentucky, interessierten wir uns dafür, ob sich mit Antioxidanzien die Alzheimerkrankheit behandeln lässt. Wir vermuteten das, weil Beta-Amyloide (jene Peptide, die sich übermäßig stark im Gehirn von Alzheimerpatienten ablagern) kultivierte Hirnzellen schädigen und an diesem Zerstörungsprozess reaktive Sauerstoffspezies beteiligt sind.

Leider erbrachte eine groß angelegte klinische Studie unter Leitung von Douglas R. Galasko und Paul Aisen (beide an der University of California, San Diego) keinen Beleg dafür, dass Alzheimerpatienten von hochdosierter Antioxidanziengabe profitieren. In der Hirn-Rückenmarks-Flüssigkeit der Betroffenen änderte sich die Konzentration von Beta-Amyloiden und anderen Alzheimermarkern selbst nach viermonatiger Antioxidanzientherapie nicht wesentlich. Wir überdachten daraufhin unseren wissenschaftlichen Ansatz, was uns auf verschlungenen Wegen zu einer neuen Hypothese darüber führte, worauf der gesundheitsfördernde Effekt obst- und gemüsereicher Ernährung wirklich beruhen könnte. Uns und anderen Wissenschaftlern fiel auf, dass Menschen, die regelmäßig Sport treiben, geistig aktiv sind und sich eher kalorienarm ernähren, relativ selten unter Beeinträchtigungen ihrer Hirnfunktionen leiden. Sie erkranken nicht so oft an Alzheimer, Parkinson oder Hirnschlag.

Wir fragten uns, ob Ernährung, sportliche Betätigung und geistige Aktivität über die gleichen molekularen Prozesse sowohl die Hirnfunktionen als auch die Anfälligkeit gegenüber neurodegenerativen Erkrankungen beeinflussen. Erste Erkenntnisse hierzu lieferte uns eine Studie aus dem Jahr 1999. Meine damalige Mitarbeiterin Annadora Bruce-Keller, die heute am Pennington Biomedical Research Center (Louisiana, USA) arbeitet, stellte bei Untersuchungen an Ratten fest: Hirnneurone von Tieren, die jeden zweiten Tag fasten mussten, waren weniger anfällig gegenüber Neurotoxinen, die epilepsieähnliche Symptome auslösen. Hirnzellen von normal ernährten Ratten zeigten diese Widerstandsfähigkeit nicht. Wenig später kam ich ans National Institute on Aging (Bethesda, Maryland, USA), wo meine Mitarbeiter und ich diesen interessanten Befunden weiter nachgingen. Wir erkannten an entsprechenden Tiermodellen, dass häufiges Fasten auch vor Alzheimer, Parkinson und Hirnschlag schützt.

Wirkungskurven hormetischer und nicht-hormetischer Gifte
© Jen Christiansen / Scientific American Juli 2015
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 Bild vergrößernErst gut, dann schlecht

Im Zuge unserer Arbeiten zeichnete sich immer deutlicher ab: Nervenzellen reagieren auf Nahrungsentzug, indem sie molekulare Abwehrmechanismen aktivieren, die sich gegen reaktive Sauerstoffspezies sowie gegen die Ablagerung von Beta-Amyloiden richten. Unter anderem produzieren sie vermehrt spezielle Proteine, so genannte neurotrophe Faktoren, die das Überleben der Zelle begünstigen. Dazu gehört BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor). Darüber hinaus erzeugen mangelhaft versorgte Neurone auch Proteine, welche die Stoffwechseleffizienz verbessern und der Anreicherung schadhafter Moleküle entgegenwirken. Aus evolutionärer Perspektive ist das nicht allzu überraschend. Bei knappem Nahrungsangebot hat das Aufrechterhalten der Hirnfunktion Priorität, denn die kognitive Leistungsfähigkeit ist von entscheidender Bedeutung für das Überleben, etwa bei der Suche nach Essbarem. Es ist deshalb sinnvoll, wenn der Organismus in Fastenzeiten besondere Maßnahmen ergreift, um das Funktionieren seiner Hirnneurone sicherzustellen.

Unser Interesse daran, warum sich Stress vorteilhaft auf Nervenzellen auswirken kann, führte uns schließlich zu den neurologischen Auswirkungen pflanzlicher Ernährung. Neugierig gemacht hatten uns Zeitschriftenartikel aus den 1970er Jahren, wonach Algen ein Neurotoxin namens Kainsäure produzieren, das an Rezeptoren auf Hirnzellen bindet und sie sehr stark aktiviert. Diese Rezeptoren fungieren normalerweise als Andockstellen für den erregenden Neurotransmitter Glutamat.

Wir und andere Wissenschaftler hatten bereits die paradoxen Wirkungen des Glutamats bei Fastenzuständen und sportlicher Aktivität belegt. Eine zu starke Aktivierung der Glutamatrezeptoren kann Nervenzellen schädigen oder gar zerstören. Eine maßvolle Stimulation hingegen schaltet in den Neuronen einen Signalweg an, der entscheidend an Lernvorgängen und Gedächtnisbildung mitwirkt und zudem für den Schutz der Zelle wichtig ist. Daraus erwuchs die Frage, ob der geringe Gehalt an Neurotoxinen in Obst und Gemüse in Hirnzellen eine ähnlich milde Stressreaktion provoziert.

Wer nicht fliehen kann, muss sich verteidigen

Die gesundheitlichen Wirkungen pflanzlicher Ernährung resultieren zum Teil als unbeabsichtigte Nebenwirkung eines evolutionären Wettstreits zwischen Pflanzen und ihren Fressfeinden. Gewächse können nicht weglaufen; um zu überleben, müssen sie also andere Strategien gegen Schädlinge entwickeln.

Im Lauf von hunderten Millionen Jahren erwarben sie die Fähigkeit, Stoffe zu produzieren, die ihren Fressfeinden – vor allem Insekten – schaden. Diese chemischen Verbindungen sind für Insekten im Allgemeinen nicht tödlich, denn es ist für die reproduktive Fitness der Pflanze nicht von Bedeutung, ob die Tiere verenden oder weiterleben. Die Pflanzenstoffe halten Schädlinge lediglich fern. Oft geschieht das über eine Beeinflussung des Nervensystems. Hierzu stellen die Gewächse Substanzen her, die auf Sensillen einwirken, haarähnliche Sinnesorgane an den Mundwerkzeugen der Insekten. Die Sensillen ähneln den Geschmacksknospen der menschlichen Zunge. Sie leiten Signale ans Insektenhirn weiter und können das Tier dazu bringen, von der Pflanze abzulassen.

Nicht nur vor Kerbtieren müssen sich Pflanzen schützen. Auch Vögel und Wirbeltiere einschließlich Primaten verzehren Wurzeln, Blätter und Früchte. Manche Pflanzen entziehen sich dem sehr wirkungsvoll, indem sie Stoffe bilden, die Übelkeit, Erbrechen oder sogar den Tod hervorrufen. Als Reaktion darauf haben Tiere ausgefeilte Alarmsysteme entwickelt, die vor solchen Toxinen warnen. Dazu gehört die Wahrnehmung eines bitteren Geschmacks, der uns davon abhält, bestimmte Pflanzenteile zu essen. Dass Kinder beispielsweise Brokkoli meist nicht mögen, scheint tatsächlich angeboren zu sein.

Aufgeschnittene Grapefruit
© fotolia / Svetlana Kuznetsova
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 Bild vergrößernEin bittersüßer Trend

Bei bitter schmeckenden pflanzlichen Substanzen, die hormetisch wirken, handelt es sich vorwiegend um sekundäre Pflanzenstoffe. Da Pflanzen diese nicht unbedingt für Wachstum und Entwicklung benötigen, können sie sie in unterschiedlichen Mengen enthalten. Sogar innerhalb einer Art kann sich der Gehalt sekundärer Pflanzenstoffe je nach Sorte unterscheiden. So weisen konventionelle, weiße Grapefruits bis zu 50 Prozent mehr Flavonoide auf als rote Sorten. Das macht sich im Geschmack bemerkbar: Während die weiße Version recht bitter schmeckt, ist die rote milder und süßer. Erstere verschwindet daher zunehmend aus den Supermarktregalen. Laut "New Scientist" wurden beispielsweise vor 30 Jahren noch 27 Millionen Boxen mit weißen und 23 Millionen Boxen mit roten Grapefruits von Florida aus vertrieben. Heute hingegen kommen doppelt so viele rote Grapefruits in den Verkauf wie weiße.

Auch bei anderen Obst- und Gemüsearten ziehen Verbraucher oft süßere oder mildere Varianten vor. Wenn Pflanzenzüchter solche Sorten kreieren, züchten sie gesundheitsfördernde Inhaltsstoffe vielfach heraus. Die milde Brokkolivariante Packman etwa hat einen Gehalt an Betacarotinen, der gerade einmal einem Drittel desjenigen der Sorte Atlantic entspricht.

Miriam Plappert

Traditionelle Medizinmänner lernten durch Versuch und (mitunter tödlichen) Irrtum, dass bitter schmeckende Gewächse manchmal als wirkungsvolle Heilmittel dienen können. Heute zeichnet sich für Pharmakologen, Toxikologen und Biochemiker immer deutlicher ab: Viele pflanzliche Stoffe, die in großen Mengen giftig sind, können bei niedriger Dosierung die Gesundheit fördern. Die Wirkung solcher hormetischen Substanzen lässt sich als zweiphasige Kurve darstellen, indem man den physiologischen Effekt gegen die Dosis aufträgt (siehe "Erst gut, dann schlecht"). Die entstehende Linie verläuft zunächst im Bereich "nützlich" und zeigt damit, dass der Verzehr einer kleinen oder mittleren Menge des jeweiligen Pflanzenstoffs gesundheitsfördernd wirkt. Mit zunehmender Dosis geht sie jedoch in den Bereich "schädlich" über, was die steigende Toxizität widerspiegelt. Paranüsse etwa enthalten das Spurenelement Selen. In geringen Mengen verzehrt, kann es das Risiko für Herz- und Krebserkrankungen senken, indem es die Aktivität eines Enzyms fördert, das solchen Erkrankungen entgegenwirkt. In großen Mengen eingenommen, wirkt Selen jedoch stark toxisch und vergiftet Leber und Lunge. Dieses Beispiel zeigt, wie Hormesis funktioniert – und was sie von Homöopathie unterscheidet, deren Vertreter ohne belastbaren Beweis und ohne plausiblen Mechanismus behaupten, kleinste Mengen von etwas Krankmachendem könnten heilen.

Hormetisch wirkende Substanzen kommen offenbar überall im Pflanzenreich vor. Eward J. Calabrese, Toxikologe an der University of Massachusetts in Amherst, hat mehr als 10 000 wissenschaftliche Publikationen aus den Bereichen Biologie, Toxikologie und Medizin analysiert und daraus eine Liste solcher Stoffe erstellt. Darin finden sich unter anderem Koffein, Opioide und andere Verbindungen, die Hirnfunktionen beeinflussen. Calabrese gründete einen wissenschaftlichen Verein und eine Zeitschrift, die sich mit Hormesis-Forschung befassen. Uns beide verbindet das Interesse daran, welche evolutionären Anpassungen Zellen und Organismen entwickelt haben, um auf Stresseinwirkungen zu reagieren, und inwiefern das für die menschliche Gesundheit bedeutsam ist.

Frühere Studien, die vermuten ließen, Obst- und Gemüseverzehr sei wegen der dabei aufgenommenen Antioxidanzien empfehlenswert, stehen nun erneut auf dem Prüfstand. Viele Wissenschaftler postulieren, dass es oft Hormesis-Effekte sind, was man früher für die Wirkung von "Radikalfängern" hielt. Immer deutlicher schält sich heraus: Durch pflanzliche Stoffe erzeugter zellulärer Stress ergänzt oder überdeckt sogar die Wirkungen der Antioxidanzien. Das heißt freilich nicht, die Neutralisierung reaktiver Sauerstoffspezies habe überhaupt keine Bedeutung. Vielmehr scheint hormetischer Stress biochemische Prozesse in Gang zu setzen, die ihrerseits darüber bestimmen, wann Antioxidanzien für Hirnzellen verfügbar werden.

Aus den Sprossen der Kurkumapflanze

Veranschaulichen lässt sich das an Befunden von Gregory Cole, Neurowissenschaftler an der University of California in Los Angeles. In den frühen 2000er Jahren experimentierte er mit Curcumin, das sich im Rhizom von Kurkumapflanzen findet und Bestandteil von Currypulver ist. Er hoffte, eine neue Methode zur Behandlung der Alzheimerkrankheit zu finden. Cole verabreichte genetisch veränderten Mäusen, die Alzheimersymptome aufwiesen, den Curryinhaltsstoff. Die Gehirne der so behandelten Tiere erwiesen sich als weniger stark von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) geschädigt und enthielten zudem weniger Beta-Amyloid-Ablagerungen.

Zunächst nahm Cole an, das Curcumin habe die ROS neutralisiert. Spätere Experimente meiner Gruppe und von anderen Wissenschaftlern zeigten jedoch, dass das Curcumin in den Hirnzellen vielmehr eine milde Stressreaktion provoziert. Dies löst die Produktion von antioxidativen Enzymen aus, welche sowohl ROS inaktivieren als auch der Ablagerung schadhafter Proteinbestandteile entgegenwirken. Die Wirkung von Curcumin auf das Gehirn ist demnach breit gefächert. Anderen Tierversuchen zufolge kann der Stoff zudem die schädlichen Effekte von Hirnschlägen eindämmen und sogar Depressionen und Angstzustände mildern helfen.

Grafik des Wirkmechanismus veschiedener hormetischer Pflanzenstoffe
© Tami Tolpa
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 Bild vergrößernDie Widerstandskraft des Gehirns stärken

Auch in anderen Gewürzen kommen Inhaltsstoffe vor, die sich günstig auf das Gehirn auswirken. Knoblauch und scharfer Pfeffer enthalten Substanzen, die in Nervenzellmembranen bestimmte Kanäle öffnen und Kalzium einströmen lassen. Infolgedessen erhöht sich die elektrische Aktivität der Neurone, was laut Tierversuchen die Folgen eines Hirnschlags mildert. In Ländern mit ausgeprägtem Verzehr von Knoblauch und scharfem Pfeffer treten altersbedingte Hirnfunktionsstörungen auffallend selten auf. Es ist allerdings nicht klar, ob dafür tatsächlich die Gewürzbestandteile verantwortlich sind oder andere Aspekte der Ernährung beziehungsweise des Lebensstils.

All diese Studien scheinen Hormesis-Effekte zu belegen – und die alten, allzu einfachen Vorstellungen davon zu revidieren, wie reaktive Sauerstoffspezies und Antioxidanzien zusammenwirken. Curcumin wirkt nicht direkt als Antioxidans. Es ruft vielmehr Enzyme auf den Plan, die diese Funktion ausüben. Ein solcher indirekter Mechanismus erfordert eine gute Feinabstimmung, was der Grund dafür sein könnte, dass antioxidative Nahrungsergänzungsmittel häufig unwirksam oder sogar schädlich sind.

Vitaminpillen durchkreuzen Trainingseffekte

Den Körper mit "Radikalfängern" zu überschwemmen, könnte beispielsweise seine natürlichen Stressreaktionen hemmen. In einer Studie aus dem Jahr 2009 zeigten Wissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität in Jena: Bei Männern, die einen Monat lang körperlich trainierten und außerdem antioxidative Nahrungszusätze erhielten, verbesserten sich weder die Blutzuckerregulation noch andere Gesundheitsindikatoren. Teilnehmer hingegen, die zwar trainiert, aber keine Antioxidanzien bekommen hatten, zeigten solche Verbesserungen. Nahrungsergänzungsmittel, die sich gegen oxidativen Stress richten, scheinen somit die gesundheitsfördernde Wirkung des Sports zunichtezumachen – möglicherweise, indem sie Hormesis-Effekte unterbinden.

Wir wissen immer besser, über welche biochemischen Reaktionsketten Pflanzeninhaltsstoffe wirken. Beispielsweise kennen wir zwei Proteine, Nrf2 und Keap1, die im Zytoplasma normalerweise aneinander gebunden sind. In Anwesenheit von Pflanzenstoffen wie Curcumin oder Sulforaphan, das in Brokkoli vorkommt, gibt Keap1 Nrf2 frei, das daraufhin in den Zellkern wandert. Dort aktiviert es Gene, die für antioxidative Enzyme kodieren. Indem Sulforaphan diese "Nrf2-Bahn" stimuliert, wirkt es also oxidativem Stress in der Zelle entgegen. In-vitro-Versuche haben gezeigt: Die Substanz schützt Zellen des Auges vor Schäden durch UV-Licht.

Der Zusammenhang zwischen pflanzlichen Substanzen und der Nrf2-Bahn hat auch meine eigenen Forschungen inspiriert. Im Jahr 2008 stieß ich zufällig auf das Buch eines indischen Wissenschaftlers, der über natürliche Pestizide pflanzlicher Herkunft forscht. Er listet darin mehr als 800 Verbindungen auf, die aus Pflanzen isoliert wurden und nachweislich Insekten davon abhalten, die jeweiligen Gewächse zu fressen. Meine Mitarbeiter und ich untersuchten etwa 50 dieser Stoffe darauf, inwieweit sie Signalwege der Stressreaktion zu aktivieren vermögen. Mehrere Verbindungen schalteten die Nrf2-Bahn an und zeigten in ihrer physiologischen Wirkung die zweiphasige Kurve, die für Hormesis typisch ist. Als besonders bemerkenswert erwies sich eine Verbindung namens Plumbagin, die in bestimmten tropischen Blütenpflanzen sowie in den Früchten der Schwarznuss (Juglans nigra) vorkommt. Wie wir an Mäusen feststellten, mindert Plumbagin sehr effektiv Hirnschäden und verbessert deutlich die Prognose im Fall eines Hirnschlags.

Als nächsten Schritt ziehen wir und andere Wissenschaftler in Betracht, die neuroprotektive Wirkung von Sulforaphan, Plumbagin und ähnlichen Stoffen an menschlichen Patienten zu untersuchen. Eine wichtige Rolle für die Zellintegrität spielen auch Sirtuine, eine Familie von Enzymen, die verschiedene Funktionen ausüben. Wie der Biologe Leonard Guarente vom Massachusetts Institute of Technology festgestellt hat, kann ein Sirtuin namens Sirt1 die Lebensdauer von Hefezellen verlängern.

Die Substanz Resveratrol, die etwa in roten Trauben sowie in Rotwein vorkommt, scheint Sirt1 zu aktivieren. Das Enzym schaltet daraufhin mehrere Stoffwechselwege ein, die hormetische Wirkungen vermitteln. In Tierversuchen schützt Resveratrol vor Schäden im Gehirn und im Rückenmark, die bei Durchblutungsstörungen etwa infolge eines Hirnschlags auftreten.

Doch nicht alle einschlägigen Forschungsergebnisse belegen positive Effekte der Substanz. Möglicherweise beschleunigt eine der Bahnen, die von Resveratrol aktiviert werden, das Absterben von Neuronen. All diese Untersuchungen werden ergänzt durch weitere Studien, laut denen der Zeitpunkt einer Stressreaktion darüber entscheidet, ob die Zelle von der Reaktion profitiert oder nicht. Genau wie intensive körperliche Aktivität mit Erholungsphasen einhergehen muss, damit der Organismus sich wieder regenerieren kann, ist dies auch beim Verzehr pflanzlicher Stoffe nötig. Bei Obst- und Gemüsezufuhr tritt der Körper in einen so genannten Stress-Resistenz-Modus ein, in dem er nur eingeschränkt neue Proteine synthetisiert, den Abbau schadhafter Moleküle intensiviert und zelluläre Überlebensmechanismen in Gang setzt. Körperzellen können in diesem Zustand nur so lange verharren, bis sie wieder neue Proteine für andere Zwecke herstellen müssen. Sonst setzt ihnen die Stressreaktion derart zu, dass sie Schaden zu nehmen beginnen. Nach Ende des Stresses laufen Proteinsynthese und Zellwachstum wieder an.

In solchen Erholungsphasen bilden Neurone unter anderem neue Verbindungen untereinander aus. Forschungsergebnissen zufolge kann der Verzehr pflanzlicher Nahrung oder ein körperliches Training, gefolgt von einer Ruheperiode, die Bildung neuer Nervenzellen stimulieren. Diese gehen aus Stammzellen hervor, die im Hippocampus lokalisiert sind, einer Struktur tief im Gehirn. Die frisch ausdifferenzierten Neurone wachsen, bilden Verbindungen mit bereits existierenden Nervenzellen und verbessern so Lern- und Gedächtnisleistungen. Der normale nächtliche Schlaf könnte somit sicherstellen, dass sich Körperzellen von der täglichen physischen Aktivität beziehungsweise Einwirkung pflanzlicher Stoffe erholen.

Medizin mit Uwhangchungsimwon

Mit dem Wissen um Hormesis können wir möglicherweise neue Arzneistoffe finden oder entwickeln – und im Nachhinein die Wirkungsweise manchen Stoffs erklären, der sich in der Praxis als tauglich erwiesen hat. Die Blüten von Märzenbecher (Leucojum vernum) und Schneeglöckchen (Galanthus) beispielsweise enthalten Galantamin, das die Gedächtnisleistung steigert, indem es den Azetylcholinspiegel erhöht (Azetylcholin dient als Botenstoff zwischen Nervenzellen). Galantamin setzt Neurone unter milden Stress, was diese offenbar vor Degeneration schützt und ihre Fähigkeit verbessert, mit anderen Neuronen zu kommunizieren. Mittlerweile wird die Substanz zur Behandlung der Alzheimerkrankheit eingesetzt, da sie deren Symptome zu lindern vermag.

Neue Hinweise auf hormetisch wirkende Arzneistoffe könnte ein systematisches Durchforsten der Heilkräuterkunde liefern. Eine Substanz namens Uwhangchungsimwon wird in der traditionellen koreanischen Medizin eingesetzt, um Hirnschlagopfer zu behandeln. Vermutlich fördert sie das Überleben von Hirnneuronen, indem sie eine Stressreaktion auslöst und die Produktion von Proteinen wie Bcl-xl ankurbelt, die das Absterben der Zellen verhindern. Auch die Inhaltsstoffe von halluzinogenen Pflanzen lohnen einen genaueren Blick. Unter kontrollierten klinischen Bedingungen in mittlerer Dosierung verabreicht, können sie möglicherweise Angstzustände, Depressionen und Drogensüchte behandeln helfen.

Das Konzept der Hormesis ist allerdings nicht unumstritten. Einige Wissenschaftler fragen sich, ob man überhaupt unterscheiden kann, wann ein nützlicher Effekt endet und ein schädlicher beginnt. Wann genau eine Reaktion toxisch wird, könnte von individuellen Gegebenheiten abhängen und somit von Mensch zu Mensch differieren – was es schwierig machen würde, hormetische Arzneimitteltherapien zu entwickeln. Skepsis kommt vor allem angesichts der Idee auf, ionisierende Strahlen hormetisch anzuwenden – niedrig dosierte Röntgenstrahlung hat sich in Tierversuchen als gesundheitlich günstig erwiesen. Mehrere wissenschaftliche Gremien sind der Ansicht, bei ionisierender Bestrahlung gebe es keine unbedenkliche Dosis.

Um die fachliche Bedeutung von Hormesis-Effekten beurteilen zu können, braucht es sorgfältig durchgeführte, randomisierte klinische Studien. Denn viele Heilkräuter werden ohne substanziellen Nachweis ihrer Wirksamkeit vertrieben. Pflanzenstoffe, die über zellulären Stress wirken, könnten Vorteile gegenüber herkömmlichen Pharmaka besitzen, die normale Zellfunktionen stören und daher teils schwere Nebenwirkungen haben. Diazepam beispielsweise, der Wirkstoff von Valium, lindert zwar Angstzustände, macht zugleich aber auch benommen. Die Arznei lässt verstärkt Chloridionen in Nervenzellen einströmen, was diese hyperpolarisiert und somit weniger erregbar macht. Der Effekt hält so lange an, wie die Substanz am Wirkort verbleibt, bis sie beispielsweise verstoffwechselt ist. Von hormetisch wirkenden Medikamenten erhoffen wir uns, dass sie keine solche "Holzhammerwirkung" entfalten und weniger Nebeneffekte zeitigen.

Versuche an genetisch veränderten Tieren, die Symptome neurodegenerativer Erkrankungen entwickeln, lassen baldige Fortschritte in diesem Bereich erwarten. Möglicherweise liefern einmal Apfelschalen, Walnüsse und Currypulver die Inhaltsstoffe, aus denen völlig neue Methoden für die Therapie von Hirnerkrankungen erwachsen.