Lactoferrin ist hochaktiv bei der Bekämpfung von Infektionen und stärkt gleichzeitig das Immunsystem [1,2]. Es greift krankheitserregende Bakterien [3,4], Viren [5], Pilze [6] und Parasiten [7] über mehrere Mechanismen an. Zusätzlich kann es Entzündungen [1,2] und Allergien abschwächen, den Körper vor oxidativem Stress schützen, Alterungsprozesse verlangsamen und dazu beitragen, das Krebsrisiko zu senken [8]. Die Wirkeigenschaften von Lactoferrin wurden in einer Vielzahl von Studien untersucht.

Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Lactoferrin beschränken sich nicht nur auf die Regulierung des Eisenhaushalts und die positiven Auswirkungen auf das Mikrobiom [9,10]. Es wirkt auch sehr spezifisch regulierend auf die Balance der Th1/Th2 Zellaktivität des Immunsystems [11].

Darüber hinaus können durch Lactoferrin die allgemeine Wundheilung und Regeneration verbessert und der oxidative Status im menschlichen Körper reguliert werden [12].

Verallgemeinert wird meist von Lactoferrin gesprochen, ohne eine konkrete Unterscheidung zwischen bovinem (bLF) und humanem Lactoferrin (hLF) vorzunehmen. Humanes Lactoferrin ist eine einzelne Polypeptidkette bestehend aus 691 Aminosäuren, während sich bovines Lactoferrin aus 689 Aminosäuren zusammensetzt. 

Ein Schlüsselmolekül für die Bindung von Lactoferrin an Zellen und somit seiner Wirkung ist Lactoferricin. Die Strukturen dieses Schlüsselpeptids sind im menschlichen und im Lactoferrin aus Kuhmilch (bovines Lactoferrin) nahezu identisch. Lactoferrin aus Kuhmilch kann somit an die gleichen Rezeptoren und Zellen wie menschliches Lactoferrin binden [13] und wird daher vorzugsweise als Supplement verwendet. In keiner der unzähligen Anwendungsstudien mit Lactoferrin wurde über Nebenwirkungen berichtet. 

Eine Hauptfunktion von Lactoferrin basiert auf der Fähigkeit, Eisen zu regulieren. Es konnte gezeigt werden, dass Lactoferrin zur Behandlung von Eisenmangel sicherer und effektiver ist, als die reine Supplementierung von Eisen [14].

Eisen ist ein für den Menschen lebenswichtiges Element. Seine Hauptaufgabe ist es, den roten Farbstoff in den Blutkörperchen zu bilden – das Hämoglobin. Dabei sorgt Eisen nicht nur für die Farbe, sondern ist auch unerlässlich für die Funktion von Hämoglobin, nämlich den Transport von Sauerstoff in unser Gewebe. Eine weitere wichtige Rolle von Eisen ist die Entgiftung des Organismus.

Lactoferrin sorgt dafür, dass die richtige Konzentration an freiem Eisen in menschlichen Flüssigkeiten aufrechterhalten wird. So werden Eisenmangel, Freisetzung von freien Radikalen und mikrobielle Besiedlung verhindert [15,16].

Lactoferrin stellt nicht nur eine passende Eisenquelle dar, sondern übt über den Eisenhaushalt maßgebliche antientzündliche und immunregulierende Funktionen aus.

Bei chronischen Entzündungen ausgeschüttete Zytokine, wie Interleukin 6 (IL6), bewirken die Freisetzung von Hepcidin und diese wiederum eine verringerte Freisetzung von Eisen in den Blutkreislauf. Bei einem chronisch aktivierten Immunsystem kann diese Funktion zu einem Eisenmangel führen. IL6 wird durch Lactoferrin reduziert, was eine Regulierung der Eisenverteilung zur Folge hat [17].

Lactoferrin hat die hochinteressante Fähigkeit die Reifung und Differenzierung von den verschiedenen T-Helferzellen zu regulieren und damit das Gleichgewicht innerhalb des Immunsystems wiederherzustellen [11].

Diese Eigenschaft kann sich auch regulierend auf Allergien auswirken, da Lactoferrin die Produktion von Histamin, einem wichtigen Signalmolekül bei allergischen Reaktionen, hemmt.

Lactoferrin kann aber fast alle Hauptkomponenten des Immunsystems durch verschiedene Mechanismen entweder aktivieren oder abschwächen. 

Reifung und Migration der Immunzellen werden reguliert, sowie die Bildung von Botenstoffen, über die die Zellen miteinander kommunizieren [18,19]. Außerdem unterstützt Lactoferrin den Prozess, wenn sich Immunzellen an Erreger anheften und sie angreifen und unschädlich machen [20].  Auch Substanzen, die ihrerseits Immunzellen aktivieren, können durch Lactoferrin reguliert werden [19]. Es stimuliert zudem die tumorschädigende (zytotoxische) Aktivität von natürlichen Killerzellen, ein wichtiges Ziel bei der Krebstherapie [21].

Durch diese Wechselwirkungen ist es in der Lage, sowohl die adaptive als auch die angeborene Immunität zu beeinflussen [18,22] und zu stärken [23]. Außerdem wirkt es modulierend auf die Ausschüttung von entzündungsfördernden Signalstoffen (Zytokine) [17,24].

Durch die antimikrobiellen Aktivitäten aber auch durch die Fähigkeit, entzündungsfördernde Zytokine (Tumor-Nekrose-Faktor alpha, Interleukin-1β und Interleukin-6) zu hemmen [25], zeigt Lactoferrin starke anti-entzündliche und protektive Funktionen. 

Ziel hierbei ist es, Entzündungsprozesse zu begrenzen, damit Gewebeschäden zu minimieren und eine systemische Entzündung, die mehrere Körperregionen gleichzeitig in Mitleidenschaft ziehen kann, zu verhindern. 

Mikroorganismen (Bakterien, Viren, Pilze, Parasiten) sind eine ständige Bedrohung während der Evolution von Homo sapiens gewesen – und sind es noch heute.

Unser Immunsystem ist gezwungen, ständig dazuzulernen und sich weiter zu entwickeln, verändern sich doch auch die Angreifer und ihre Strategien. Obwohl der Mensch das am höchsten differenzierteste Immunsystem aller Säugetiere besitzt, kann ein kleines Virus – wie während der Corona-Pandemie eindrucksvoll gezeigt – zu einer echten Bedrohung werden.

Lactoferrin blockiert die Rezeptoren, die Viren zur Navigation im menschlichen Körper nutzen und die Verbreitung der Viren wird dadurch gehemmt. Die Wirksamkeit von Lactoferrin im Kampf gegen Viren ist vor allem deshalb beachtenswert, weil keine andere körpereigene Substanz so viel Präsenz an den Eintrittspforten unseres Körpers aufweist und so schonend gegen Viren vorgeht.

Viren infizieren unsere Zellen, indem sie ihr eigenes Erbmaterial (entweder in Form von RNA oder DNA) in menschliche Zellen injizieren und sie damit regelrecht „umprogrammieren“.

Lactoferrin kann virale RNA und DNA abbauen und damit verhindern, dass sie in der Zelle Schaden anrichten. Außerdem blockiert es die Bindung von Viren an menschliche Wirtszellen. Zusätzlich kann sich Lactoferrin auch direkt an Viren binden und ihnen damit schaden. 

Lactoferrin wirkt sowohl in der akuten Phase der Infektion, indem es den Eintritt des Virus in die Zelle hemmt, als auch, wenn das Virus bereits in die Zelle eingedrungen ist [13].

Unsere Lebensqualität hängt stark davon ab, ob wir genug Eisen aufnehmen können. Das gilt aber nicht nur für uns Menschen, sondern für praktisch alle Lebewesen, also auch für pathogene (krankmachende) Bakterien. Viele von ihnen haben sogar spezielle Strategien entwickelt, um genug Eisen aufnehmen zu können. So produziert beispielsweise der bekannte Darmkeim E. coli seine eisenbindende Substanz schlichtweg selbst.

Durch seine enorme eisenbindende Wirkung entzieht Lactoferrin den Bakterien das lebenswichtige Eisen und lässt sie damit – auch wenn genug andere Nährstoffe vorhanden sind – „verhungern“.

Lactoferrin zeigt neben seiner eisenbindenden Wirkung zum einen die Fähigkeit, andere Aminosäureketten (Proteine) zerschneiden zu können (es ist eine sogenannte „Protease“). Viele Bakterien und auch Viren nutzen Proteine, um an die Zellen des menschlichen Körpers anzudocken und sie dadurch zu infizieren. Lactoferrin zerstört die „Ankerproteine“ und lässt die Krankheitserreger damit hilflos umhertreiben.

Zum anderen kann sich Lactoferrin auch direkt an die Membran von Bakterien binden und diese zerstören. Ein tödlicher Prozess für eine Bakterienzelle, da sie ohne ihre Membran „ausläuft“ und wichtige Zellbestandteile verloren gehen.

Die Wirkung als Protease ist vermutlich auch der Grund, warum Lactoferrin in der Lage ist, sogenannte Biofilme zu zerstören. Biofilme werden von verschiedenen Bakterien gegen äußere Einflüsse wie z. B. Austrocknung gebildet. Sie sind auch eine Art „selbst gebastelter Schutzschild“ gegen andere Bakterien. So ist beispielsweise Zahnbelag ein Biofilm aus bestimmten Bakterien. 

Eine Substanz, die in der Lage ist, einen Biofilm aufzulösen, ist von höchstem medizinischem Wert. Es konnte nämlich gezeigt werden, dass Biofilme bei fast jeder Krankheit eine Rolle spielen. Zum Beispiel bei Krebs [26], chronischen Rückenschmerzen [27], Alzheimer [28], Asthma [29], bis zu rheumatoider Arthritis [30,31].

Neben Bakterien und Viren gibt es weitere Krankheitserreger, wie etwa Pilze und Parasiten. Diese Infektionen sind deutlich seltener als virale oder bakterielle Erkrankungen, jedoch sind auch sie gefährlich. Die antifungale Wirkung von Lactoferrin wurde etwa gegen den Pilz Candida albicans, der Infektionen in Mund- und Genitalbereich verursachen kann, nachgewiesen. Selbst Pilzstämme, die gegen herkömmliche Mittel resistent geworden waren, konnten durch Lactoferrin erfolgreich bekämpft werden. 

Lactoferrin hemmt und tötet Parasiten und Pilze auf verschiedene Weisen. Die häufigste Art, wie im Fall von Candida oder Entamoeba histolytica, ist durch Verletzung ihrer Membran [32,33]. Weiterhin kann Lactoferrin auch das intrazelluläre Wachstum [34] hemmen.

Die Forschung verdeutlicht immer mehr, dass der Mensch nicht nur ein Wirt für verschiedenste Mikroorganismen ist, sondern dass das Mikrobiom, einen eigenen Teil des Individuums darstellt. Nur mit ihnen gemeinsam ist er komplett und kann existieren.

Viele Wissenschaftler gehen inzwischen sogar davon aus, dass ein gestörtes Verhältnis zwischen den mikrobischen „Freunden“ und den potenziellen Pathogenen, eine Hauptursache für unzählige Krankheiten darstellt.

Wissenschaftliche Studien konnten zeigen, dass Lactoferrin als Teil des angeborenen Immunsystems potenziell gefährliche Pilze, Viren und Bakterien reduziert, symbiotische Bakterien aber nicht angreift, sondern sogar deren Wachstum fördert [10]. Vermutlich ist diese Fähigkeit das Ergebnis eines lang andauernden evolutionären Lernprozesses. 

Weiterhin konnte beobachtet werden, dass Lactoferrin die Wachstumsrate (40-200%) von nützlichen Bakterien (wie Bifidobacterium bifidum, B. longum, B. lactis, B. infantis, Lactobacillus reuteri, L. rhamnosus und L. coryniformis) erhöht [10,31]. 

Antioxidantien gelten als wichtiger, gesundheitsfördernder Mikronährstoff. Bei „normalen“ Stoffwechselprozessen entstehen bei allen sauerstoffatmenden Lebewesen freie Radikale. Diese können andere Bestandteile unserer Zellen und unseres Körpers angreifen und führen damit zur vorzeitigen Alterung des Organismus [35]. Antioxidantien sind Verbindungen, die diese reaktiven Moleküle neutralisieren und damit verhindern, dass sie Schaden anrichten. Besonders bei körperlicher Belastung, wie beim Sport oder unter Stress, entstehen viele solcher Radikale. 

Es gibt fast keine Krankheit, bei der oxidativer Stress und der Schaden durch freie Radikale keine wichtige Rolle spielt. 

Bei zahlreichen Krankheiten ist es die gleiche finale Reaktion die letztendlich zu Gewebeschäden führt. Hierbei handelt es sich um die Haber-Weiss-Reaktion, bei der die eher harmlosen Sauerstoffprodukte, Superoxid und Wasserstoffperoxid in das hoch aggressive Hydroxylradikal umgewandelt werden.

Lactoferrin ist in mehrfacher Hinsicht ein starkes Antioxidans. Es wirkt indirekt durch die Bindung von bestimmten Botenstoffen, wodurch eine unnötige antibakterielle Aktivität von Immunzellen verhindert wird, die eine bedeutende Quelle freier Radikale ist. Es wirkt auch über die Bindung von Eisen, das aus der Zellzerstörung oder Überproduktion von aktivierten Immunzellen stammt [36].

Wenn die Wundheilung nicht richtig voranschreitet, kann Lactoferrin helfen, die Heilungsprozesse entsprechend anzukurbeln. Eine seiner herausragendsten Fähigkeiten ist die Zellproliferation, also die Fähigkeit, die Regeneration und den Aufbau von Zellen anzuregen. Das sind wichtige Reparaturprozesse im Stoffwechselsystem, die beispielsweise Diabetespatienten mit nicht verschließenden Wunden zugutekommen.

Durch die Ausschüttung spezifischer Zytokine werden Fibroblasten und Keratinocyten, also Zellen, die an der Wundheilung beteiligt sind, rekrutiert [37]. Studien zeigen, dass Wundheilungsprozesse in Gewebe der Schleimhaut (mucosalen Gewebe), wie der Mundschleimhaut, durch die Behandlung mit Lactoferrin schneller abgeschlossen sind [38]. Und auch Patienten mit einer Knochennekrose, die mit Lactoferrin behandelt wurden, profitierten von einer deutlich schnelleren Wundheilung [39].

Lactoferrin zeigt auch eine unterdrückende Wirkung bei der Entstehung von Krebs [40]. Ein Effekt, der wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass Lactoferrin bestimmte körpereigene Enzyme, die an der Entstehung von Krebs beteiligt sind, blockiert. Auch sind hier die eisenbindenden Fähigkeiten von Lactoferrin möglicherweise von Bedeutung. 

Ein Tumor benötigt Eisen, um die Tumorzellen optimal zu vermehren. Daher kommt es zu einer Störung des Eisenstoffwechsels (Aktivierung des Hypoxia-Inducible Factor / HIF), da der Tumor das Eisen sozusagen für sich beansprucht [41].

Lactoferrin besitzt bekannterweise die Fähigkeit, Eisen zu binden und dadurch Wachstum und Proliferation nicht nur von Mikroorganismen, sondern auch von Tumorzellen zu hemmen. 

Es zeigt eine hohe Selektivität gegenüber Krebszellen und eine breite Bandbreite an potenziellen Zielen, die die Tumorproliferation (schnelles Wachstum von Tumorgewebe), das Bestehen, die Migration, die Invasion und die Metastasierung steuern. 

So können wichtige Faktoren, die bei der Tumorbildung notwendig sind, gehemmt (Vascular Endothelial Growth Factor /VEGF) [42] und die Bildung von Tumorzellen aktiv unterdrückt werden [43]. 

Studien zeigten wiederholt, dass Lactoferrin Krebszellen direkt angreift, und diese auch von normalen Zellen, die es nicht angreift, unterscheiden kann [44].

Darüber hinaus kann Lactoferrin die Entwicklung von Krebs verhindern oder das Krebswachstum hemmen, indem es die adaptive Immunantwort verstärkt [45]. Lactoferrin kann die Anti-Tumor-Aktivität (Zytotoxizität) von natürlichen Killerzellen, die die Krebszellen zerstören, deutlich erhöhen [46,47]. Aber auch die aktivierende Wirkung auf andere wichtige Immunzellen in der Krebsabwehr (neutrophile Granulozyten, lymphozytenaktivierte Killerzellen und die Makrophagen) sind zu erwähnen [48].

Schließlich wurde kürzlich festgestellt, dass Lactoferrin aufgrund seiner Fähigkeit, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, ein idealer Träger für Chemotherapeutika ist, selbst für die Behandlung von Hirntumoren. Somit erscheint es weltweit als vielversprechendes Instrument zur Krebsprävention und -behandlung, insbesondere bei Kombinationstherapien [45].

Ein weiterer Effekt von Lactoferrin ist die positive Auswirkung auf den menschlichen Fettstoffwechsel. 

In Studien konnte gezeigt werden, dass das Lactoferrin imstande ist, erhöhte Blutwerte der am Fettstoffwechsel beteiligten Substanzen Homocystein und Leptin, wirksam zu verhindern. Damit verfügt es über das Potential, als Therapeutikum bei Fettstoffwechselstörungen und Arteriosklerose eingesetzt werden zu können.

Lactoferrin reduziert auch den viszeralen Fettanteil („Bauchfett“) durch die Förderung der Fettspaltung und -verdauung (Lipolyse) und einer generellen antiadipogenen Aktivität [49], wie etwa eine erhöhte Wirkung des Hormons Insulin [50].