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16.03.2015

Wie Gewichtsveränderungen den menschlichen Stoffwechsel beeinflussen

Übergewicht betrifft immer mehr Menschen in Deutschland. Dadurch erhöht sich die Anzahl an Patienten, die später an Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems, an Fettstoffwechselstörungen oder Diabetes leiden. In einer Studie haben Partner des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) jetzt die Auswirkungen von Langzeit-Gewichtsveränderungen auf den Stoffwechsel untersucht und ihre Ergebnisse im Fachjournal BMC Medicine veröffentlicht.

Portraits von Susanne Vogt (links) und Simone Wahl

Susanne Vogt (li), Simone Wahl. Quelle: HMGU

Bisher gab es nur wenige molekular-epidemiologische Studien zum Einfluss von Gewichtsveränderungen auf den Stoffwechsel in der Allgemeinbevölkerung. Nun haben Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München (HMGU) zusammen mit dem Deutschen Diabetes-Zentrum Düsseldorf und dem DIfE – Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke Stoffwechsel-Daten der KORA-Studie* ausgewertet. „Techniken wie Metabolomics oder Transcriptomics erlauben die gleichzeitige Bestimmung einer Vielzahl von niedermolekularen Stoffwechselprodukten (Metaboliten) oder Genaktivitäten (Transkripte von Genen) mittels Hochdurchsatzverfahren“, erklären Simone Wahl und Susanne Vogt, Doktorandinnen am Institut für Epidemiologie II des HMGU. Sie fanden, dass eine Vielzahl von Stoffwechselwegen mit Gewichtsveränderungen in Zusammenhang steht. Diese umfassen beispielsweise den Metabolismus von Lipoproteinen wie VLDL (Very Low Density Lipoprotein), LDL (Low Density Lipoprotein) und HDL (High Density Lipoprotein). Eine Gruppe von Gentranskripten deutet darauf hin, dass Gewichtsänderungen auch einen Effekt auf die Entwicklung roter Blutzellen haben.

Innovativer Ansatz ermöglicht neue Einblicke
„Mit unserem Versuchsansatz, sowohl Metabolomics- als auch Transcriptomics-Daten in die Studie miteinzubeziehen, haben wir Einblicke in die molekularen Mechanismen gewonnen, die von einer Gewichtszunahme beeinflusst werden“, erklärt Privatdozentin Dr. Barbara Thorand, die am Institut für Epidemiologie II die Arbeitsgruppe „Diabetes Epidemiologie“ leitet. So konnten die Forscher auf molekularer Ebene einen Bezug zu Veränderungen des Fett- und Aminosäurestoffwechsels, der Insulinsensitivität, der Funktion von Mitochondrien und der Entwicklung und Funktion von Blutzellen herstellen. „Die gewählte Auswertungsstrategie ist ein vielversprechender Ansatz, um die molekularen Zusammenhänge besser zu untersuchen und zu verstehen, wie Gewichtsänderungen sich auf den Stoffwechsel auswirken und zur Entstehung bestimmter Krankheiten beitragen“, fügt Dr. Harald Grallert, Leiter der Arbeitsgruppe „Diabetes and Related Traits“ der Abteilung für Molekulare Epidemiologie (AME) am Institut für Epidemiologie II hinzu.

Weitere Informationen

Original-Publikation: Wahl, S. et al. (2015). Multi-omic signature of body weight change: results from a population-based cohort study. BMC Medicine 2015, doi:10.1186/s12916-015-0282-y

Link zur Fachpublikation

*Die Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg (KORA) untersucht seit über 20 Jahren die Gesundheit tausender Bürger aus dem Raum Augsburg. Ziel ist es, die Auswirkungen von Umweltfaktoren, Verhalten und Genen zu verstehen. Kernthemen der KORA-Studien sind Fragen zu Entstehung und Verlauf von chronischen Erkrankungen, insbesondere Herzinfarkt und Diabetes mellitus. Hierzu werden Risikofaktoren aus dem Bereich des Gesundheitsverhaltens (u.a. Rauchen, Ernährung, Bewegung), der Umweltfaktoren (u.a. Luftverschmutzung, Lärm) und der Genetik erforscht. Aus Sicht der Versorgungsforschung werden Fragen der Inanspruchnahme und Kosten der Gesundheitsversorgung untersucht.