Die stetige Zunahme von ernährungsbedingten Erkrankungen in Deutschland und Europa, die sowohl durch Über- wie auch durch Fehlernährung bedingt sind, erfordert wirksame Gegenmaßnahmen. Die Information über erweiterte Nährwertinformationen auf Lebensmittelverpackungen ist daher eine wichtige Strategie, alle Verbraucher bei einer ausgewogenen Lebensmittelauswahl zu unterstützen. Für die Lebensmittelwirtschaft soll dadurch ein Anreiz geschaffen werden, um ernährungsphysiologisch sinnvollere Rezepturen für die Lebensmittel zu entwickeln (1). Bei der Gestaltung eines einheitlichen europäischen Kennzeichnungssystems stehen 2 Modelle zur Diskussion. So wurde von der EU-Kommission das sogenannte GDA-Modell (Guideline Daily Amount = Richtwerte für die Tageszufuhr) vorgeschlagen. Dabei werden die Nährwerte als Prozentsatz der empfohlenen Tageszufuhr an den jeweiligen Nährwerten ausgewiesen und die im Lebensmittel enthaltenen Nährwertmengen werden nicht durch klassifizierende Farben (Ampelfarben) gekennzeichnet. Dieses Modell wird auch als erweiterte Nährwertkennzeichnung oder als „1 plus 4 Modell“ bezeichnet. Auf der anderen Seite wird insbesondere von Verbraucherverbänden die sogenannte Nährwertampel favorisiert, bei der die anzugebenden Nährwerte zusätzlich zur reinen Zahlenangabe jeweils mit den Farben rot (=hoher Anteil des Nährstoffs), gelb (=mittlerer) und grün (=niedriger Anteil) unterlegt werden (2). Mittlerweile hat das EU-Parlament gegen die Lebensmittel-Ampel votiert, sodass mit einer baldigen Umsetzung des diesbezüglichen Vorschlages der EU-Kommission für eine Verordnung des Europäischen Parlaments und des Rates betreffend die Information der Verbraucher über Lebensmittel zu rechnen ist. Zielsetzung der dann verpflichtenden Nährwertkennzeichnung ist es, Verbraucher vor irreführenden und verschleiernden Informationen zu schützen, Transparenz über die Qualität der Lebensmittel hinsichtlich ihrer Nährstoffbestandteile herzustellen und Verbrauchern eine Hilfestellung für eine vergleichende Auswahl unter gesundheitlichen Erwägungen zu geben. Inwiefern die Verbraucher tatsächlich besser informiert werden können über die Qualität von Lebensmitteln und gesundheitsbewusster einkaufen, soll anhand von einzelnen Studien und Umfragen kritisch hinterfragt werden (3). Ziel des Vortrages ist es zur Versachlichung der strittigen Diskussion mit beizutragen.
Literaturhinweise
(1) Kommission der Europäischen Gemeinschaften (2007) Weissbuch Ernährung, Übergewicht, Adipositas: Eine Strategie für Europa. Brüssel, den 30.5.2007 KOM (2007) 279 endgültig (2) Hagen K (2010) Nährwertkennzeichnung: Die Ampel erreicht die Verbraucher am besten. Wochenbericht des DIW Berlin Nr. 22: 2-12. (3) König J, Inger R (2010) Einfluss der Lebensmittelkennzeichnung (Front-of-pack-labelling) auf das Ernährungsverhalten. Ernährung & Medizin 25: 113-117.
Seit 2005 haben genomweite Assoziationsstudien (GWAS) die Erforschung komplexer Phänotypen wie Adipositas oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen revolutioniert. Bis heute wurden zahlreiche, replizierbar positiv assoziierte genetische Markern für komplexe Phänotypen identifiziert. Im Gegensatz zu Hauptgenen mit großen Effekten, die sehr selten sind, haben die in GWAS identifizierten häufigeren Polymorphismen meist einen wesentlich kleineren Effekt. Zusammengenommen erklären diese Polymorphismen häufig nur einen kleinen Teil der Variabilität des Phänotyps, obwohl formalgenetischen Untersuchungen eine höhere Heritabilität nahelegen. In diesem Übersichtsvortrag werden zwei Quellen zur Erklärung zusätzlicher genetischer Variabilität näher dargestellt: Copy-Number-Varianten und genomisches Imprinting. Anhand von eigenen Ergebnissen in einem genomweiten Datensatz von mehr als 700 Kernfamilien mit einem extrem adipösen Kind sowie unter Einbeziehung der aktuellen Literaturbefunde werden die Chancen und Grenzen dieser komplexeren Vererbungsquellen vorgestellt.
Fragestellung
Die Ursachen der Adipositas liegen in ihrer genetischen Prädisposition in Kombination mit Umwelteinflüssen wie passivem Lebensstil und Überernährung durch zu kalorienreiche Nahrung. In unserem Mausmodell für juvenile Adipositas soll untersucht werden, inwieweit sich verschiedene Maßnahmen zur Gewichtsreduktion wie Bewegung beginnend in verschiedenen Lebensabschnitten und unterschiedliche Ernährung auf die Körperzusammensetzung auswirken. Methodik: Um den Einfluss von Bewegung und Ernährung zu vergleichen, wurden männliche Tiere der Berliner Fettmaus-Inzuchtlinie (BFMI) jeweils mit einer Standard- oder einer Hochfettdiät (9% bzw. 45% Energie aus Fett) gefüttert und unter verschiedenen Bewegungsregimen gehalten. In den Bewegungsgruppen bekamen die Mäuse entweder ab früher Kindheit (nach dem Absetzen im Alter von 3 Wochen) oder ab dem frühen Erwachsenenalter im Alter von 9 Wochen (3 Wochen nach der Pubertät) permanent ein Laufrad zur freiwilligen Nutzung zur Verfügung. Die Kontrollgruppe erhielt keine Bewegungsmöglichkeit. Ergebnis: Die Ergebnisse zeigen, dass Bewegung und Ernährung einen unterschiedlichen Einfluss auf die Körperzusammensetzung haben. Dabei hatte die Diät einen größeren Einfluss auf das Körpergewicht und den Fettgehalt als die Bewegung, d.h. Tiere, die mit fettreicher Diät gefüttert wurden und freiwillig im Laufrad liefen, wiesen ein höheres Gewicht auf als mit Haltungsfutter gefütterte Tiere ohne Bewegung. Unter beiden Diäten zeigten die Tiere geringere Gewichts- und Fettzunahmen, wenn sie eine Bewegungsmöglichkeit hatten.
Ein Vergleich des Bewegungseinflusses innerhalb der Fütterungsgruppen ergab, dass unabhängig von den Diäten Tiere mit Bewegungsmöglichkeit ab der 3. Lebenswoche weniger fraßen als Tiere ohne Bewegung und somit im Alter von 9 Wochen ein geringeres Körpergewicht und einen geringeren Fettgehalt aufwiesen als Tiere ohne Bewegung. Ab der 9. Lebenswoche konnten die Tiere mit Bewegungsmöglichkeit ab früher Kindheit ihr geringeres Köpergewicht und den geringeren Fettgehalt unter Standarddiät beibehalten. Wenn die Tiere erst im frühen Erwachsenenalter Zugang zum Laufrad erhielten (ab der 9. Lebenswoche) bewegten sie sich weniger und fraßen mehr als Tiere, die sich ab der frühen Kindheit bewegten. Ein Großteil der Tiere mit Bewegungsmöglichkeit ab der 9. Lebenswoche wies im Alter von 20 Wochen annähernd das gleiche Gewicht auf wie die Tiere aus der Kontrollgruppe. Proteomuntersuchungen von Fettgeweben 20 Wochen alter Männchen verschiedener Behandlungsgruppen zeigten ebenfalls, dass die Tiere mit Laufradmöglichkeit ab Erwachsenenalter und Kontrolltiere ohne Bewegungsmöglichkeit sehr ähnlich sind, während sich Fettgewebe frühzeitig im Laufrad aktiver Mäuse davon signifikant unterscheidet. Schlussfolgerung: Bei genetisch bedingter Adipositas können die frühkindliche Ernährung und physische Aktivität einen erheblichen Einfluss auf die spätere Körpergewichtsentwicklung und -zusammensetzung haben.
Background
Since January 1st 2005, the situation of bariatric surgery has been examined in Germany. The data are registered prospectively in cooperation with the Institute of quality assurance in surgery at the Otto-von-Guericke University Magdeburg.
Methods
The data registration occurs in an internet online data bank. All primary bariatric procedures performed since January 1st 2005 were detected as well as re-operations in patients who are been operated before. Follow up data were collected once a year. Participation at the quality assurance study is voluntary.
Results
Since 2005 7875 primary bariatric operations were at 54 hospitals Number of procedures has been increased from 629 in 2005 to 2838 in 2009. During that time 561 balloon implantations, 2437 Gastric Bandind operations, 3252 Gastric Bypass procedures and 1478 Sleeve Gastrectomies were carried out. Mean age of the patients was 41 years and mean BMI was 47,9 kg/m2. Prevalence of comorbidities is high. Only less than 20% of patients do not suffer on associated comorbidities. Prevalance of diabetes is above 25%, of bone disease more than 50%, of hypertension 55%.
Conclusion
Bariatric surgery is an effective treatment of morbid obesity. Data on long-term effect of different procedures on weight loss and amelioration of comorbidities were evaluated in German Nationwide Survey on bariatric surgery. That includes the detection of complication rate and re-operation rate as well. Overall mortality rate is 0,4%. BMI dropped down after Gastric Banding from 46,4 kg/m2 to 38 kg/m2, after RYGPB from 48,5 kg/m2 to 34,4 kg/m2 and after Sleeve Gastrectomy from 55,8 kg/m2 to 41,5 kg/m2.
Key words
Bariatric Surgery - German multicenter trial - long-term complications-ameloration of comorbidities
Zur Klärung der molekularen Ursachen und der Pathophysiologie der Adipositas wurden ausgehend von Screeningansätzen in Tiermodellen putative Adipositasgene aufgespürt und u.a. mit Hilfe von entsprechenden knockout-Modellen ihre Bedeutung für die Regulation der Nahrungsaufnahme, den Energieverbrauch, die Aktivität und das Körpergewicht charakterisiert. Eines dieser Gene kodiert ein mitochondriales Enzym der Fettsäureoxidation und ist in einem Adipositas-QTL der New-Zealand Obese (NZO)-Maus, einem Modell für das humane metabolische Syndrom lokalisiert. Das Enzym wird im weißen- und brauen Fettgewebe, der Leber sowie in beta-Zellen des Pankreas exprimiert. Die konventionelle knockout-Maus ist lebensfähig und entwickelt unter einer fettreichen Diät wahrscheinlich aufgrund moderat erhöhter Körpertemperatur und Aktivität ein geringeres Körpergewicht als ihre Wildtypgeschwister. Im Gegensatz dazu waren Nahrungsaufnahme und Energieverbrauch der Tiere nicht verändert. Trotz geringeren Körpergewichts zeigen die knockout-Tiere eine verschlechterte Glucosetoleranz mit niedrigen Insulinspiegeln. Diese Daten zeigen, dass Metabolite der beta-Oxidation von Fettsäuren an der Regulation des Körpergewichts und der Glucosehomeostase beteiligt sind.
Background
Serotonin (5-HT) is predominantly produced in the gastrointestinal (GI) tract where it acts as a paracrine hormone and an enteric neurotransmitter. 5-HT is involved in the initiation of peristaltic and secretory reflexes and reflex propagation. The action of 5-HT is regulated by its secretion from enterochromaffin cells and by the serotonin re-uptake transporter (SERT) expressed in intestinal epithelial cells. The pathophysiological role of 5-HT in the intestine is not fully understood. In previous studies, we found that 5-HT is a pro-inflammatory mediator of the intestine. In the present studies, we examined the function of 5-HT in obesity and related metabolic diseases such as non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD).
Methods
As a model for obesity and NAFLD, we use a high-carbohydrate or a high-fat feeding model. For 8 weeks, C57BL/J6 mice had free access to plain water or eiher 30% fructose or glucose solution as drinking water. Alternatively, a high-fat diet was compared with standard chow diet. Additionally, some of the animals were treated with 5-HT3 receptor inhibitor tropisetron (0.2 mg/kg/d), the 5-HT precursor tryptophan (0.4 g/kg/d), or the probiotic strain LGG (about 107-2×108 bacteria per day). The tropisetron studies were also performed in leptin-deficient ob/ob mice and control littermates. After six weeks, markers of intestinal permeability, bacterial translocation, and liver damage, as well as changes within the intestinal serotonergic system were assessed.
Results
Chronic intake of fructose, glucose or a high-fat diet caused a marked increase in body weight (fat < glucose < fructose) as well as in intestinal permeability, portal endotoxin levels, and liver fat content (fructose = fat < glucose). These effects were even more pronounced when the experiments were performed in mice lacking SERT (SERT k.o. mice) resulting in elevated 5-HT levels. On the other hand, the effects of diets were clearly attenuated in mice treated with tropisetron or LGG, and less extensively modulated by oral tryptophan supplementation. Tropisetron, tryptophan and LGG also caused a reduction of the expression of the tight junction protein occludin suggesting that the drugs act on the intestinal level. Interestingly, the diets caused a change in intestinal 5-HT tissue levels, in 5-HT3a receptor expression, and in SERT expression. The inhibitory effects of tropisetron on fatty liver disease were seen in most NAFLD models tested (fructose-induced, glucose-induced, and ob/ob mice).
Conclusion
Our data indicate that the intestinal serotonergic system and in particular the serotonin receptor 5-HT3a are involved in obesity-related GI barrier dysfunction and fatty liver disease. Our data also provide evidence that these detrimental effects of diets can be attenuated by tropisetron, tryptophan and LGG suggesting these drugs as new candidates for protection against fatty liver disease and the metabolic syndrome caused by any form of malnutrition.
Background
Excessive gestational weight gain (GWG) increases the risk of a number of adverse pregnancy outcomes and was recently identified as a potential risk factor for childhood obesity. It is therefore of interest whether GWG can be modified by an intervention combining dietary counseling and physical activity.
Objective
The objective was to review published data on interventions to reduce GWG by modulating diet and physical activity during pregnancy.
Design
We systematically reviewed 4 databases and bibliographies of various publications supplemented by a hand-search for relevant articles published in English or German and performed a metaanalysis to quantify the effect estimate by a random-effects model.
Results
Four randomized controlled trials and 5 nonrandomized trials with a total of 1549 women enrolled were identified as being relevant. Meta-analyses of all 9 trials indicated a lower GWG in the intervention groups, with a standardized mean difference of 20.22 units (95% CI: 20.38, 20.05 units). We observed no indication for publication bias.
Conclusions
Interventions based on physical activity and dietary counseling, usually combined with supplementary weight monitoring, appear to be successful in reducing GWG. The results are of particular interest with respect to the objective of preventing excessive GWG.
Seit 10 Jahren ermöglicht die APV-Initiative eine standardisierte longitudinale Dokumentation übergewichtiger oder adipöser Kinder und Jugendlicher in spezialisierten Adipositaszentren in Deutschland und Österreich. Anonymisierte Verlaufsdaten werden zweimal jährlich exportiert und gemeinsam ausgewertet. Benchmarking-Daten über die Struktur-, Prozeß- und Ergebnisqualität werden an die Zentren zurückgespielt, der Gesamtdatenpool steht für versorgungsepidemiologische und patientenrelevante Forschungsfragen zur Verfügung. Im Juni 2010 liegen 201691 Untersuchungstermine von insgesamt 62901 Patienten aus 162 Behandlungszentren (27 Reha-Kliniken, 135 ambulante Programme) vor. Multiple logistische Regressionsanalysen sowie hierarchische lineare Regressionsmodelle zur Modellierung der Zentrumsheterogenität wurden eingesetzt (SAS 9.2).
Nach Adjustierung für Alter und Geschlecht besteht der engste Zusammenhang mit erhöhtem BMI für die Hypertension (relatives Risiko verglichen mit Normalgewichtigen: Übergewicht 3.37 [3.06, 3.71], Adipositas 5.37 [4.95, 5.82], extreme Adipositas 9.91 [9.14, 10.74]). Ein erniedrigtes HDL-Cholesterin zeigte ebenfalls eine enge Beziehung zum BMI (relatives Risiko verglichen mit Normalgewichtigen: Übergewicht 1.60 [1.35, 1.91], Adipositas 2.51 [2.21, 2.84], extreme Adipositas 4.47 [3.96, 5.05]). Im Gegensatz dazu waren die Beziehungen für Gesamtcholesterin, LDL-Cholesterin und Triglyceride weniger ausgeprägt. Signifikante Geschlechtsunterschiede fanden sich für Blutdruck, Triglyceride und HDL-Cholesterin.
Die APV-Initiative zeigt dass Datenerhebung unter realen Versorgungsbedingungen sowohl für Qualitätsmanagement als auch für patientennahe Forschungsfragestellungen eingesetzt werden können. Die Daten belegen die Bedeutung von Diagnostik und Therapie der kardiovaskulärer Komorbidität bei adipösen Jugendlichen.
Fragestellung
Im Rahmen des Kompetenznetzwerks Adipositas werden im Teilprojekt 2 des PreVENT-Verbunds u.a. die familiäre Aggregation von körperlicher Fitness (KF) sowie die Rollen von KF und körperlicher Aktivität (KA) bei der Entwicklung von Übergewicht und Adipositas untersucht. In der durchgeführten Familienstudie wird KF mittels VO2max über Spiroergometrie ermittelt sowie KA anhand von Accelerometrie (Acc) gemessen, für deren Interpretation häufig Aktivitätsklassen (z.B. moderat, stark) verwendet werden. Für Acc stehen mehrere, meist altersabhängige, Kategorisierungsschemata zur Verfügung. Diese können u.U. unterschiedliche Effekte von KA auf Übergewicht/Adipositas entstehen lassen. Bei Erwachsenen wurde KA zusätzlich mit Hilfe des International Physical Activity Questionnaires (IPAQ) erfasst. Dabei ist die Übereinstimmung der Messwerte von Acc und IPAQ ebenfalls von Interesse.
Methodik
In die Studie wurden 79 Familien mit insgesamt 295 Teilnehmern eingeschlossen (mittlere Familiengröße: 3,73). Dabei nahmen 158 Erwachsene im Alter von 30-54 Jahren (m/w: 50%/50%) und 137 Kinder im Alter von 5-17 Jahren (m/w: 54%/46%) an den Untersuchungen teil. Insgesamt liegen 291 Spiroergometriemessungen sowie von 136 Erwachsenen und 124 Kindern Acc-Daten vor, dabei wird die Kategorisierung der Acc-Daten für Erwachsene u.a. anhand Freedson und Swartz durchgeführt.
Die familiäre Aggregation von KF wird über den Intrakorrelationskoeffizienten (ICC) bestimmt. Der Einfluss von KF und moderater/starker KA (MVPA) auf Übergewicht/Adipositas wird mit gemischten linearen Modellen, adjustiert nach Alter und Geschlecht, geschätzt. Zusätzlich wird der Effekt von MVPA auf Übergewicht/Adipositas für unterschiedliche Kategorisierungen verglichen und die Korrelation zwischen Acc und IPAQ mittels Spearman berechnet.
Ergebnisse
Es liegt eine positive familiäre Aggregation von KF (ICC=0.216, p< .0001) vor, nach zusätzlicher Adjustierung mit BMI ergibt sich ICC=0.143 (p=.004). Der Einfluss von KF auf Übergewicht/Adipositas liegt bei OR=0.839 (CI: 0.788-0.893). Allerdings unterscheidet sich der Effekt von MVPA auf Adipositas je nach verwendetem Kategorisierungsschema. Für Erwachsene wird KA nach Freedson als Schutzfaktor (OR=0.748, CI: 0.513-1.091) und nach Swartz als Risikofaktor (OR=1.123, CI: 0.424-2.974) bewertet. Auch die Korrelation von MVPA gemessen durch Acc und IPAQ unterscheidet sich deutlich (Freedson: r=0.249 (p=.009), Swartz: r=0.142 (p=.137)).
Schlussfolgerung
Die Studie zeigt eine familiäre Aggregation von KF und einen protektiven Einfluss von KF auf Übergewicht/Adipositas. Die Ergebnisse zeigen außerdem exemplarisch Schwierigkeiten bei der Interpretation der Daten zu KA. Für eine bessere Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Studienpopulationen benötigt es weitere Forschung im Hinblick auf angemessene alters- und geschlechtsspezifische Messmethoden, auch im Hinblick auf die Auswahl geeigneter Parameter für die Interpretation von KA gemessen mit Acc.
Background
Until the age of fifty approximately every second man or woman develops prediabetes in Germany. This doubles cardiovascular and total mortality and 5-10% develop diabetes per year. Though several randomized trials have proven that diabetes type 2 is evitable by moderate lifestyle modification, no screening for prediabetes has been implemented as yet. DELIGHT (Delay of impaired glucose tolerance by a healthy lifestyle trial) assesses if long-standing diabetes prevention is feasible within the financial scope of the German legal health system.
Materials and methods
In 5 companies employees with a waist circumference of ≥94 (men) and ≥80 cm (women) were offered a check-up including anthropometry, fasting plasma glucose and lipids, an oral glucose tolerance test, and questionnaires regarding life-style and nutrition. Those with fasting plasma glucose ≥100 mg/dl or postprandially ≥140 mg/dl were followed for 3 years and offered an optional moderate lifestyle intervention program including dietary advice and walking during the first year.
Results
34% of 240 participants with elevated waist had impaired glucose tolerance (30-40 years 26%; >50 years 48%), 3% of these an as yet unknown diabetes. 95% were identified by fasting glucose ≥100 mg/dl. 60% of men and 45% of women were hypertensive; 50% had a metabolic syndrome. On average the mean weight of those that had lost ≥1 kg was 6 kg lower in men and 3 kg in women after 6 months and similarly after 3 years. Plasma glucose, lipids and blood pressure were improved. Among these no diabetes developed. 4 out of 8 newly diagnosed diabetics lost ≥1 kg and their diabetes. Among those with a weight loss of < 1kg or weight gain, 10% of men and 5% of women developed diabetes type 2. A cost analysis indicated that screening for prediabetes does not lead to an increase in number or costs of drug prescriptions.
Conclusions
Screening for prediabetes and long-term diabetes prevention is successfully feasible within the scope of a legal insurance system. Cost do not rise, rather future savings seem plausible.
Überessen ist neben einer Reihe weiterer psychosozialer sowie biogenetischer Risikofaktoren zentral für die Entstehung von Übergewicht und Adipositas. Überessen und Essanfälle, die eine psychopathologisch relevante Form des Überessens darstellen, werden auf der Grundlage einer genetischen Prädisposition erlernt. In dem Vortrag werden Lernmechanismen zur Erklärung von Überessen vorgestellt und anhand aktueller Forschung veranschaulicht. Sie stammen aus den Bereichen der klassischen und operanten Konditionierung sowie des sozialen und kognitiven Lernens. Eine Kenntnis dieser Lernmechanismen ist für die Behandlung von Überessen zentral, was wiederum ein erfolgreiches Gewichtsmanagement fördern kann. Daher werden darauf aufbauend lerntheoretisch begründete Interventionen zur Behandlung von Überessen dargestellt und auf ihre Wirksamkeit hin beleuchtet.
Das Konzept der Exekutivfunktionen umfasst mentale Prozesse höherer Ordnung, deren Zusammenspiel zielgerichtetes Verhalten und flexibles angemessenes Reagieren auf neue Situationen gewährleistet. Exekutivfunktionen ermöglichen die Regulation von Handlungsimpulsen und die Kontrolle negativer Affekte durch Filterung von Informationen, flexible Handlungsplanung und falls notwendig zum Aufschieben von dominanten Wünschen und Verzögern oder Stoppen von unangemessenen, schädigenden Handlungen. Sie sind immer dann relevant, wenn mehrere Handlungsalternativen hinsichtlich ihrer Konsequenzen miteinander verglichen und Hypothesen über die Folgen des eigenen Handelns gegeneinander abgewogen werden müssen. Das neuropsychologische Konzept der Exekutivfunktionen ist eng mit dem psychologischen Konzept von Selbstregulation/Impulskontrolle verknüpft. Da Läsionen im Bereich des Frontalhirns häufig zu einer Beeinträchtigung der Exekutivfunktionen (Frontalhirn-Syndrom) führen, wird die Vermittlung derselben durch das Frontalhirn angenommen.
Die bisherige Studienlage zeigt, dass exekutive Funktionen bei extrem übergewichtigen Patienten beeinträchtigt sind. Möglicherweise werden die kognitiven Defizite durch die Begleiterkrankungen der Adipositas (z. B. Hypertonie, Diabetes mellitus Typ 2, obstruktives Schlafapnoe-Syndrom) oder einen verringerten Blutfluss im Gehirn, durch mögliche „stumme“ cerebrovaskuläre Ereignisse, durch eine endotheliale Dysfunktion oder inflammatorische Prozesse verursacht. Aktuelle Daten lassen zudem vermuten, dass eine verringerte Dopamin-D2-Rezeptor-Verfügbarkeit bei Patienten mit Adipositas und die damit einhergehende reduzierte metabolische Aktivität im dorsolateralen Kortex und Cingulum zur Schwächung der Exekutivfunktionen und damit zum Überessen beitragen. Ebenso wird den Adipozyten, welche nicht nur Fett speichern sondern auch Proteine sezernieren (z. B. Cytokine, Leptin), eine entscheidende Bedeutung zugeschrieben. So wird beispielsweise ein Zusammenhang zwischen einem erniedrigten Leptinspiegel und verringerter kognitiver Performanz vermutet.
Wahrscheinlich tragen reduzierte Exekutivfunktionen bzw. eine verringerte Selbstkontrolle zu den Problemen bei der Steuerung des Essverhaltens bei adipösen Patienten bei. Ungeklärt ist, ob extremes Übergewicht eine Ursache oder ein Resultat exekutiver Dysfunktion darstellt. Es besteht Forschungsbedarf, um die Zusammenhänge zwischen Adipositas und defizitären Exekutivfunktionen besser verstehen zu können. Zudem ist noch ungewiss, inwiefern eine nachhaltige und klinisch signifikante Gewichtsreduktion z. B. nach Adipositaschirurgie zur Verbesserung exekutiver Funktionen führt. Hier bedarf es longitudinaler Studien, um die Zusammenhänge zwischen Adipositas und defizitären Exekutivfunktionen besser verstehen zu können.
Fragestellung
Kognitiv-verhaltenstherapeutische Interventionen zur Veränderung des Lebensstils erreichen bei adipösen Kindern hinsichtlich der Stabilisierung des Körpergewichts eine moderate Wirksamkeit. Die dazu notwendigen langfristigen Verhaltensänderungen sind für die betroffenen Kinder und ihre Familien mit grossem Aufwand verbunden. Die vorliegende Studie evaluiert die langfristige Effektivität der manualisierten Behandlung TAKE (Munsch et al., 2008) zum Zeitpunkt der 5 Jahreskatamnese hinsichtlich des Gewichtsverlaufs sowie der psychischen Befindlichkeit im Vergleich zu den Familien, die frühzeitig aus TAKE ausschieden.
Methodik
53 übergewichtige bzw. adipöse 8-12 jährige Kinder wurden randomisiert einer ambulanten alleinigen Behandlung der Eltern bzw. einer parallelen, kognitiv-verhaltenstherapeutischen Eltern-Kind Behandlung zugeführt. Es wurden Gewichtsstatus, Ängstlichkeit und Depressivität sowie psychische Störungen bei Kindern und Eltern sowie Verhaltensprobleme mittels Fragebögen und Interviews erfasst. Die Abbrecherquote während der aktiven Behandlung betrug (32%, N= 19). Zum Zeitpunkt der 5-Jahreskatamnese nahmen 19 Familien, die die Behandlung durchführten und 18 Familien, die die Behandlung abbrachen teil.
Ergebnisse
Die im Rahmen der aktiven Behandlung erreichte Gewichtsstabilisierung bzw. Reduktion der psychischen Belastung erwies sich über den Katamnesezeitraum von 5 Jahren als stabil. Familien, deren Kinder TAKE frühzeitig abbrachen zeigten einen vergleichsweise schlechteren Verlauf.
Schlussfolgerungen
Die Ergebnisse weisen auf einen moderaten und langfristigen Therapieerfolg hinsichtlich der Gewichtsentwicklung sowie der psychischen Befindlichkeit nach Behandlung hin. Künftig sollten Prädiktoren- sowie Moderatorenanalysen auf der Basis grösserer Stichproben durchgeführt werden. Eine Reduktion der Abbrecherquote könnte durch die Einführung individualisierter Module zur Unterstützung und Förderung der langfristigen Motivation erreicht werden.
Hintergrund
Aussagen über Veränderungen psychischer und psychosozialer Parameter nach konservativer oder chirurgischer Adipositasbehandlung im Langzeitverlauf sind bislang nur eingeschränkt möglich. Ziel der multizentrischen prospektiven Studie zum Gewichtsverlauf nach Adipositastherapie (EBOTS) ist daher die Überprüfung von Zusammenhängen zwischen psychischen, psychosozialen und körperlichen Parametern und dem Langzeitgewichtsverlauf. Insbesondere die depressive Symptomatik, die Lebensqualität und das Selbstwertgefühl sind dabei von Interesse.
Methode
Untersucht wurden zwei Teilstichproben der multizentrischen Gewichtsverlaufsstudie (EBOTS): N= 251 adipöse Probanden, die an einer konservativen Gewichtsreduktionsmaßnahme teilnahmen (Optifast®) und n = 153 Patienten mit dem Anliegen einer Adipositaschirurgie (restriktive Operationsmethode). Die Probanden wurden vor Beginn der Gewichtsreduktionsmaßnahme (T1) sowie zu drei Katamnesezeitpunkten befragt: ein Jahr (T2), zwei Jahre (T3) und vier Jahre (T4) nach Beginn der Gewichtsreduktionsmaßnahme. Analysiert wurden für die vorliegende Fragestellung die Daten der vier Jahres-Katamnese. Die Daten basieren auf einer Intention-to-Treat Stichprobe (LOCF-Methode).
Ergebnisse
Zu T1 fand sich ein signifikanter Unterschied zwischen den Treatmentgruppen bzgl. Depressivität und körperlicher Gesundheit: Chirurgiepatienten wiesen höhere Werte im HADS auf und berichteten einen schlechteren Gesundheitszustand. Nach vier Jahren wiesen insbesondere Chirurgiepatienten eine signifikante Verbesserung der Depressionswerte (HADS) und der körperlichen Gesundheit (SF36) auf. Das emotionale Wohlbefinden veränderte sich nicht signifikant, während sich das Selbstwertgefühl vor allem bei Frauen signifikant über die Zeit verbesserte. Die Entwicklung des BMI über die Zeit korreliert signifikant positiv mit der Entwicklung der Depressivität. Eine signifikante negative Korrelation findet sich zwischen Abnahme des BMI und Veränderung der körperlichen Gesundheit. Zudem ist eine Gewichtsabnahme positiv mit der Verbesserung des Selbstwertgefühls assoziiert.
Schlussfolgerung
Die Daten zeigen, dass eine bessere Gewichtsreduktion in der Gruppe der chirurgischen Patienten auch mit einer signifikanten Verbesserung der depressiven Symptomatik einhergeht, während die Verbesserung der depressiven Symptomatik in der konservativen Behandlungsgruppe weniger deutlich ist. Eine im Langzeitverlauf stabile Gewichtsabnahme ist mit einer verbesserten körperlichen Gesundheit und mit einem höheren Selbstwert verbunden. Weitere Analysen sind erforderlich, um mögliche Prädiktoren für die Verbesserung der Parameter zu identifizieren und kausale Aussagen zu ermöglichen.
Die wesentlichen Weichen für die Entwicklung und Etablierung von Nahrungsmittelpräferenzen und Essverhaltensstilen werden spätestens in der frühen Kindheit gestellt. Eltern beeinflussen diesen Prozess auf vielfältige Art und Weise. Zu den Möglichkeiten der sozialen Einflussnahme zählen einerseits eher direkte Steuerungsstrategien, wie die Kinder drängen bestimmte Nahrungsmittel zu konsumieren, andererseits aber auch eher indirekte Wege, z.B. welche Nahrungsmittel zur Verfügung gestellt werden. Eltern stellen somit nicht nur den sozialen Kontext her, in dem Essverhalten stattfindet, sondern sie formen auch die konkreten Essverhaltensweisen ihrer Kinder.
Die Untersuchung von intergenerativen Zusammenhängen im Essverhalten kann in zwei große Bereiche eingeteilt werden:
1. Gibt es Zusammenhänge zwischen den Nahrungsmittelpräferenzen und der Nahrungsmittelzufuhr von Kindern und ihren Eltern?
2. Gibt es innerfamiliäre Zusammenhänge zwischen dem elterlichen und kindlichen Essverhaltensstil, d.h. z.B. der Essgeschwindigkeit oder der Ansprechbarkeit auf bestimmte soziale oder emotionale Stimuli als Auslöser von Essverhalten?
Eine Meta-Analyse zur Beziehung zwischen elterlichen und kindlichen Nahrungsmittelpräferenzen ergab signifikante, aber in der Höhe eher geringere Korrelationen (r < .2). Erste Befunde legen nahe, dass die Nahrungsmittelpräferenzen bereits während der Schwangerschaft und Stillzeit durch die wiederholte Exposition von bestimmten Geschmacksqualitäten beeinflusst werden. Auch bezogen auf den Konsum von Nahrungsmitteln zeigten sich Zusammenhänge zwischen dem elterlichen und dem kindlichen Konsum von Obst und Gemüse, aber auch teilweise von Snackingverhalten.
Die Untersuchung der Essverhaltensstile konzentriert sich vor allem auf die Untersuchung von emotionalem und externalem Essverhalten. Aus dem Bereich der Essstörungen liegen Befunde zum sog. Restriktiven Essverhalten vor. Die Zusammenhänge zwischen Eltern und Kind wurden bislang in der Forschung allerdings vor allem querschnittlich oder in kleineren experimentellen Studien an eher hochselektiven Gruppen betrachtet, was die Aussagekraft der Befunde einschränkt. Die Befundlage verweist mehrheitlich auf einen positiven Zusammenhang zwischen dem (mütterlichen) und kindlichen Essverhalten. Als Moderator dieser Beziehung sollte vor allem das Alter des Kindes berücksichtigt werden, aber auch der Einfluss der elterlichen Steuerungsstrategien konnte gezeigt werden. Die Befunde zum Einfluss des kindlichen Geschlechts sind uneinheitlich.
Die vorliegenden Befunde unterstreichen das Bestehen von familiären Essverhaltensmustern und -stilen. Wünschenswert wären in Zukunft Studien, die sich verstärkt dem Säuglingsalter und der Erforschung der zugrundeliegenden Mechanismen der familialen Transmission widmen. Die dabei erzielten Erkenntnisse sind für die Frage nach dem konkreten Einbezug von Eltern in Präventionsprogramme zum kindlichen Übergewicht von entscheidender Bedeutung.
The idea of a set point regulation of body weight is based on the assumption of a homeostatically controlled body weight with voluntary energy intake matching energy expenditure including spontaneous physical activity without cognitive control. Recent research is on neuroendocrine circuits of energy balance regulating energy intake, energy expenditure and macronutrient oxidation. These have been characterized in great detail based on animal studies but their significance in humans remains to be proven. The high prevalence of obesity seems to argue against an efficient homeostatic regulation of body weight. By contrast, classical studies in humans (like the Minnesota starvation study published in 1950) support the existence of a set point in body weight control. These studies were however based on a traditional lifestyle with a low fat diet and a high level of physical activity. The same is true for studies in rats supporting a set point regulation of body weight only on a low fat chow diet. By contrast, feeding rats a high fat, high sugar cafeteria diet led to an apparent loss in homeostatic weight control with marked increases in weight. A typical Western diet with a sedentary lifestyle may thus override or even offset the biological control of energy balance. Besides inactivity and a high fat energy dense diet several other factors may contribute to a shift in energy balance (i.e. an upregulation of the set point and or the occurrence of different so called settling points, i.e. shifting set points). These factors include smoking cessation, chronic stress, short sleep, frequent or yo-yo dieting, marriage, Christmas vacation, ageing as well as endocrine changes as observed during and after pregnancy and during menopause. Endocrine and metabolic adaptations to alterations in energy intake and/or energy expenditure explain shifts in homeostatic set point regulation. There is evidence that settling points result from weight change-associated alterations in body composition (i.e. increases or decreases in either fat mass and fat free mass), which again cause endocrine and metabolic alterations (i.e. changes in leptin secretion and/or resting energy expenditure). Thus, body weight may be either high or low but is nevertheless „defended“ against weight loss or weight gain, suggesting an upward (in the case of obesity) or downward shift (in the case of anorexia nervosa) in the set point of body weight which is an adaptation rather than a fixed biological regulation. In summary, present evidence does not suggest a static set point of human body weight. A homeostatic control of energy balance is evident but it's efficiency seems to be lost in affluent societies (i.e. in the face of abundance). Inter individual differences in prospective weight gain may reflect differences in the ability to compensate an obesogenic environment and socio cultural influences by biological adaptation in energy intake and energy expenditure.
Fragestellung
Die verhaltensorientierte Adipositastherapie und Adipositasschulung zielt auf eine dauerhafte Veränderung des Ess-, Ernährungs- und Bewegungsverhaltens, um eine langfristige Reduktion der erhöhten Körperfettmasse zu erreichen. Die beabsichtigten Änderungen bestehen nicht aus einzelnen, voneinander unabhängigen Verhaltensweisen, sondern bilden einen kohärenten aktiven, gesundheitsorientierten Lebensstil. Es stellt sich die Frage, ob die gegenwärtig in Deutschland verfügbaren Behandlungsansätze für Kinder und Jugendliche in der Lage sind, eine solche Lebensstilveränderung zu initiieren und langfristig zu etablieren.
Methode
In der bundesweiten EvAKuJ-Beobachtunggstudie wurden 1916 PatientInnen zwischen 8 und 16,9 Jahren aus 48 Behandlungszentren über einen Zeitraum von bis zu 2 Jahren nach Therapieende untersucht und mittels Fragebogen befragt. Erfasst wurde unter anderem die Lebensmittelsmittelauswahl, kognitive Kontrolle und Störbarkeit des Essverhaltens, körperliche Aktivität und Sport, sowie Medienkonsum.
Ergebnisse
794 PatientInnen (41 %) konnten nach 1 oder 2 Jahren nachuntersucht werden. Soweit anhand der vorhandenen Daten Aussagen getroffen werden können, muss festgestellt werden, dass eine nachhaltige und langfristige Verbesserung der Lebensmittelauswahl und des Nahrungsverzehrs im hier untersuchten Studienkollektiv mit dem verwendeten Befragungsinstrument nicht dokumentiert werden kann. Auch beim Essverhalten zeigen sich zumeist nur vorübergehende Verbesserungen der flexiblen Kontrolle des Essverhaltens bzw. Verringerungen der Störbarkeit und der rigiden Kontrolle des Essverhaltenes. Langfristig, d.h. ein bis zwei Jahre nach Therapieende werden diese Veränderungen von weniger als 15 bzw. 10% der behandelten PatientInnen beibehalten. Auch hinsichtlich des Medienkonsums und der körperlichsportlichen Aktivität muss festgestellt werden, dass hier insgesamt keine deutlichen langfristigen Verbesserungen festgestellt werden konnten. Lediglich für rund 15% der behandelten PatientInnen kann eine Steigerung der körperlichen Aktivität bzw. eine Verringerung des Medienkonsums dokumentiert werden.
Schlussfolgerungen
Veränderungen des Lebensstils, die sich in einem gesünderen Ernährungs-, Ess-, Medien- und Bewegungsverhalten niederschlagen, sind angesichts der hohen Drop-out-Rate schwierig zu beurteilen. Hinzu kommt, dass nach dem Kinder- und Jugend-Gesundheitssurvey KIGGS generell mit zunehmendem Alter eine Entwicklung des Ess-, Be-wegungs- und Medienverhaltens in eine ungesündere Richtung zu erwarten ist. Dennoch, wenn die verfügbaren Daten zugrunde gelegt werden, scheint es, dass eine nachhaltige, positive Veränderung des Lebensstils durch die Adipositasbehandlung überwiegend nicht gelingt.
Fragestellung
Ein Ziel der Beobachtungsstudie der Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung (EVAKuJ) war die Untersuchung von Erfolgsprädiktoren für die Behandlung von Übergewicht und Adipositas bei Kindern und Jugendlichen.
Methodik
Eingeschlossen wurden 8-16 jährige Übergewichtige und Adipöse (N=1916) von ambulanten und stationären Anbietern der EvAKuJ.
Die Bezugspersonen wurden vor Behandlungsbeginn (t0) u.a. zum sozioökonomischen Status (SES), Familienklima und zur psychosozialen Anpassung ihres Kindes mit dem „strength and difficulties questionnaire“ einschließlich der Subskala Hyperaktivität (SDQ-Hyper) und die Kinder zum Ess- (FEV-K), Ernährungs-(FFL), Medien- und Bewegungsverhalten (gemäß KIGGS), zur Unterstützung durch die Eltern, Selbstwirksamkeit und Lebensqualität (u.a. Kindl-Adi) mittels Fragebögen befragt. BMI-SDS (SDS-LMS-Score des Körpermassenindex) wurde aus professioneller Anthropometrie nach AGA Referenzwerten berechnet. Als gewichtsbezogener kurz-, länger- und langfristiger Erfolg wurde eine Reduktion des BMI-SDS um mindestens 0,2 zu Behandlungsende (t1), 1 Jahr nach Behandlungsende (t2) bzw. 2 Jahre nach Behandlungsende (t3) gegenüber dem Ausgangswert (t0) definiert (fehlende Werte = Misserfolg). Baseline-Prädiktoren dieses Erfolgs wurden mittels binärer logistischer wurden mit BMI-sds (t0), Geschlecht und Alter als Covariaten getrennt für das ambulante und stationäre Setting analysiert.
Ergebnis
Der gewichtsbezogene Behandlungserfolg wird kurz und langfristig durch ein jüngeres Alter und insbesondere einen niedrigeren Schweregrad vorhergesagt. Geschlechtsunterschiede fehlen.
Uni- und multivariat wird der ambulante kurz- länger- und langfristige Erfolg durch einen niedrigen SDQ-Hyperaktivität prädiziert. Eine niedrige Geschwisterzahl sagt isoliert den kurzfristigen, ein hoher SES isoliert den längerfristigen Erfolg vorher. Eine hohe adipositasspezifische Lebensqualität prädiziert uni- nicht aber multivariat den längerfristigen Erfolg. Im stationären Setting ergaben sich keine konsistenten Prädiktoren.
Es bestehen keine konsistenten Unterschiede zwischen den Settings und ambulanten Behandlungsclustern. Eine längere Behandlungsdauer war ambulant für alle Beobachtungsintervalle günstig, stationär nur kurzfristig. Ambulant war die Gesamtzahl der Therapieeinheiten, die Zahl der Eltern- und Kinderschulungseinheiten getrennt sowie die Zahl der psychologischen und Bewegungseinheiten (nicht aber Ernährung) für Kinder univariat erfolgsprädiktiv. Diese Zusammenhänge waren für Mädchen, nicht aber Jungen nachweisbar. Der stärkste Effekt wurde für die psychosozialen Therapieeinheiten bei Kindern beobachtet.
Schlussfolgerungen
Neben dem Alter und Schweregrad moderiert vor allem die Impulskontrolle bzw. Aufmerksamkeit des Kindes den Behandlungseffekt (vgl. Nederkoorn et al. 2006).
Für die Dauer und Intensität der Adipositastrainings lassen sich im ambulanten Setting für Mädchen Dosiseffekte nachweisen.
Verhaltenstherapeutisch orientierte Adipositas-Therapieprogramme verfolgen ein Spektrum von Zielen: Verbesserung des Ernährungs- und Bewegungsverhaltens, des Selbstwertgefühles, der Lebensqualität, der sozialen Integration und der körperlichen Fitness ebenso wie eine Reduktion des BMI-Wertes. Die langfristige gesundheitliche Situation der Patienten wird vor allem durch kardiovaskuläre Risiken geprägt, so dass eine Reduktion von Hypertonie, Fettstoffwechsel- oder Kohlenhydrat-stoffwechsel-Störung ebenfalls ein wichtiges Therapieziel darstellt.
In der aktuellen Diskussion werden verhaltenstherapeutische Ansätze bei adipösen Jugendlichen oft global als wirkungslos eingestuft und der chirurgische Weg als einzig erfolgversprechend angesehen. Die Daten der EvaKuJ-Studie widersprechen dieser Sichtweise. Von den 1916 in die Studie eingeschlossenen Patienten (mittleres Alter 12.6 ± 2.2 Jahre, 57 % weiblich) konnten 794 Patienten im Mittel 2.2 Jahre nach Therapiebeginn standardisiert durch medizinisches Personal nachuntersucht werden. Der BMI-SDS-LMS-Wert nahm bei den nachuntersuchten Patienten (per-protocol-Analyse) von einem Ausgangswert von 2.43 ± 0.5 auf 2.15 ± 0.7 ab. Da der hohe Loss-to-Follow-up möglicherweise mit dem Erfolg oder Misserfolg der Gewichtsabnahme zusammenhängen könnte, wurden nach dem Intention-To-Treat-Ansatz alle nicht nachuntersuchten Patienten als Misserfolg gewertet. Wird jede dokumentierte Gewichtsabnahme als Erfolg gewertet, so waren trotz diesem sehr pessimistischen Ansatz 25,8 % der Patienten erfolgreich. Nach AGA-Leitlinien wird eine klinisch relevante BMI-Reduktion angenommen, wenn der BMI um mindestens 0.2 Standardabweichungen abnimmt. Bei 19.6 % der Studienpatienten konnte dieser Erfolg durch eine erneute Messung belegt werden. Eine hervorragende BMI-Reduktion mit mehr als 0.5 Standardabweichungen wurde bei immerhin 9.4 % der Patienten nachgewiesen. Bei Therapiebeginn jüngere und noch nicht extrem adipöse Patienten zeigten dabei signifikant bessere Erfolge. Ein Geschlechtsunterschied bestand nicht. Im Vergleich der Therapieangebote (ambulante Schulung versus stationäre Reha, Therapiecluster mit unterschiedlichen Therapiekonzepten und Behandlungsschwerpunkten) zeigte sich ein sehr heterogenes und nicht eindimensional interpretierbares Bild, wobei immer auch Unterschiede der eingeschlossenen Patienten bezüglich sozialem Hintergrund, familiärer Unterstützung und eigener Motivation berücksichtigt werden müssen. In der EvAKuJ-Studie entschieden sich Patienten zusammen mit Eltern, Hausarzt/Kinderarzt und Kostenträger abhängig von lokaler Verfügbarkeit, individuellen Präferenzen und finanziellen/praktischen Überlegungen für ein Therapieangebot. Zu Studienbeginn hatten 32 % der Patienten eine Hypertension und 37 % eine Fettstoffwechselstörung - neben Gesundheitsverhalten und BMI stellt deshalb die medizinische Komorbidität einen wichtigen Aspekt der Betreuung übergewichtiger und adipöser Kinder und Jugendlicher dar.
Fragestellungen
Therapiemaßnahmen zur Behandlung von Übergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter zielen auf eine langfristige Umstellung des Ernährungs- und Bewegungsverhaltens ab. Nicht nur das betroffene Kind, sondern die ganze Familie muss deshalb erkennen, wo die Ursachen für Übergewicht liegen. In der vorliegenden Auswertung soll anhand des EvAKuJ-Kollektivs die Familiensituation der adipösen PatientInnen näher beschrieben werden.
Methodik
Die nationale EvAKuJ-Beobachtungsstudie wird seit Juli 2005 im Auftrag der BZgA (Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung) durchgeführt. Für die vorliegende Auswertung wurden 1916 übergewichtige oder adipöse PatientInnen aus 48 Therapieeinrichtungen vor Therapiebeginn (t0), am Therapieende (t1) und mindestens ein Jahr nach Therapieende (t2/t3) untersucht. Einschlusskriterien waren ein BMI < 90. Perzentile und ein Alter zwischen 8 und 16,9 Jahren. Größe, Gewicht und Komorbiditäten wurden bestimmt, psychosoziale Variablen wurden mittels ausführlicher Fragebogeninstrumente für PatientInnen und Eltern ermittelt.
Ergebnisse
57% der Kinder waren Mädchen (mittleres Alter 12,6 ±2,2 Jahre, mittlerer BMI-SDS 2,4 ±0,5). Das durchschnittliche Alter der Mutter betrug bei Therapiebeginn des Kindes 40,5 ± 12,4 Jahre, das der Väter 43,4 ± 15,1 Jahre. Der durchschnittliche mütterliche BMI (28,1 kg/m2) korrelierte mit dem väterlichen BMI (28,8 kg/m2; r=0,16, Spearman; p< 0,001). Unter Therapie (t1) konnten die PatientInnen den BMI-SDS um −0,27 reduzieren, aber auch die Eltern nahmen im gleichen Zeitraum ab (Mütter −0,18 kg/m2, Väter −0,16 kg/m2). Langfristig (t2/3) erzielten die Kinder eine BMI-SDS-Reduktion von −0,2. Die BMI-Reduktion der Kinder korrelierte mit der mütterlichen Gewichtsabnahme (r=0,10; p< 0,05). Auch Mütter konnten langfristig den BMI reduzieren (−0,26 kg/m2), wohingegen der BMI der Väter wieder Ausgangsniveau erreichte. Der Elternfragebogen wurde am häufigsten (86,1%) von der leiblichen Mutter ausgefüllt. 71% der Eltern waren verheiratet, 16% geschieden, 6% lebten vom Partner getrennt. 65% der Kinder und Jugendlichen lebten zum Zeitpunkt der Befragung bei beiden leiblichen Elternteilen, 12% bei der Mutter und ihrem Partner und 19% bei der alleinerziehenden Mutter. Durchschnittlich lebten 1,9 minderjährige Kinder in jedem Haushalt (Bundesdeutscher Durchschnitt West: 1,7/Ost: 1,4). Das monatliche Nettoeinkommen und die aktuelle berufliche Stellung waren bei den EvAKuJ-Familien geringer als in der Gesamtbevölkerung.
Schlussfolgerung
Viele adipöse Kinder kommen aus Familien, bei denen schon in der Elterngeneration Gewichtsprobleme vorhanden sind. Gelingt eine Reduktion des BMI-SDS bei den Kindern, profitieren häufig auch die Eltern von der Behandlung. Schulungsmaßnahmen sollten unbedingt die Familie des Kindes mit einbeziehen, unter Berücksichtigung der spezifischen Barrieren für Alleinerziehende, kinderreiche Familien, Familien mit Migrationsstatus oder niedrigem Haushaltseinkommen.
Typ-2-Diabetes entsteht durch progredientes Versagen der insulinproduzierenden beta-Zellen des Pankreas fast immer in Kombination mit Insulinresistenz von Leber, Muskel und Fettgewebe. Hierbei modifizieren neben genetischen Komponenten auch exogene Parameter das Diabetesrisiko, wobei die Ernährung eine zentrale Rolle spielt. Tierexperimentelle Daten zeigen, dass sowohl der Fett- als auch der Kohlenhydratanteil der Nahrung Häufigkeit und Zeitpunkt der Diabetesentstehung beeinflussen. Erhält z.B. die NZO-Maus, ein polygenes Modell für Adipositas mit Typ-2-Diabetes eine Diät, die reich an Fett und Kohlenhydraten ist (15% Fett, 47% Kohlenhydrate, 17% Protein), entwickelt sie schon früh aufgrund von beta-Zelluntergang eine Hyperglykämie (Blutglucosekonzentration >16 mmol/l. Füttert man die NZO-Maus kohlenhydratfrei, wird sie trotz des hohen Fettanteils der Diät (68% Fett, 20% Protein) zwar adipös und insulinresistent aber nicht hyperglykämisch, da die beta-Zellen vor Apoptose geschützt sind. Stellt man nach mehrwöchiger Kohlenhydratrestriktion die Diät um und exponiert die Tiere mit Kohlenhydraten, steigen die Blutglucosekonzentrationen bereits nach zwei Tagen deutlich an. Als frühste pathophysiologische Veränderung beobachten wir die Dephsophorylierung der Kinase AKT und eines ihrer Targets, dem Transkriptionsfaktor FoxO1. Im Folgenden wird der Glucosetransporter GLUT2 internalisiert, Insulinspeicher de-graulieren und Plasmainsulinspiegel fallen, so dass schließlich die Glucosehomeostase dekompensiert. Diese Daten zeigen, dass hohe Fettbelastungen (Lipotoxizität) eine Insulinresistenz auslösen und es erst durch den Anstieg der Blutglucosespiegel (Glucotoxizität) zum beta-Zellversagen kommt.
Fragestellung
Der 2003-2006 bundesweit durchgeführte Kinder- und Jugendgesundheitssurvey (KiGGS) zeigt, dass nach deutscher Referenz 14,8% (95%-Konfidenzintervall 14.1-15.6%) der Kinder und Jugendlichen im Alter von 2-17 Jahren übergewichtig oder adipös sind. Der Anteil der Adipösen beträgt 6,1% (95%-KI 5.7-6.6%) (beides nach deutscher Referenz). Legt man das internationale IOTF-Referenzsystem zu Grunde, liegen die Prävalenzen für Übergewicht etwas höher (18,3%, 95%-KI 17.5-19.1%), die für Adipositas etwas niedriger (4,7%, 95%-KI 4.3− 5.1%). Damit stellt sich die Frage nach den Faktoren, die das Auftreten von Übergewicht begünstigen.
Methodik
Bei 13.450 KiGGS-Probanden im Alter von 3-17 Jahren wurden mittels multipler logistischer Regressionmodelle Risikofaktoren für die juvenile Adipositas bestimmt. Die Definition von Adipositas beruhte auf den IOTF-Cutpoints für den BMI, der aus standardisierten Messdaten für Körpergröße und -gewicht bestimmt wurde.
Ergebnis
Als die wichtigsten Risikofaktoren erwiesen sich ein niedriger Sozialstatus (hier definiert als das untere Quartil des Schichtindexes) sowie das Übergewicht der Eltern (bei 1/5 der Kinder sind beide Eltern übergewichtig, bei weiteren 2/5 ein Elternteil). Weiterhin wurden Zusammenhänge mit dem Rauchen der Mutter in der Schwangerschaft, einem hohen Geburtsgewicht (>4000g), einer hohen Gewichtszunahme in der Schwangerschaft (21 kg oder mehr bei normalgewichtigen Müttern), einem hohen Medienkonsum, kurzer Schlafdauer (bei 3- bis 10-Jährigen) und einem Migrationshintergrund (jedoch nicht bei 14- bis 17-Jährigen) gefunden. Ein niedriger Sozialstatus stellt einen Risikofaktor an sich dar; darüber hinaus sind alle anderen Risikofaktoren (außer hohem Geburtsgewicht und kurzer Schlafdauer) bei Kindern aus sozial benachteiligten Familien häufiger zu finden. In multivariaten Analysen nicht bestätigt wurden Zusammenhänge mit dem Stillen, dem Rauchen der Eltern, einer niedrigen körperlichen Aktivität und der für das Modell ausgewählten Ernährungsvariable, nämlich einem hohen Gesamtverzehr von energieliefernden Nahrungsmitteln und Getränken. Die negativen Ergebnisse zu Ernährung und körperlicher Aktivität sind allerdings auch durch methodische Probleme bedingt.
Schlussfolgerung
Um die Prävalenzen wieder auf das Niveau der deutschen Referenzdaten zu senken, müssten die Kinder aus der unteren und mittleren Sozialstatusgruppe die Übergewichtsraten der hohen Statusgruppe (oberes Quartil) erreichen. Die Prävention von Übergewicht und Adipositas muss schon im frühen Kindesalter ansetzen. Zielgruppen müssen Familien aus sozial benachteiligten Schichten und Familien mit Migrationshintergrund sein, sowie Familien mit übergewichtigen Eltern. Neben der Förderung von Bewegung und einer gesunden Ernährung bietet sich besonders die Reduktion der Medienzeit als Präventionsstrategie an. Die angestrebte Verhaltensänderung muss von einer Veränderung der Lebensverhältnisse begleitet sein.
Hintergrund
Die Prävalenz von Übergewicht und Adipositas ist weltweit deutlich angestiegen. Dabei ist die Zunahme der Adipositasprävalenz nicht nur bei Erwachsenen, sondern auch bei Kindern zu beobachten. Die Publikationen zur Prävalenz von Übergewicht und Adipositas beziehen sich jedoch auf jeweils unterschiedliche Altersgruppen, uneinheitliche Erhebungsmethoden sowie Daten, die in verschiedenen Zeiträumen erhoben wurden. Zudem werden unterschiedliche Referenzsysteme zur Klassifikation von Übergewicht und Adipositas eingesetzt, wodurch ein weltweiter Vergleich zusätzlich erschwert wird.
Methoden
In diesem Vortrag werden verschiedene Referenzsysteme vorgestellt sowie deren Auswirkung auf die Einstufung von Übergewicht und Adipositas und somit auf die Prävalenzabschätzung illustriert. Abschließend werden auf Basis der zur Verfügung stehenden weltweiten Daten Karten zur Verteilung der Übergewichts- und Adipositasprävalenz bei Kindern und Jugendlichen erstellt.
Resultate
Es zeigen sich deutliche Unterschiede bei der Ermittlung der Adipositas- bzw. der Übergewichtsprävalenz bei Kindern je nach verwendetem Referenzsystem und Altersgruppe, wobei die verschiedenen Referenzsysteme bei der Einteilung in Übergewicht oder Adipositas nicht immer zu der gleichen Rangfolge zu vergleichender Populationen führen.
Diskussion
Die unterschiedlichen Referenzsysteme, variierenden Stichprobenpläne und unterschiedlichen Altersgruppen schränken die Vergleichbarkeit von Daten, die in verschiedenen Regionen oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten gesammelt wurden, erheblich ein. Weniger offensichtliche Limitationen resultieren zudem aus den verschiedenen Verfahren zur Messung anthropometrischer Parameter bis hin zu der
Tatsache, dass zum Teil Gewicht und Größe nicht gemessen, sondern lediglich abgefragt wurden. Zukünftige Datenerhebungen sollten sich an einem standardisierten Studienprotokoll orientieren, wie es z.B. von der WHO vorgegeben wird.
Hintergrund
Ein Zusammenhang zwischen Behinderung und Adipositas wird für das Kindes- und Jugendalter diskutiert.
Methode
Eine Literaturrecherche in Medline wurde mit folgenden Suchbegriffen durchgeführt: „(children or adolescents) and disability and (overweight or obesity)“. Die Recherche wurde ergänzt um vorliegende Literatur aus Adipositas-, pädiatrischen und neurologischen Fachzeitschriften.
Ergebnisse
Insgesamt 38 relevante Artikel konnten identifiziert werden. Alle Studien zeigen übereinstimmend, dass behinderte Kinder und Jugendliche verglichen mit nicht behinderten etwa doppelt so häufig übergewichtig oder adipös sind. Effektive, nachhaltige Interventionen zur Übergewichtsreduktion sind bisher für adipöse behinderte Kinder und Jugendliche nicht publiziert worden.
Schlussfolgerung
Da behinderte Kinder und Jugendliche überproportional häufig übergewichtig und adipös sind, sollten effektive Präventions- und Interventionsstrategien zur Übergewichtsreduktion entwickelt werden, um ihre soziale Teilhabe nicht noch weiter zu gefährden. Risikofaktoren für Übergewicht bei Behinderung sollten identifiziert werden und der Gewichtsstatus bei Behinderten im Verlauf genau beobachtet werden.
Bei Kindern und Jugendlichen zwischen 3 und 17 Jahren beträgt die Prävalenz von Übergewicht und Adipositas derzeit ca. 15%. Ziel der Querschnittsuntersuchung war die Analyse von metabolischen und kardiovaskulären Risikofaktoren bei Patienten einer Rehabilitationsklinik.
Methoden
Es wurden alle Kinder und Jugendlichen (n=519, Alter 13,6±2,6 Jahre, 57% Mädchen, Größe 1,64±0,12 m, Gewicht 84,0±21,9 kg) erfasst, die im Zeitraum 01.01.2006 bis 31.07.2010 in unserer Klinik am strukturiertes Behandlungs- und Schulungsprogramm (SBSP) teilgenommen hatten. Mittels standardisierter Erfassungsbögen wurden Charakteristika, sozialer und psychologischer Status sowie metabolische und kardiovaskuläre Risikofaktoren erhoben.
Ergebnisse
Während der Teilnahme am stationären SBSP über 36,2±8,1 Tage sanken der BMI von 30,9±5,2 auf 28,5±4,8 kg/m2 (p< 0,001) und der BMI-SDS von 2,44±0,53 auf 2,11±0,62 (p< 0,001). Parallel waren die mittlere Fettmasse von 32,1±12,5 auf 26,9±10,5 kg (p< 0,001), der prozentuale Fettanteil von 37,3±7,0 auf 34,0±6,6% (p< 0,001) abgesunken. Die Intima-Media-Dicke der A. carotis betrug 0,49±0,07 mm. 76% der untersuchten Kinder und Jugendlichen hatten einen Wert >0,45 (und somit oberhalb des Mittelwertes normalgewichtiger gleichaltriger Kinder/Jugendlicher), 57% hatten einen Wert < 0,50 mm. Der mittlere Nüchternblutglukosewert (Vollblut, kapillär) lag bei 4,2±0,5 mmol/l, der mittlere Blutzucker 2 Stunden nach oraler Belastung mit 75 g Glukose (oraler Glukosebelastungstest, oGTT) betrug 5,3±1,0 mmol/l. Erhöhte Nüchternblutglukosewerte (> 5,0 < 6,1 mmol/l, „Impaired fasting glucose“) hatten 4,8% der Kinder und Jugendlichen. Im oGTT wurde bei einem Kind (0,19%) ein Wert 2 Stunden nach Belastung von 13,3 mmol/l und somit ein Diabetes mellitus Typ 2 diagnostiziert, bei 4 Kindern (0,77%) eine gestörte Glukosetoleranz. In der 24-Stunden-Analyse lagen die mittleren systolischen Blutdruckwerte bei 123,1±11,0, die diastolischen bei 68,8±7,5 mmHg. Blutdruckwerte über 140/90 mmHg hatte 1 Kind (0,19%). Weiterhin wurden folgende Laborwerte bei Aufnahme erhoben: TSH 2,74±1,28 μIU/ml, CRP Median < 0,50 (Range < 0,50-6,80) mg/dl, Harnsäure 376,5±92,2 μmol/l, Cholesterin gesamt 4,37±0,86, LDL 2,73±0,79, HDL 1,25±0,27, Triglyzeride 1,10±0,59 mmol/l.
Schlussfolgerungen
Durch die Teilnahme an einem strukturierten Be-handlungs- und Schulungsprogramm lässt sich eine signifikante Reduktion des BMI und BMI-SDS erzielen. Bei 75% der Kinder und Jugendlichen, die zu einem stationären Programm in eine Rehabilitationsklinik eingewiesen werden, liegen pathologische Laborwerte vor und/oder sind kardiovaskuläre Risikofaktoren bereits präsent. Vergleicht man diese Werte mit den Analysen vorausgegangener Jahre, so ergibt sich eine deutliche Zunahme der Prävalenz assoziierter Risikofaktoren. Eine frühzeitige Intervention ist dringend notwendig.
Fragestellung
Nur ein Bruchteil aller nicht-chirurgischen Gewichtsmanagementprogramme wurde vollständig evaluiert. Zumeist werden nur die Daten von Teilnehmern aus Referenzzentren mit überdurchschnittlicher Versorgung veröffentlicht und auch hier oftmals nur die Daten derer, die bis zum Ende des Programms teilnehmen (Completers, per protocol). Der Goldstandard zur Evaluation professioneller Therapieangebote ist jedoch die Inklusion aller Teilnehmer von allen Therapiestandorten, die mit dem entsprechenden Programm begonnen haben. Die Auswertung erfolgt in verschiedenen Intention-to-treat-Modi (Last Observation Carried Forward = LOCF bzw. Baseline Observation Carried Forward = BOCF). Nur ein solches Vorgehen erlaubt die realistische Beurteilung des zu erwartenden Therapieerfolgs für den Durchschnitt aller Teilnehmer. Eine derartige multizentrische Intention-to-treat Evaluation wird beispielhaft für ein interdisziplinäres verhaltensbasiertes Therapieprogramm für morbid Adipöse vorgelegt.
Methodik
Die Daten aller 8.296 Teilnehmer, die im Zeitraum von 1999-2007 (8,5 Jahre) in 37 deutschen Zentren das einjährige ambulante Optifast-52-Programm begonnen hatten, wurden inkludiert. Das ambulante Programm schließt eine 12wöchige Formula-Diät sowie eine intensive multiprofessionelle Betreuung durch Ärzte, Psychologen, Ernährungsund Bewegungsfachkräfte ein. 74 % der Teilnehmer waren Frauen (mittleres Alter 42 Jahre, mittlerer BMI 40,3 kg/m2, mittleres Gewicht 112,0 kg, mittlere Waist-to-Height Ratio 0,69), 26 % Männer (44 Jahre, 42,1 kg/m2, 137,2 kg, WHtR 0,74). Körpergewicht und Bauchumfang wurden regelmäßig im Programmverlauf erhoben.
Ergebnis
62 % aller Teilnehmerinnen und 57 % aller Teilnehmer nahmen bis zum Ende des Programms teil. Die Gewichtsreduktion der Completers betrug im Mittel 19,6 kg (Frauen) bzw. 26,0 kg (Männer). Die WHtR wurde auf 0,59 bzw. 0,63 reduziert. In der LOCF-Analyse betrug die Gewichtsreduktion 15,2 kg bzw. 19,4 kg, die WHtR wurde auf 0,64 bzw. 0,69 reduziert. In der BOCF-Simulation (ungünstigste Annahme) betrug die Gewichtsreduktion noch 11,6 kg bzw. 14,3 kg, die WHtR wurde auf 0,64 bzw. 0,69 reduziert.
Schlussfolgerung
Sowohl in der Completers-Analyse als auch in den verschiedenen ITT-Modi erzielten die Teilnehmer eines interdisziplinären nicht-chirurgischen Gewichtsmanagementprogramms in 12 Monaten hochgradig relevante Gewichtsabnahmen. Damit einher ging ein deutlicher Rückgang der WHtR, die als bester anthropometrischer Indikator für das Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko gilt. Um einen realistischen Vergleich verschiedener Therapieangebote zu ermöglichen, sollten derartige Intention-to-treat Evaluationen von allen professionellen Therapieanbietern vorgelegt werden.
Objectives
Obesity is a global challenge of our health-related quality of life, life-expectance and health economy, because it increased dramatically within a few decades almost all over the world. Evidence-based treatment options for obese individuals are limited and the question was raised if bariatric surgery is the only effective intervention over longer time periods. The objective of the study was to determine the effectiveness of a structured multidisciplinary non-surgical obesity therapy program based on a temporary low-calorie-diet for 12 weeks, and additional intervention modules to enhance nutritional education, to increase physical activity, and to modify eating behavior.
Methods
In a prospective multicenter observational study 8,296 participants of an outpatient-based 52-week treatment program for obese individuals with a BMI of >30 kg/m2 were enrolled in 37 centers in Germany within 8.5 years. The medically supervised non-surgical 52-week weight loss program based was on a 12 week low-calorie-diet with additional intervention modules to enhance nutritional education, to increase physical activity, and to modify eating behavior. Besides body weight loss, the main outcome measures were waist circumference, blood pressure, quality of life and adverse effects.
Results
In females, initial body weight was reduced after the one-year-intervention by 19.6 kg (95%CI 19.2 to 19.9 kg), in males by 26.0 kg (25.2 to 26.8) according to per protocol analysis of 4,850 individuals. Intention to treat analysis (ITT) revealed a weight reduction of 15.2 kg (14.9 to 15.6) in females, and 19.4 kg (18.7 to 20.1) in males, respectively. Overall, the intervention resulted in mean reduction in waist circumference of 11 cm, it reduced the prevalence of the metabolic syndrome by 50%, and the frequency of hypertension from 47% to 29% of all participants (ITT, all p< 0.001). The beneficial effects could be documented for up to three years and comprised significant improvement of health-related quality of life. The incidence of adverse effects was low; the only event repeatedly observed and possibly related to either the intervention or the underlying disease, was biliary disorders.
Conclusion
The present non-surgical intervention program is a highly effective treatment of obesity grades I-III, and obesity-related diseases, and therefore could be a valuable basis for future weight maintenance strategies required for sustained success.
Fragestellung
Eine Magenband-Implantation führt durch Restriktion der Nahrungszufuhr zu einem Gewichtsverlust bei adipösen Patienten. Aufgrund der eingeschränkten Nahrungszufuhr postoperativ wird vermutet, dass eine ausreichende Nährstoffversorgung dieser Patientengruppe nicht gewährleistet ist. Da bislang nur Daten vorliegen, die an kleinen Studienkollektiven über kurze Beobachtungszeiträume erhoben wurden, soll hier die Nährstoffversorgung in einem grösseren Kollektiv von Magenband-Patienten über einen Beobachtungszeitraum von bis zu 10 Jahren erhoben werden.
Methode
Die Labordaten von 481 Magenband-Patienten mit einem bis zu 10 jährigen Follow-up wurden retrospektiv mittels einfacher Varianzanalyse, Student‘s t-Test oder Chi2-Test analysiert. Als Nährstoffmängel wurden folgende Referenzwerte definiert: Serumalbumin < 536 mmol/l, Serumprotein < 63 g/l, Serum-Vitamin-B12 < 133 pmol/l, Serumfolsäure < 4.5 nmol/l, Serumferritin < 18.0 pmol/l für Männer und < 45.0 pmol/l für Frauen, Hämoglobin < 8.7 mmol/l für Männer und < 7.5 mmol/l für Frauen.
Ergebnisse
Das Studienkollektiv bestand aus 388 Frauen und 93 Männer. Das mittlere präoperative Alter betrug 38.2±10.0 Jahre, der mittlere präoperative BMI: 45.8±5.5 kg/m2. Der bei der letzten Konsultation erhobene relative Übergewichtsverlust betrug im Mittel 35.8±29.0% und die durchschnittliche Follow-up Zeit umfasste 7.3±3.1 Jahre. Sowohl die Prävalenz für erniedrigte Serumalbumin- als auch für erniedrigte Serumproteinkonzentrationen nahm über die 10 Beobachtungsjahre zu (beide P < 0.001). Die mittleren Serumkonzentrationen sanken für beide Parameter ab (beide P < 0.001). Die Prävalenz für einen Vitamin-B12-Mangel sank im vierten postoperativen Jahr ab (P = 0.01), in der mittleren Serum-Vitamin-B12-Konzentration wurden keine Änderungen beobachtet (P = 0.42). Über die Beobachtungsjahre konnte ein Anstieg der Prävalenz eines Folsäuremangels beobachtet werden (P = 0.012). Die mittlere Serumfolsäurekonzentration stieg jedoch in den ersten postoperativen Jahren an (alle P < 0.01), im 10. postoperativen Jahr sank die mittlere Serumfolsäurekonzentration ab (P < 0.05). Der Anteil an Frauen und Männern mit erniedrigten Ferritinkonzentrationen stieg nach der Magenband-Implantation an (Frauen P = 0.035, Männer P = 0.001). Auch fiel die mittlere Serumferritinkonzentration in beiden Geschlechtern nach der Operation ab (Frauen P = 0.025, Männer P < 0.001). Weder bei Frauen noch bei Männern veränderte sich die Prävalenz einer Anämie über die Beobachtungsjahre (beide P < 0.53). Die mittleren Serumhämoglobinkonzentrationen stiegen bei Frauen im 4. und 8. Jahr (beide P < 0.05) sowie bei Männern im 10. postoperativen Jahr an (P = 0.046).
Schlussfolgerung
Insgesamt konnte über einen 10 jährigen Beobachtungszeitraum festgestellt werden, dass nach einer Magenband-Implantation nutritive Unterversorgungen bestehen. Besonders sollte auf eine ausreichende Zufuhr von eiweiss- und eisenhaltigen Nahrungsmitteln geachtet werden.
Introduction
Obesity predisposes to heart failure, particularly in sedentary subjects. Myocardial triglyceride accumulation and lipotoxicity may be involved. In men, exercise training improves myocardial triglyceride content, cardiac performance, and physical fitness. We now carried out a clinical study in obese women to explore the relationship between cardiorespiratory fitness, cardiac function, and myocardial triglyceride content (ClinicalTrials.gov: NCT00956566).
Methods
Sixty-five overweight and obese women (BMI 33±4 kg/m2; age 45±10 years) were studied in a cross-sectional manner. Maximum whole-body oxygen uptake was determined by graded exercise testing, insulin sensitivity by fasting and post-glucose responses of insulin and glucose, cardiac function by cardiovascular magnetic resonance imaging, and triglyceride accumulation in cardiac and skeletal muscle was measured by magnetic resonance spectroscopy.
Results
Myocardial triglyceride content was negatively correlated with cardiopulmonary fitness (r= −0.28, p=0.02) in bivariate correlation analysis. In women with pre-diabetes (composite insulin sensitivity index < 4.5) vs. normal glucose tolerance, myocardial triglyceride content was higher (0.83±0.30 vs. 0.61±0.23, p=0.002) and cardiac diastolic function was impaired (p< 0.05). In contrast, triglyceride accumulation in skeletal muscle did not correlate with cardiopulmonary fitness in the study group (p>0.05), but correlated negatively with insulin sensitivity (r= −0.32, p=0.02).
Conclusion
In overweight and obese women, reduced cardiopulmonary fitness is associated with increased myocardial triglyceride content. The observation further supports the idea that exercise-based life-style interventions could have a beneficial effect on cardiac function through myocardial triglyceride mobilization.
Fragestellung
Eine niedrige kardiopulmonale Fitness geht unabhängig vom Körpergewicht mit einem erhöhten Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen und Typ 2 Diabetes Mellitus (T2DM) einher. Desweiteren ist auch eine reduzierte Lungenfunktion ein unabhängiger Risikofaktor für die Gesamtmortalität, wobei die Beziehung zwischen Lungenfunktion und BMI invers verläuft. Erste Daten belegen, dass bei Patienten mit T2DM auch die Lunge von strukturellen muskulären Veränderungen und nicht-enzymatischer Glykosylierung des Bindegewebes betroffen ist. Ziel der Studie war es daher, die Zusammenhänge zwischen den nüchtern Glukosewerten, der Lungenfunktion und der kardiopulmonalen Fitness bei extrem adipösen Frauen (BMI < 35kg/m2) mit und ohne T2DM zu untersuchen.
Methode
23 extrem adipöse Frauen mit T2DM wurden nach Alter mit 46 Frauen ohne T2DM gematcht (Alter: 48.5 ± 1.9 vs. 47.7 ± 1.4 Jahre, P = 0.71). Bei allen Frauen wurde die Einsekundenkapazität (FEV1), die forcierte exspiratorische Vitalkapazität (FVC) und der Tiffeneau-Quotient (FEV1/FVC) mittels kompletter Spirometrie gemessen. Die kardiopulmonale Fitness (absolute und relative Sauerstoffaufnahme bei Belastungsende, VO2peak und VO2peak/kg) wurde mittels Fahrradergospirometrie bestimmt. P-Werte wurden mittels ungepaartem t-Test berechnet.
Ergebnisse
Die beiden Gruppen waren im BMI gut vergleichbar (45.9 ± 1.9 vs. 44.7 ± 0.8 kg/m2; P = 0.51). Erwartungsgemäß hatten die Frauen mit T2DM höhere Glukose- und Insulinwerte und einen höheren HOMA-Index (alle P < 0.009; n = 58, Glukosewerte lagen von 35 Frauen ohne T2DM vor). Sowohl die absoluten FEV1- und FVC-Werte (beide P < 0.91) als auch der Tiffeneau-Quotient (P = 0.82) und die prozentualen FEV1- und FVC-Werte im Vergleich zu geräteinternen Richtwerten (beide P < 0.33) unterschieden sich jedoch nicht zwischen den beiden Gruppen. Die Frauen mit T2DM hatten allerdings niedrigere VO2peak/kg-Werte (12.1 ± 0.8 vs. 14.1 ± 0,5 ml/kg*min−1; P = 0.05), während die VO2peak-Werte statistisch nicht unterschiedlich waren (1.43 ± 0.10 vs. 1.60 ± 0.06 l/min; P = 0.13). Mittels multipler linearer Regressionsanalysen wurde abschließend geprüft, ob das Vorliegen von T2DM und auch die Glukosewerte unabhängige Parameter der Lungenfunktion und der kardiopulmonalen Fitness darstellen. Die Glukosewerte erklären nur bei VO2peak neben Alter und Körpergröße zusätzlich weitere 6.1% der Varianz (R2 (Gesamtmodell) = 34.5 %). In allen weiteren Regressionsmodellen hatten sowohl die Diagnose T2DM als auch die nüchtern Glukosewerte keinen signifikanten Einfluss bei der Erklärung der Varianz.
Schlussfolgerung
Es konnte nicht gezeigt werden, dass Frauen mit T2DM eine schlechtere Lungenfunktion haben als Frauen ohne T2DM. Allerdings liegen erste Hinweise vor, dass Frauen mit T2DM eine geringere kardiopulmonale Fitness besitzen. Daher sollte bei Patienten mit T2DM eine Steigerung der kardiopulmonalen Fitness angestrebt werden.
Fragestellung
Welche Unterschiede in der Zuordnung treten auf, wenn die KiGGS- die AGA- oder die IOTF-Referenzwerte bei der Klassifizierung des BMI-Wertes von Kindern und Jugendlichen angewandt werden?
Methodik
Bei 55619 Kindern und Jugendlichen, die im Rahmen der Adipositas-Verlaufsbeobachtung in spezialisierten Therapiezentren untersucht wurden, wurde der BMI-SDS bestimmt, wobei die AGA-, die KiGGS oder die internationalen IOTF-Referenzwerte verwendet wurden. Die Klassifizierung Normalgewicht, Übergewicht, Adipositas und extreme Adipositas erfolgte entsprechend der Perzentilen bis 90.P, 90.-97.P, 97.P-99,5.P und < 99,5.P. Die statistische Auswertung wurde mit SAS 9.2 durchgeführt.
Ergebnisse
Im Vergleich ergeben sich deutliche Unterschiede bei der Klassifizierung des BMI in Abhängigkeit von den jeweiligen Referenzwerten. In der APV-Population sind nach AGA normalgewichtig 3 %, übergewichtig 13 %, adipös 43 % und extrem adipös 41 %. Entsprechend den KiGGS-Referenzwerten sind 8% normalgewichtig, 31 % übergewichtig, 50 % adipös und 11 % extrem adipös. Bezogen auf die IOTF Grenzwerte sind 19 % übergewichtig und 79 % adipös. Bei Mädchen ist die Häufigkeit der Adipositas und extremer Adipositas nach AGA mit 84,9 % höher als wenn die KiGGS-Daten zugrunde gelegt werden (60,7 %). Bei den Jungen zeigt sich ein inverses Ergebnis : 83,9 % Adipositas nach AGA verglichen mit 62,9 % bezogen auf die KiGGS-Daten. Nach IOTF ergibt sich bei den Mädchen eine Häufigkeit der Adipositas von 77,1 % und bei den Jungen von 80,5 %. In den drei Alterstufen < 12 J, 12-< 16 J, und >16 J beträgt nach AGA die Häufigkeit der Adipositas 48,3 %, 43,6 % und 22,7 % und die der extremen Adipositas 34,3 %, 41,0 % und 66,6 %. In den einzelnen Alterstufen stieg nach IOTF die Adipositas von 79,2 % über 77,5 % auf 82,5 %.
Schlussfolgerung
In der APV-Population sind die Häufigkeiten von Adipositas und extremer Adipositas nach AGA-Referenzwerten (publiziert 2001) höher, als wenn die KiGGS- (publiziert 2007) oder die IOTF-Grenzwerte (publiziert 2000) verwendet werden. Die Differenzen unterscheiden sich abhängig von Geschlecht und Altersgruppe. Es wird deutlich, dass die Anwendung verschiedener Referenzwerte den Anteil der als „übergewichtig“ oder als „adipös“ klassifizierten Kinder erheblich beeinflussen kann.
Fragestellung
In welchem Alter verändert sich der Ernährungszustand von Kindern und Jugendlichen und sind daher Präventionsmaßnahmen von Übergewicht geeignet?
Methodik
Im Rahmen von KOPS wurden Größe und Gewicht von 276 Jungen und 311 Mädchen sowohl im Alter von 6 (T0) als auch von 10 (T1) und 14 (T2) Jahren gemessen. Die Prävalenz von Übergewicht und der BMI-SDS wurden nach Kromeyer-Hauschild et al. (2001) berechnet. Zusätzlich wurde die Stabilität des Ernährungszustandes überprüft, indem der Verbleib oder ein Wechseln in BMI-Quartilen bestimmt wurde.
Ergebnisse
Die Prävalenz von Übergewicht ist bei Jungen von 4,7% mit 6 Jahren auf 8,3% mit 10 Jahren und 8,0% mit 14 Jahren gestiegen. Bei Mädchen war die Prävalenz 7,0%, 10,3% und 11,6%. Der Median des BMI-SDS ist über die 3 Zeitpunkte signifikant gestiegen (Jungen: −0,14/-0,07/0,06; Mädchen: −0,03/0,02/0,12). Die 90. Perzentile weist im Vergleich zum Median einen stärkeren Anstieg von T0 zu T1 auf (Jungen: +0,21; Mädchen: +0,22). Von T1 zu T2 verändert sich die 90. Perzentile nur geringfügig (Jungen: +0,07; Mädchen: −0,09). 42-49% der Kinder und Jugendlichen sind jeweils über 4 Jahre im gleichen BMI-Quartil geblieben. Es wechselten in beiden Zeiträumen mehr Kinder in höhere Quartile (Jungen: 33,0%/35,9% (T0-T1/T1-T2); Mädchen: 29,3%/36,0%) als in niedrigere (Jungen: 22,5%/20,3%; Mädchen: 21,9%/22,2%).
Schlussfolgerung
Vom 6. zum 10. Lebensjahr ist ein stärkerer Anstieg im Übergewicht zu verzeichnen als vom 10. zum 14. Lebensjahr. Dennoch ist auch nach dem 10. Lebensjahr ein BMI-Perzentilanstieg zu beobachten. Lebensphasenspezifische Präventionsmaßnahmen scheinen daher sinnvoll.
Finanzielle Unterstützung
Die Studie wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG Mü 5.1, 5.2, 5-3 und 5.5), das BMBF Kompetenznetz Adipositas (FKZ: 01GI0821) und den World Cancer Research Fund (WCRF) gefördert.
KiGGS-Studiengruppe, KN Adipositas
Fragestellung
Der deutsche Kinder- und Jugendgesundheitssurvey (KiGGS) zeigt, dass unter den 3-17-Jährigen verglichen mit nationalen Referenzwerten 15% übergewichtig (inkl. adipös) und rund 6% adipös sind. In früheren Untersuchungen wird deutlich, dass Adipositas bei Erwachsenen mit einer hohen gesellschaftlichen Last verbunden ist. In Deutschland wurden bisher keine Studien über den Einfluss von Übergewicht und Adipositas auf die Versorgungskosten im Kindes- und Jugendalter publiziert. In dieser Untersuchung werden die ambulanten Versorgungskosten berechnet und zwischen BMI-Gruppen verglichen.
Methodik
Basierend auf den KiGGS-Daten (14.836 Teilnehmer im Alter von 3-17 Jahren) wurden die durch die Inanspruchnahme ambulanter Versorgungsleistungen (Arzt- und Therapeutenbesuche) verursachten Kosten mit einem Bottom-up-Ansatz geschätzt. Die Inanspruchnahme von Ärzten und Therapeuten wurde mit Hilfe eines Fragebogens erhoben und entsprechend der Vorschläge der AG Methoden der gesundheitsökonomischen Evaluation für das Basisjahr 2006 monetär bewertet. Der Einfluss des BMI auf die Kosten wurde mit deskriptiven Analysen und generalisierten linearen Regressionsmodellen untersucht, in denen unter anderem für Alter, Geschlecht und sozioökonomischen Status adjustiert wurde.
Ergebnis
Die durchschnittlichen Kosten für die ambulante Versorgung betragen pro Jahr 167€ (95% KI [163-172]), davon sind 68% Arzt- und 32% Therapeutenkosten. Die deskriptive Analyse zeigt, dass diese Kosten für übergewichtige und adipöse Kinder im Vergleich zu Normalgewichtigen deutlich erhöht sind (stark untergewichtig: Mittelwert €195, 95% KI [155-247]; untergewichtig: €164 [145-184]; normalgewichtig: €164 [159-169]; übergewichtig, nicht adipös: €184 [165-207]; adipös: €181 [162-201]). Im Bereich der Arztkosten zeigen sich deutlich ansteigende Kosten von Normalgewicht bis Adipositas, nicht jedoch bei den Therapeutenkosten. Im adjustierten Regressionsmodell zeigt sich für die gesamten ambulanten Kosten ein signifikant positiver Effekt für übergewichtige Kinder (p< 0,05) und tendenziell erhöhte Kosten für adipöse Kinder (p=0,05) im Vergleich zu Normalgewichtigen.
Schlussfolgerung
Bei einigen Einschränkungen weisen diese Ergebnisse darauf hin, dass bereits im Kindes- und Jugendalter Unterschiede zwischen den Gewichtsgruppen in der Inanspruchnahme von ambulanten Gesundheitsleistungen und den daraus resultierenden Kosten bestehen, insbesondere bei den Arztkosten. Die Analyse der kurzfristigen Kosten ist der erste wichtige Schritt für ein besseres Verständnis der ökonomischen Konsequenzen der juvenilen Adipositas. Da weitere Studien darauf hindeuten, dass adipöse Kinder eine höhere Wahrscheinlichkeit für Adipositas im Erwachsenenalter aufweisen, sollte der Zusammenhang zwischen BMI und Krankheitskosten auch mit Längsschnittdaten weiter untersucht werden.
Einleitung
Zur Einschätzung der Entwicklung von Übergewicht und Adipositas bei Einschülern in Deutschland gibt es die Körperhöhen-und Körpergewichtsdaten aus den Schuleingangsuntersuchungen (SEU), die in jedem Bundesland jährlich durchgeführt werden. Allerdings werden diese noch nicht überall standardisiert und regelmäßig ausgewertet und zugänglich gemacht. Eine erste Übersicht über verfügbare Daten zeigte wie erwartet eine deutliche Zunahme von Übergewicht und Adipositas bei deutschen Einschülern bis 2004 (Moß, A. et al. Bundesgesundheitsblatt 2007; 50(11): 1424-1431). Ziel dieses Projektes ist es, eine aktualisierte Übersicht über die Prävalenzzahlen zu Übergewicht und Adipositas bei Einschülern in Deutschland zu geben und die Entwicklung anhand des Vergleichs mit früheren Daten zu zeigen.
Methodik
Grundlage der Untersuchung sind die Daten der Schuleingangsuntersuchungen der einzelnen Bundesländer. Diese wurden bei der zuständigen Behörde abgefragt. Zusätzlich wurden relevante Publikationen und Berichte herangezogen.
Ergebnis
Im Vergleich zur Voruntersuchung (Moß et al. 2007) sind die Prävalenzzahlen zu Übergewicht und Adipositas bei Einschülern in Deutschland mittlerweile sehr gut dokumentiert aber partiell immer noch schwer zugänglich. Die Befundhäufigkeit der aktuellen Erhebung für Übergewicht (inklusive Adipositas) geht von 8,4 % in Sachsen bis 11,9 % in Bremen und Thüringen bzw. für Adipositas von 3,3 % in Brandenburg und Sachsen bis 5,4 % im Saarland. Ein Nord-Süd-Gefälle ist im Gegensatz zur Voruntersuchung nicht mehr zu erkennen. Interessanterweise sind die Prävalenzzahlen sowohl für Übergewicht, als auch für Adipositas in den meisten Bundesländern bis 2008 nicht mehr gestiegen oder sogar rückläufig.
Diskussion
Die Interpretation der vorliegenden Ergebnisse ist durch das Fehlen einer über alle Bundesländer standardisierten Datenerhebung (v.a. Messmethodik) limitiert. Die aktuellen Daten aus den SEU der einzelnen Bundesländer zeigen jedoch mehrheitlich, dass die Prävalenz von Übergewicht und Adipositas bei Einschülern in Deutschland nicht weiter zunimmt bzw. sogar rückläufig ist. Es wird vermutet, dass die in den 90er Jahren in Deutschland initiierten und anschließend implementierten Präventionsmaßnahmen inklusive der Öffentlichkeitsarbeit zu dieser positiven Entwicklung beigetragen haben.
Fragestellung
In dieser Studie wurde untersucht, ob adipöse und extrem adipöse Kinder ein ungünstigeres kardiometabolisches Risikoprofil haben als übergewichtige Kinder und ob Bauchumfang oder Fitness-status, unabhängig vom BMI-SDS, die Risikoparameter beeinflussen.
Methodik
Kinder und Jugendliche (8-19 Jahre) wurden zu Beginn einer stationären Adipositastherapie konsekutiv rekrutiert und untersucht. Körpergewicht, Körpergröße, Bauchumfang und Blutdruck wurden gemessen und Gesamtcholesterin, LDL, HDL, Triglyzeride, Glukose, Insulin, Leptin sowie Adiponektin bestimmt. BMI-SDS und HOMA-Index wurden berechnet. Die körperliche Leistungsfähigkeit (Wmax/kg) wurde anhand eines Fahrradergometer-Tests ermittelt. Die Gruppen Übergewicht (90.-97. Perzentile), Adipositas (97.-99,5. Perzentile) und extreme Adipositas (>99,5. Perzentile) wurden hinsichtlich kardiometabolischer Parameter mittels ANOVA verglichen. Anhand linearer Regressionsanalysen wurde untersucht, ob kardiometabolische Parameter von Bauchumfang oder relativer Leistung unabhängig von BMI-SDS beeinflusst werden.
Ergebnisse
Von insgesamt 510 Kindern waren 20 übergewichtig (12 Mädchen), 166 adipös (83 Mädchen) und 324 extrem adipös (204 Mädchen). Verglichen mit übergewichtigen Kindern hatten die extrem adipösen einen 11% größeren Bauchumfang (p< 0,001), etwa 20% höhere Triglyzerid-, HOMA-Index- und Insulinwerte (p< 0,05), 45% höhere Leptinwerte sowie 6% höhere diastolische und systolische Blutdruckwerte (nur Mädchen) (p< 0,001). Der Gruppenvergleich zwischen Übergewicht und Adipositas zeigte lediglich bei adipösen Mädchen 3% höhere systolische Blutdruckwerte (p< 0,05). Regressionsanalysen ergaben, dass bei Mädchen Glukose mit der relativen Leistung unabhängig vom BMI-SDS korrelierte (R2=0,05; p=0,002), jedoch nicht mit dem Bauchumfang. Bei Jungen war der Bauchumfang unabhängig vom BMI-SDS der wichtigste Prädiktor von Insulin (R2=0,27; p< 0,001) und HOMA-Index (R2=0,25; p< 0,001). Zudem war der Bauchumfang ein unabhängiger Prädiktor für Leptin (R2=0,47; p< 0,001), wobei der Einschluss der relativen Leistung in das Regressionsmodell weiter zum Anteil der erklärbaren Varianz beitrug (R2=0,57; p< 0.001). Die relative Leistung war bei Jungen lediglich für Adiponektin ein unabhängiger Prädiktor (R2=0,20; p< 0,001).
Schlussfolgerung
Extreme Adipositas im Kindes- und Jugendalter geht mit einem ungünstigeren kardiometabolischen Risikoprofil einher als Übergewicht. Bei Mädchen scheint eine bessere körperliche Leistungsfähigkeit positiv auf den Glukosemetabolismus zu wirken. Bei Jungen scheint ein größerer Bauchumfang das kardiometabolische Risiko zusätzlich zum BMI-SDS zu erhöhen.
Objective
Childhood obesity is associated with metabolic and cardiovascular disturbances. Despite comprehensive research activity, the underlying mechanisms are not yet fully understood. This study aimed to investigate the metabolite concentration profile characterizing the serum of obese as compared to normal-weight children and to identify metabolites that could serve as biomarkers for obesity-related pathophysiological changes.
Methods
Serum samples of 80 obese and 40 normal-weight children between 6 and 15 years of age were analyzed using a mass spectrometry-based metabolomics approach targeting 163 metabolites. We compared metabolite concentrations and concentration ratios between obese and normal-weight children and assessed their correlations with conventional clinical parameters (serum concentrations of cholesterol, triglycerides, insulin, glucose, and free fatty acids (FFA), and blood pressure).
Results
Metabolite concentration profiles of obese and normal-weight children clearly differed from each other in multivariate analyses. Twelve metabolites (glutamine, methionine, proline, 6 acyl-alkyl phosphatidylcholines and 3 lysophosphatidylcholines) were found to have significantly lower concentrations in obese than in normal-weight children (p < 3.85E-4). In contrast, concentrations of the acylcarnitines C12:1 and C16:1 were significantly higher in obese children. Consideration of metabolite ratios revealed, in addition, changes in phosphatidylcholine and sphingomyelin metabolism. Several of the metabolite concentrations and concentration ratios that changed in obesity were moderately correlated with conventional clinical parameters.
Conclusions
Our approach revealed changes of metabolite concentrations characterizing the serum of obese children. The metabolites for which differences were identified are indicative of obesity-related pathophysiological processes and might complement conventional clinical measures as potential disease biomarkers.
GIANT consortium
Obesity is an increasing public health issue, but not all forms of obesity carry the same risk. Individuals with high waist-to-hip ratio (WHR) have an increased risk of Type 2 Diabetes (T2D), hypertension, heart disease, stroke and certain cancers. WHR is one of the primary measures of fat distribution and has a substantial heritability (~50%), independent of overall adiposity. Hitherto, the genetic variants that contribute to variation in WHR have not been well characterized.
To detect common variants, we performed a meta-analysis of 32 genome-wide association studies comprising >77,000 individuals of European ancestry as part of the GIANT consortium. We tested ~2.8 million imputed and genotyped SNPs for association with WHR using an additive model, adjusted for age, BMI and sex. Our discovery analysis identified 16 independent loci associated with WHR with p< 5×10-6. We took these loci forward for replication (de-novo and in-silico) in 29 additional cohorts (>110,000 individuals). In our analysis combining discovery and follow-up studies 14 loci reached genome-wide significance (p< 5×10-8). We confirmed the known locus near LYPLAL1 (1q41; p=6.9×10-21) and identified 13 novel associations, including: near VEGFA (6p12; p=5.9×10-25), TBX15 (1p11; p=8.7×10-25), GRB14 (2q24.3; p=2.1×10-24) and near ADAMTS9 (3p14; p=9.8×10-14). TBX15 is differentially expressed between subcutaneous and visceral fat and the expression is correlated with WHR. GRB14 is reported to be a regulator of insulin-mediated signaling and is significantly associated with triglycerides in our data (p=7.4×10-9). VEGFA is a growth factor that has been suggested to play a role in diabetic nephropathy and retinopathy. ADAMTS9 is significantly associated with T2D, possibly mediating an effect through decreased insulin sensitivity of peripheral tissues. Further, we find a directionally consistent enrichment of associations (P nominal < 0.05) with increased triglycerides, LDL-cholesterol, fasting insulin, HOMA-IR and T2D. We also observed a marked gender difference in our results; 7 of the 14 loci showed a stronger association in women than in men.
Taken together, our results enhance our knowledge of underlying biological pathways involved in fat-distribution and reveal a striking sexual dimorphism. Hopefully these advancements will support functional and translational advances in the management of obesity through development of novel diagnostic and therapeutic options.
Background
Independent genome wide association studies (GWAS) showed an obesogenic effect of two single nucleotide polymorphisms (SNP; rs12970134 and rs17782313) more than 150 kb downstream of the melanocortin 4 receptor gene (MC4R). It is unclear if the SNPs directly influence MC4R function or expression; or if the SNPs are on a haplotype that predisposes to obesity or includes functionally relevant genetic variation (synthetic association). As both exist, functionally relevant mutations and polymorphisms in the MC4R coding region and a robust association downstream of the gene, MC4R is an ideal model to explore synthetic association.
Methodology/Principal Findings
We analysed a genomic region (618.7kb) encompassing the MC4R in GWAS data of 424 obesity trios consisting of an extremely obese child or adolescent and both parents. SNP rs12970134 showed the lowest p-value (p=0.004; relative risk (RR) for obesity effect allele: 1.37); conditional analyses on this SNP revealed that 8 of the 177 analysed SNPs provided independent signals. Analyses on these 9 SNPs were used to derive two-marker haplotypes. The four best (according to p-value) haplotype combinations were chosen for confirmation in 363 independent obesity trios. The confirmed obesity effect haplotype includes SNPs 3’ and 5’ of the MC4R. Including MC4R coding variants in a joint model had almost no impact on the effect size estimators expected under synthetic association.
Conclusions/Significance
We demonstrate that a haplotype reaching from a region 5’ to the MC4R to a region at least 150kb from the 3’ end of the gene showed a stronger association to obesity than single SNPs. Our findings underscore that the effect of the GWAS derived SNPs is most likely due to their relationship to the MC4R, though coding variants were found to be largely independent of the SNP obesity signals.
Zielsetzung
Es gibt einige G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCR), die in der hypothalamischen Gewichtsregulation eine bedeutende Rolle spielen. Dazu gehören der Melanocortin-3-Rezeptor (MC3R) und der Growth Hormone Secretagogue Rezeptor (GHSR), die beide im Nukleus arcuatus exprimiert werden. Kürzlich konnten wir die Kolokalisation der beiden Rezeptoren in vitro und ihre Fähigkeit zur Homo- und Heterodimerbildung zeigen. Zur Zeit ist die funktionelle Relevanz dieser Interaktion noch nicht bekannt.
Material und Methoden
MC3R und GHSR wurden aus humaner Gehirn cDNA in eukaryote Expressionsvektoren kloniert. Nach Koexpression in COS-7 Zellen fand die funktionelle Charakterisierung der Signalwege (Ga¡, Gaq) statt. Dazu wurde mit verschiedenen Liganden (α-, β-, γ-MSH, Ghrelin) stimuliert und/oder mit dem Agouti related Protein (AgRP) der Gas-Signalweg blockiert.
Ergebnisse
Nach Koexpression des MC3R und des GHSR und nachfolgender Stimulation mit α-MSH, konnte im Vergleich zur Expression des MC3R allein, eine deutliche Steigung der cAMP Akkumulation beobachtet werden. Um diesen Effekt molekular zu erklären haben wir zunächst den vom MC3R genutzten Gas-Signalweg mit Hilfe vom Agouti-related Protein (AgRP) inhibiert und konnten eine MC3R unabhängige Aktivierung der Adenylylcyclase (AC) in COS-7 Zellen beobachten.
Zusammenfassung
In dieser Studie konnten wir erstmals zeigen, dass die Interaktion von MC3R und GHSR eine funktionelle Relevanz hat. Dies unterstreicht die Wichtigkeit Interaktionsstudien durchzuführen, um das komplexe System der Gewichtsregulation besser zu verstehen.
Fragestellung
Die Assoziation zwischen Genvariationen in FTO (fat mass and obesity associated) und Adipositas-Parametern wurde in verschiedenen genomweiten Assoziationsstudien gezeigt. Das Gen codiert für eine 2-Oxoglutarat-abhängige Demethylase und wird ubiquitär exprimiert. Fto-defiziente Mausmodelle weisen auf eine Beteiligung von FTO im Energiestoffwechsel hin. Seine Beteiligung am Stoffwechsel von Adipozyten wurde bisher allerdings nicht gezeigt. In dieser Studie sollte die Rolle von FTO in der Proliferation, Differenzierung und dem Metabolismus von humanen weißen Adipozyten untersucht werden.
Methodik
Mittels lentiviral-vermittelter Expression von shRNA wurden FTO-defiziente SGBS Prä- und Adipozyten hergestellt. Die Repression von FTO wurde mittels qRT-PCR und Western Blot analysiert.
Die Differenzierungsrate der Zellen wurde mikroskopisch bestimmt und die Konzentration zellulärer Triglyzeride enzymatisch gemessen. Die Untersuchung der insulinstimulierten Glukoseaufnahme und der de novo Lipogenese erfolgte mittels radioaktiv markierter Glukose.
Ergebnisse
Wir erreichten sowohl in SGBS Präadipozyten als auch Adipozyten eine Transduktionseffizienz von >90%. Dies führte zu einer Inhibition der mRNA Expression von FTO um 73% und seiner nahezu vollständigen Repression auf Proteinebene. Sowohl die Proliferationsrate als auch die Differenzierung FTO-defizienter Zellen war unverändert im Vergleich zu Kontrollzellen.
Die FTO Defizienz führte zu einer Inhibition der insulinstimulierten Glukoseaufnahme. Gleichzeitig war die insulinstimulierte de novo Lipogenese in FTO-defizienten Zellen reduziert. Die Expression von Schlüsselenzymen des Fettstoffwechsels zeigte sich allerdings unverändert.
Schlussfolgerung
In dieser Studie konnte die Beteiligung von FTO am Stoffwechsel von SGBS Adipozyten gezeigt werden. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass FTO die Insulinsensitivität von Adipozyten beeinflusst. Dieses Projekt wurde durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (NGFNplus, FKZ 01GS0824) gefördert.
Background
The Rab-GTPase-activating protein TBC1D1 is highly expressed in skeletal muscle and was recently linked to severe human obesity. We previously described its role as susceptibility gene for high-fat diet-induced obesity and diabetes in mice. TBC1D1-deficient mice display reduced adiposity, lower respiratory quotient and increased fatty acid oxidation in skeletal muscle, indicating enhanced body lipid use. Since obesity-induced alterations of substrate preference in skeletal muscle have been associated with the development of insulin resistance and diabetes, we investigated the role of TBC1D1 in the mediation of lipid-induced insulin resistance in muscle cells.
Methods
EDL muscles from TBC1D1-deficient mice and TBC1D1-depleted C2C12 myotubes were exposed to different concentrations of palmitate and oleate for 3 or 16 h, respectively. Expression of genes involved in lipid metabolism was analyzed by quantitative real-time PCR and Western Blot analysis. Insulin-stimulated 2-deoxyglucose uptake in intact skeletal muscles and palmitate oxidation in C2C12 myotubes was determined using radioactive tracer techniques.
Results
In cultured C2C12 myotubes, siRNA-mediated knockdown of Tbc1d1 increased palmitate oxidation by approx. 30%. Likewise, isolated muscles from TBC1D1-deficient mice showed increased palmitate oxidation compared to muscles from wildtype littermates. In both cultured cells and isolated muscles, the enhanced FA combustion was accompanied by increased levels of mRNA for genes involved in lipid metabolism including Acadl, Cd36, Ppargc1, and Fabp3. Importantly, additional knockdown of Cd36 in Tbc1d1-depleted C2C12 myotubes completely abrogated the increase in palmitate uptake. Exposure of C2C12 myotubes and isolated skeletal muscles to palmitic acid led to a substantial and dose-dependent reduction in insulin-stimulated AKT phosphorylation, and expression of Ppargc1 mRNA, respectively. As a result, in the presence of high concentrations of palmitate, but not oleate, the insulin-stimulated DOG uptake in isolated skeletal muscles was reduced by >50%. In contrast, depletion of TBC1D1 almost completely prevented the detrimental effect of palmitate on insulin-stimulated AKT phosphorylation, Ppargc1 expression and insulin-stimulated DOG uptake, and thus restored insulin sensitivity in muscle cells.
Conclusion
Our data demonstrate that TBC1D1-deficiency protects skeletal muscle from lipid-induced insulin resistance, presumably by enhancing FA oxidation. In cultured myotubes, the fatty acid translocase FAT/CD36 is essential for TBC1D1-mediated FA uptake. Furthermore, we show that TBC1D1 exerts control on fuel selection and energy metabolism in skeletal muscle at least in part through the coordinated regulation of gene expression of key enzymes for lipid uptake and oxidation.
Fragestellung
In einem Kreuzungsmodell der adipösen New Zealand obese (NZO)-Maus und dem normalgewichtigen C57BL/6 (B6)-Inzucht-stamm wurde ein QTL (Nob3) für Adipositas auf Chromosom 1 nachgewiesen, der für den Haupteffekt der genetischen Erkrankung verantwortlich ist. Für die weitere Charakterisierung des durch den QTL Nob3 hervorgerufenen Phänotyps und der Identifizierung der zugrundeliegenden Genvariante wurden rekombinant-kongene Mauslinien generiert, die unterschiedliche große Abschnitte des QTL beinhalteten.
Methodik
Ausgehend von einer initialen Verpaarung der Inzuchtstämme NZO und B6 wurde zunächst durch Rückkreuzung auf die B6-Maus ein Bereich von 38 Mbp des QTL übertragen (Nob3.38) und für verschiedene metabolische Parameter (Futteraufnahme, Energieumsatz, Körpertemperatur) charakterisiert. Für die Identifizierung der ursächlichen Genvariante wurden nach weiterer züchterischer Eingrenzung des QTL Expressionsanalysen der im kritischen Bereich lokalisierten Gene durchgeführt.
Ergebnisse
Durch die Generierung der Mauslinie Nob3.38 wurde nachgewiesen, dass die Ausprägung des QTL Nob3 neben einem erhöhten Körpergewicht mit einer erniedrigten Körpertemperatur, erhöhten Plasmakonzentrationen an IGF-1 und IGFBP-3 sowie einer erhöhten fakultativen Laufradaktivität assoziiert ist. Der für diesen Effekt verantwortliche Chromosomenabschnitt konnte durch die Zucht rekombinant-kongener Mauslinien von ursprünglich 87,4 Mbp (ca. 850 Gene) auf einen Bereich von 2,2 Mbp (42 Gene) eingegrenzt werden. Bei der anschließenden Expressionsanalyse der in diesem Abschnitt lokalisierten Gene wurde ein Gencluster identifiziert, bei dem die Transkripte der NZO-Allelträger im Vergleich zu den B6-Kontrolltieren eine verminderte Expression in den untersuchten Geweben aufwiesen. Bei einem Gen dieser Familie wurde allerdings ein komplett entgegengesetztes Expressionsmuster beobachtet. Transkripte dieses Gens wurden bei Tieren mit homozygoten Allelen für den Nob3-Locus im Gegensatz zu NZO-Allelträgern nicht nachgewiesen. Inwieweit diese Expressionsänderungen auf einem Einzelgendefekt oder einer Fehlregulation des gesamten Genclusters beruhen, ist Gegenstand der derzeitigen Untersuchungen.
Schlussfolgerung
Durch die Etablierung und Charakterisierung von Mauslinien der Stämme NZO und B6 war es möglich, ein Gencluster auf Chromosom 1 zu identifizieren, das mit hoher Wahrscheinlichkeit für die Ausprägung der Adipositas eine wichtige Rolle spielt.
Objective
To determine the prevalence of morbid obesity (defined as a BMI >99.5th percentile) and the relationship between weight status and mother tongue in a representative Viennese sample of 24989 children and adolescents (2 − 16y) with a percentage of approximately 46% of migration background in Vienna.
Methods
Directly measured anthropometric data on body weight and height were collected and BMI was calculated. Prevalence of overweight, obesity and morbid obesity was determined for every subgroup according to mother tongue using the German national reference criteria by Kromeyer-Hauschild et al.
Results
In this sample, 2.1% of all children and adolescents had to be classified as being morbidly obese, indicating that this extreme form of obesity can be found in approximately every 50th child or adolescent in Vienna, Austria.
Interestingly, more boys (2.28%) than girls (1.92%) suffered from morbid obesity (p=0.048)
Furthermore, the influence of migration background on overweight, obesity and morbid obesity in this sample was analyzed. The highest prevalence of overweight or obesity was found in Turkish native speaking children and adolescents (p< 0.0001), whereas the highest prevalence of morbid obesity was identified in children and adolescents with another mother tongue than German or Turkish (p< 0.0001). The lowest prevalence of total overweight, overweight, obesity and first of all morbid obesity was found in German native speaking children and adolescents (p< 0.0001). The analysis of subgroups according to their mother tongue showed that 1.72% of children and adolescents with German as their native language, 2.53% of Turkish native speakers and 2.86% of children and adolescents with another mother tongue were morbidly obese (p< 0.0001).
Conclusion
This large study shows clearly that morbid obesity is a common disease and largely neglected. Furthermore it could be found that another native language than German, as an indicator for a migration background, is associated with a substantially higher probability for the development of morbid obesity in Vienna, Austria. Thus, effective preventive measures to fight against obesity are urgently needed.
Einleitung
Die hohe Komorbidität von Binge Eating Disorder (etwa 30%) und Bulimie (etwa 7%) morbid adipöser Erwachsener ist bekannt (de Zwaan & Schüssler, 2000), für Kinder schwanken die Zahlenangaben (Decaluwè et al., 2002), über vorklinische Symptome liegen kaum Arbeiten vor. Bulik et al. (2000) wiesen auf die niedrige Interraterreliabilität beim Vorgehen nach DSM IV und ICD 10 bei Kindern/Jugendlichen hin.
Methode
Zur Untersuchung der Fragestellung an ca. 4000 Kindern wurden daher eigens konstruierte Fragebögen (FEV, FBEB, FEV-path, SKB) eingesetzt, bei denen außer den oben genannten Variablen auch das „bulimische“ Probierverhaltengemessen wurde.
Ergebnisse
Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Perzentilklassen in den klinischen (F(8/1216) = 27.86, p = .01, _ 2 = .16) und vorklinischen (F (8,1756) = 112.96, p < .01; ˇ2 = .34) Essstörungswerten sowie in Bezug auf das Geschlecht (F(1/1224) =10.11, p < .01 bzw. _ 2 = .07 / F(1,1763) = 87.61, p< .01; ˇ2 = .18) signifikant und substantiell unterscheiden. Die Berechnung von Kontrasten zwischen den 9 Perzentilen zeigte, dass zwischen dem „mittleren“ und dem „oberen“ Normalgewicht der größte Unterschied (p < .01) in Richtung vorklinischer Besorgtheit um Figur und Äußeres auftrat. In den Items zum Körperbild unterscheidet sich hingegen nur das Selbstbild signifikant (_2 (8, N = 4617) = 16.79, p < .05).
Diskussion
Man kann davon ausgehen, dass das gleichermaßen verbreitete dünne Schönheitsideal bereits ‚hoch‘ normalgewichtige Kinder in die Spirale von Panik vor Gewichtszunahme etc. bringt sowie die erhöhte Komorbidität mit Essstörungen die Problematik adipöser Kinder verstärkt.
Einleitung
Die Frage, ob man im Kontext des übermäßigen Essens von Sucht sprechen kann, oder nicht, wird in der Literatur kontrovers diskutiert (Ellis et al 1992, Pudel & Westenhöfer 1998). Unsere Studien für Erwachsene belegen u.a. dass sich die BMI Gruppen signifikant im Ausmaß des “Craving nach und der Abhängigkeit von übermäßigem Essen“ unterscheiden und dieser Suchtwert ein starker Prädiktor für Gewichtsabnahme nach chirurgischen und konservativen Interventionen ist (Ardelt-Gattinger et al., 2000a, 2000b, 2002, 2003).
Methode
In einer Querschnitt- und 5 Längsschnittstudien versuchten wir die genannten Ergebnisse für Kinder zu replizieren, wobei die Kinderversion des Suchtfragebogens (Ardelt-Gattinger & Meindl, 2010) verwendet wurde.
Ergebnisse
In einer repräsentativen Stichprobe 10-16jähriger erwiesen sich die Unterschiede aller Perzentilklassen hoch signifikant und substanziell F(8/4428 = 41,85, p < .01; eta2 = .07). In zweijährigen Gewichtsabnahmegruppen unterschieden sich die Suchtwerte der erfolgreichen und der erfolglosen 10-14jährigen Kinder signifikant (F(1,66)= 6,52, p< .05). In ebenfalls zwei Jahre dauernden Gewichtsabnahmegruppen unterschied der Suchtwert Ab- und Zunahmegruppen im Prä- wie im Posttest mit einem Trend bzw. sehr signifikant (F (1 / 79) = 2,36, p < .10 bzw. 3.53, p < .01). In einer vierten Studie an 53 TeilnehmerInnen eines dreiwöchigen Diätferienlagers wiesen Regressionsanalysen die Suchtvariable als den stärksten Prädiktor für die Gewichtsabnahme aus (Beta = .503, t = −2,25, p = .036).
Diskussion
Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Suchtvariable des Essens auch bei adipösen Kindern. Neue neurophysiologische Studien unterstützen diesen Zugang (Wang et al., 2004).
Fragestellung
Adipositas hat sich im Gesundheitswesen zu einem Kernproblem entwickelt. Es handelt sich dabei nicht nur um ein „Gewichtsproblem“, sondern um eine bereits im Kindes- und Jugendalter auftretende ernstzunehmende Gesundheitsstörung. 15% der Kinder und Jugendlichen im Alter von 3 bis 17 Jahren sind übergewichtig, 6,3% adipös. Tiergestützte Therapie ist eine effektive Methode zur Verbesserung der Befindlichkeit (Souter & Miller, 2007). Dies gilt insbesondere bei Kindern (Prothmann, 2008). Es gibt Hinweise, dass Hunde zur Bewegung motivieren (Johnson & Meadows, 2010).
Im Forschungsprojekt „Ich werde tierisch fit“ wird das Freiburger Interventionsprogramm für übergewichtige Kinder (FITOC®) und Tiergestützte Therapie mit Hunden kombiniert.
Methodik
Das FITOC Programm (Freiburg Intervention Trial for Obese Children) untersuchte (n=15) Kinder im Alter von 8-11 Jahren, deren Gewicht über dem 99. Perzentil liegt. FITOC, eine multimodale Adipositastherapie stützt sich auf drei Säulen: Langfristige Ernährungsumstellung, Sport und Verhaltenstraining unter Einbezug der Eltern. Die 1. Gruppe führt die Intervention mit tiergestützten Aktivitäten durch (FITOC-Programm mit zwei Sportstunden und eine Stunde mit Hundeaktivitäten). Die 2. Gruppe dient als FITOC-Kontrollgruppe. Vor Beginn und nach 8 Monaten wurden die medizinische Parameter (BMI-SDS, Hautfalten, Lipidwerte, Watt/kg kg) erhoben sowie der Deutsche Motorik Test durchgeführt.
Zusätzlich wurde die Aktivität der 1. Gruppe in jeweils 2 Stunden mit und ohne Hund mittels einem dreidimensionalen Accelerometers (Ai-perMotion 440 PC) aufgezeichnet. Die Einschätzung der Bewegungsstunden durch die Kinder wurde anhand einer 5-Punkte Likertskala erhoben.
Es sollte festgestellt werden, ob sich die Kinder in Sportstunden mit Tiergestützten Aktivitäten mehr bewegen, die Kinder in diesen Stunden motivierter sind und diese Stunden angenehmer einschätzt werden.
Ergebnisse
Der Vergleich der Stunden mit/ohne Hund zeigt eine deutliche Zunahme der Bewegungsintensität in der Therapiestunde mit Hund (p>0.01, p>0.05 bei der Kategorie „sportlich aktiv“). Auch wird die Stunde mit Hund deutlich angenehmer eingeschätzt. Die Kinder gaben an motivierter gewesen zu sein. Darüber hinaus konnte eine bessere Gewichtsreduktion innerhalb der Gruppe mit Tiergestützten Aktivitäten erreicht werden (p< .01).
Sowohl die Einschätzung über die Motivation durch die Hunde als auch über die Zufriedenheit in den Stunden mit Hund durch die 5-Punkte Likertskala war signifikant (p< 0.05).
Schlussfolgerung
Die Tiergestützte Therapie mit Hunden ist eine erfolgreiche und effektive Methode zur Adipositas- therapie. Die Ergebnisse zeigen, dass durch Tiergestützte Therapie mit Hunden das tägliche Bewegungsverhalten verbessert werden kann. Ungeklärt ist, ob diese Effekte nachhaltig erreicht werden können. Diese Fragen können erst nach der Auswertung des Gesamtprojektes beantwortet werden.
Fragestellung
Gewichtsreduktionsmaßnahmen für Kinder und Jugendliche sind oftmals sehr erfolgreich. Wenig ist jedoch bislang darüber bekannt, welche Faktoren den Erfolg einer Maßnahme vorhersagen können. In der Literatur werden immer wieder psychosoziale Variablen als relevante Prädiktoren diskutiert. Deren Relevanz soll bezogen auf den Gewichtsverlust während einer Rehamaßnahme untersucht werden.
Methodik
Die Daten sind Teil einer laufenden RCT-Längsschnittstudie (EPOC). Im Rahmen stationärer Reha-Maßnahmen konnten bislang die Daten von 391 adipösen Kindern im Alter von 7 bis 13 Jahren und ihren Eltern gewonnen werden. Erfasst werden objektiv erhobenes Gewicht und Größe zu Beginn (T1) und am Ende der Reha (T2). Desweiteren geben die Kinder Auskunft über die gewichtsbezogene Lebensqualität (GW-LQ-KJ) und Selbstwirksamkeit (GW-SW-KJ), die allgemeine Lebensqualität (KID-KINDL), sie bewerten Körperbild-Silhouetten und benennen ihre Ziele vor Reha-Beginn („Wie wichtig ist Dir, dass…?“). Die Eltern geben u.a. Auskunft über kindliche Verhaltensauffälligkeiten und -stärken (SDQ).
Ergebnisse
Erste Analysen zeigen folgendes Bild: Die mittleren BMI-SDS-Werte liegen zu T1 bei 2.57, zu T2 bei 2.26. Im Durchschnitt beträgt die BMI-SDS-Differenz zwischen T2 und T1 -.3049. 73,9% der Kinder beenden die Reha mit Erfolg (Δ BMI-SDS −0.5 bis −0.2), 7,2% sind sogar sehr erfolgreich (Δ BMI-SDS < −0.5). Ein höherer Anstieg der Selbstwirksamkeit im Reha-Verlauf hängt mit einer höheren Abnahme des BMI-SDS zusammen (r= −.123, p=.022). Demgegenüber geht eine höhere Unzufriedenheit mit dem Gewicht vor der Reha mit einer geringeren Gewichtsabnahme einher (r= −.246, p< .0001). Mädchen sind bei der Gewichtsreduktion erfolgreicher als Jungen (F=14.193, p< .0001). Es gibt keine Unterschiede abhängig vom Alter der Kinder. Die Misserfolgsgruppe unterscheidet sich von den Erfolgsgruppen hinsichtlich eines höheren Gewichtsstatus zu T1, einer höheren Diskrepanz zwischen Traumgewicht und aktuellem Gewicht und einer geringeren Wertigkeit des Reha-Zieles „Ich möchte nicht mehr gehänselt werden.“ Regressionsanalytische Ergebnisse zur Prädiktion der Gewichtsabnahme werden berichtet.
Schlussfolgerung
Die Ergebnisse unterstreichen, dass die Rate der erfolgreichen Gewichtsabnahme sehr hoch ist und nur geringe Unterschiede zwischen den Kindern bestehen. Dennoch ließen sich bereits kurzfristig Zusammenhänge mit relevanten psychosozialen Variablen zeigen. Dies ist besonders vor dem Hintergrund, dass der kurzfristige Therapieerfolg als wichtiger Prädiktor für die langfristige Gewichtsabnahme gilt und es zentral ist, welche Variablen dies vorhersagen können, bemerkenswert. Das Wissen über die Baseline-Prädiktoren hilft zudem, maßgeschneiderte Programme zu entwickeln bzw. Kinder und Jugendliche entsprechend zuzuweisen. Zukünftig soll desweiteren die Prädiktion der langfristigen Gewichtsabnahme (1-Jahres-Katamnese) untersucht werden.
Fragestellung
Zahlreiche Studien in den letzten Jahren zeigen einen Zusammenhang zwischen Adipositas im Kindesalter und einer chronischen Inflammation. Ein Zusammenhang zwischen der körperlichen Fitness und Inflammationsmarkern bei Kindern ist derzeit noch wenig belegt.
Methodik
In dieser Querschnittsanalyse, die Teil eines vierjährigen schulbasierten Präventionsprojekts ist, wurden im Herbst 2008 344 Kinder im Alter von 9-13 Jahren in 15 Haupt- und Realschulen in München und Umgebung untersucht. Körpergröße, Körpergewicht, Bauchumfang und prozentualer Körperfettanteil sowie Blutuntersuchungen wurden nach standardisiertem Protokoll erhoben. Die körperliche Fitness wurde mit dem Münchner Fitnesstest überprüft. Für diesen sechsteiligen Motorik-Test liegen alters- und geschlechtsspezifische Normwerte vor. Die Analyse des Adiponektins erfolgte mit ELISA (R&D Systems) und hsCRP mit einem immunturbidimetrischen CRP-Latex-Assay von Olympus (sensitive Anwendung).
Ergebnisse
Die Kinder (140 Mädchen, 204 Jungen, 11,1±0,6 Jahre, Body-Mass-Index (BMI): 19,4±3,7 kg/m2) wurden in Gruppen gemäß ihres Fitnesslevels (T-Scores) (obere 50 %, untere 50 %), und ihres Body-Mass-Index Standard Deviation Scores (BMI-SDS) (obere 50 %, untere 50 %) eingeteilt. Höhere BMI-SDS-Werte korrelierten mit höheren hsCRP-Spiegeln (r=0,552, spearman-Rho) und niedrigeren Adiponektin-Spiegeln (r= −0,220, spearman-Rho) mit signifikantem Gruppenunterschied (hsCRP, p< 0,001; Adiponektin, p=0,002). Ein niedriger Fitnesslevel korreliert mit einem höherem hsCRP-Spiegel (r= −0,260, spearman-Rho), der sich zwischen den beiden Fitnessgruppen signifikant unterschied (p=0,006).
Schlussfolgerung
Es zeigte sich eine deutliche Assoziation zwischen dem hsCRP-Spiegel und dem BMI-SDS bzw. dem Fitnesszustand. Der Adiponektinspiegel wurde primär durch das Körpergewicht und nicht durch den Fitnesszustand beeinflusst.
Aim and methods
ADP-ribosylation factor related protein1 (ARFRP1) is an ubiquitiously expressed Ras-related GTPase. In the GTP-bound form, ARFRP1 associates with Golgi membranes and recruits ARL1 and its effector Golgin-245 to the trans-Golgi network. The conventional knockout of Arfrp1 is embryonically lethal due to a cell adhesion defect (Zahn et al. 2008), whereas a fat-specific deletion of Arfrp1 results in an impaired retention of the insulin-sensitive glucose transporter GLUT4 into storage vesicles, an increased lipolysis and an defective lipid droplet formation (Hommel et al., 2010; Hesse et al., 2010). In order to elucidate the function of ARFRP1 in the liver, we generated tissue-specific null mutants (Arfrp1hv-/-) and control mice (Arfrp1flox/flox) using the Cre/loxP recombination system.
Results
The liver-specific deletion of Arfrp1 resulted in postnatal growth retardation (week 5: Arfrp1flox/flox 22.1 ± 2.5 g; Arfrp1liv-/- 16.0 ± 2.1 g) accompanied by a significantly reduced liver weight (Arfrp1flox/flox 5.7 ± 0.2 % of total weight; Arfrp1liv-/- 5.1 ± 0.2 %). Plasma and hepatic IGF1 levels were diminished whereas mRNA of IGF1 in the liver was unaltered. Liver glycogen content was lower in Arfrp1hv-/- mice (Arfrp1flox/flox 1.0 ± 0.1 (mg/dl)/mg; Arfrp1liv-/- 0.5 ± 0.2 (mg/dl)/mg) reflecting a reduced glucose uptake into the liver as determined with 14C-labeled 2-deoxyglucose. Immunohistochemical staining of the glucose transporter GLUT2 revealed a reduction of GLUT2 in the plasma membrane of Arfrp1iv-/-hepatocytes. The deletion of Arfrp1 resulted in a marked alteration of the trans-Golgi network indicated by differences in the histological distribution pattern of the trans-Golgi marker TGN38 which was absent from intracellular membranes in Arfrp1bv-/- hepatocytes. The total amount of TGN38 as detected by Western blot analysis was unaltered between the genotypes.
Conclusion
The growth retardation of Arfrp1bv-/- mice is due to reduced IGF1 levels and an impaired glucose metabolism. ARFRP1 is required for an undisturbed structure of the trans-Golgi network. Most likely, the mechanisms leading to these effects on protein trafficking involve the indirect recruitment of golgin proteins which are downstream targets of ARFRP1 and ARL1. Therefore, ARFRP1 is essential for the undisturbed trafficking of GLUT2 and IGF1 in the liver.
Introduction
The G0/G1 switch gene 2 (G0S2) is known as a cell cycle regulator and a target gene of PPARγ in adipocytes. Recently, G0S2 was specified as a player in lipolysis control. In mice, G0S2 attenuates adipose triglyceride lipase (ATGL) activity and decreases lipolysis. We examined the influence of BMI, weight reduction, and diet on G0S2 mRNA expression in human white adipose tissue (WAT). Complementary, we investigated the differences in G0S2 expression in subcutaneous and omental adipose tissue and during adipogenesis.
Methods
SGBS cells were differentiated and mRNA levels were analysed during adipogenesis. Subcutaneous and omental adipose tissue samples were obtained from overweight and obese patients during laparoscopic surgery. In these samples, immunohistochemistry was used to identify the localization of G0S2 in adipose tissue sections. The influence of diet and weight reduction was analysed in tissue samples from participants in different clinical trials. Subcutaneous adipose tissue was obtained by needle biopsy at the beginning and the end of these trials. We tested for a correlation between BMI and G0S2 mRNA expression in these existing data sets. G0S2 mRNA expression was analysed by Taq-Man-RT-PCR with 18s or GAPDH as housekeeper genes.
Results
There is early elevation of G0S2 mRNA during in vitro adipogenesis of SGBS preadipocytes reaching a plateau at day six. Accordingly, we found a markedly higher G0S2 mRNA expression in isolated mature human adipocytes compared to preadipocytes from (n=7). Immunhistochemistry demonstrated cytoplasmatic localization of G0S2 in adipocytes as well as in mononuclear and endothelial cells. G0S2 mRNA expression was increased by about 60% in visceral compared to subcutaneous adipose tissue (n=13). In the clinical trials, 2 weeks of a high-fat diet (n=30), or 5% body weight loss (n=13) did not significantly effect G0S2 mRNA levels. Interestingly, we found a significant higher G0S2 mRNA expression in lean volunteers (BMI < 25) compared to obese volunteers (BMI < 35), and a significant negative correlation between G0S2 and BMI in subcutaneous adipose tissue (n=62, r= −0.32, p< 0.05).
Conclusion
G0S2 was described as a new molecule regulating ATGL-mediated lipolysis in rodent adipocytes. We report expression of G0S2 in subcutaneous and visceral human adipose tissue with slightly higher expression levels in visceral adipose tissue. Nutritional manipulation with high or low fat diets and a short-time weight reduction regime did not influence G0S2 mRNA levels in subcutaneous adipose tissue. However, comparable to reports in mice, we found decreased expression of G0S2 in adipose tissue of obese individuals. Whether this difference in G0S2 expression translates into differences in lipolysis control needs to be proven in further investigations.
Fragestellung
Das Fettgewebe ist ein sekretorisch aktives Organ, das eine Reihe von sogenannten Adipokinen sezerniert. Mittels einer kombinierten 2-dimensionalen-MS/MS- und 1-dimensionaler-LC/MS-Analyse konnten wir das Sekretom humaner Adipozyten untersuchen und eine Vielzahl neuer Adipokine erstmals beschreiben und validieren. Hämoxygenase-1 (HO-1), auch als Hsp32 bekannt, ist eines dieser neuen Adipokine. Es ist beschrieben, dass HO-1 neben seiner enzymatischen Aktivität anti-inflammatorische, anti-apoptotische und anti-oxidative Wirkung zeigt. Ziel dieser Studie war es, HO-1 in primären humanen Adipozyten in vitro zu charakterisieren. Zudem wurden Serumspiegel von HO-1 in einem Kollektiv morbid adipöser Patienten sowie schlanker Kontrollen ermittelt und mit klinischen Parametern assoziiert.
Methodik
HO-1 wurde in Lysaten und Überständen von in vitro-differenzierten humanen Adipozyten mittels Western Blot und ELISA analysiert. Der Serumlevel von HO-1 wurde in 22 morbid adipösen Patienten (BMI 44.5 ± 1.2, Alter 58 ± 4) und 16 schlanken Kontrollen (BMI 23.3 ± 1.5, Alter 51 ± 3) bestimmt.
Ergebnisse
Humane Adipozyten zeigen in vitro eine differenzierungsabhängige Expression und Sekretion von HO-1. Die Expression kann bereits bei Präadipozyten beobachtet werden und steigt mit der Differenzierung auf das über 5-fache an, während die Sekretion von HO-1 erst ab Tag 4 der Differenzierung messbar ist. Reife Adipozyten sezernieren bis zu 5-6 ng/ml bezogen auf 1 Mio Zellen. Aus dem Fettgewebe isolierte Makrophagen zeigen eine deutlich geringere Expression von HO-1 als Adipozyten, so dass angenommen werden kann, dass die Freisetzung von HO-1 im Fettgewebe hauptsächlich durch reife Adipozyten erfolgt. Die Expression und Sekretion von HO-1 ist durch Faktoren wie Adiponektin, Insulin oder PPARγ Agonisten in vitro nicht regulierbar. Dagegen vermindert TNFα die HO-1 Sekretion signifikant um ca. 30%, während die Expression sich nicht signifikant verändert. Im Serum von morbid adipösen Patienten lassen sich im Vergleich zu schlanken Kontrollen signifikant erhöhte HO-1 Level nachweisen (5.86 ± 0.43 ng/ml vs. 4.46 ±0.50 ng/ml). Diabetiker und Nicht-Diabetiker in der Gruppe der morbid adipösen Patienten haben vergleichbare HO-1 Spiegel. Die Serumlevel korrelieren im gesamten Kollektiv positiv mit Leptin (p=0.05, r=0.39) und der Größe subkutaner Adipozyten (p=0.02, r=0.42), nicht aber mit der Größe viszeraler Adipozyten (p=0.9, r=0.24). Desweiteren zeigt HO-1 keine Korrelation mit anderen Adipokinen wie RANTES, MCP-1, Chemerin oder Adiponectin.
Schlussfolgerung
Unsere Daten zeigen, dass HO-1 ein neues Adipokin ist, dessen Expression und Sekretion stark mit der Adipogenese zunimmt. In vivo ist die zirkulierende Menge von HO-1 bei morbider Adipositas signifikant erhöht und mit Leptin und der Größe subkutaner Adipozyten assoziiert. Welche Rolle HO-1 in der Adipogenese und bei Adipositas und assoziierten Erkrankungen spielt, muss noch weiter untersucht werden.
Introduction
In patients with obesity and type 2 diabetes adipose tissue is infiltrated by macrophages known to alter adipogenesis of mesenchymal precursor cells via secretion of pro-inflammatory cytokines. Recently, it has been shown that under certain conditions, immune cells can also express wnt-5a, a factor known to inhibit adipogenesis in humans. Therefore, in the present study we aimed to investigate, whether adipose tissue macrophages affect adipogenesis of mesenchymal precursor cells via wnt-5a.
Methods and results
Wnt-5a was found to be expressed in adipose tissue macrophages in obese and type 2 diabetic human subjects in vivo by immunohistochemistry of adipose tissue biopsies. Furthermore, wnt-5a was detectable in circulating CD14+ blood monocytes of human subjects with obesity and type 2 diabetes on RNA level by real-time PCR. Besides expression analysis in vivo, we also performed functional studies to explore the role of wnt-5a in low-grade inflammation of adipose tissue. In a cell culture experiment, macrophage conditioned differentiation medium inhibited adipogenesis of mesenchymal precursor cells. This inhibitory effect was restored by adding neutralizing anti-wnt-5a antibodies.
Conclusion
our data indicate for the first time, that adipose tissue macrophages alter adipogenesis of mesenchymal precursor cells not only via classical pro-inflammatory cytokines but also via wnt-signalling molecules in humans.
Introduction
Obesity and type 2 diabetes are associated with disturbances in glucose and lipid metabolism that can potentially be ameliorated by secondary plant metabolites, such as the tea catechin (-)-epigallocatechin gallate (EGCG). However, their precise molecular mechanism of action is only poorly defined.
Objective
In order to analyze the effects of flavonoids on the mitochondrial catabolism of fatty acids and branched-chain amino acids (BCAAs), a highly sensitive ESI-MS/MS assay was applied to the murine 3T3-L1 preadipocyte cell line to quantitatively determine the acylcarnitine profile characteristic for fatty acid β-oxidation and BCAA breakdown.
Methods
3T3-L1 adipocytes were induced towards differentiation with an adipogenic cocktail. At day 9, cells were incubated with 25 μM EGCG for 16 h. In vitro differentiated adipocytes were permeabilized with digitonin and subsequently incubated with L-carnitine with and without loading with oleic acid (C18:1). Generated acylcarnitines were extracted from cells and supernatant and purified by the use of silicagel columns. A panel of 44 acylcarnitines per 12-well was quantified using ESI-MS/MS. Citrate synthase (CS) activity was measured to correct for mitochondrial abundance.
Results
Incubation with 25 μM EGCG did not result in reduced cell viability. EGCG caused an increase of short chain metabolites including acetylcarnitine and propionylcarnitine indicating an anaplerotic effect of EGCG. These findings were independent of challenging the cells with or without oleic acid, thus suggesting no effect on mitochondrial fatty acid β-oxidation.
Conclusion
Use of a highly sensitive cellular metabolite flux assay allows cost and time efficient monitoring of pharmacological intervention on mitochondrial catabolic pathways in 3T3L1 adipocytes. Mitochondrial accumulation of acetylcarnitine and propionylcarnitine may confirm the previously reported lipolytic activity of EGCG followed by ke-tone body formation.
Funding
The work was supported by the Institut Danone für Ernährung e.V., München-Haar
Conflict of Interest: None Disclosed
Introduction
The identification of CB1-Receptors in murine adipocytes suggested that the endocannabinoid system (ECS) influences adipose tissue biology. Effects on adipogenesis, lipogenesis, adipokine secretion, and mitochondriogenesis have been described by some authors, predominantly in 3T3-L1 cells. We aimed to describe the role of cannabinoid type 1 (CB1-) receptors in human adipocytes.
Methods
We treated primary cultured human adipocytes or SGBS adipocytes with CB1-agonists and antagonists. Gene expression was determined by TaqMan-real-time RT-PCR, adipogenesis was monitored by Oil red O staining of lipid droplets, glycerol release was measured as a marker of lipolysis, and oxygen consumption was determined in the Seahorse XF24-3 instrument by fluorophore technology.
Results
All genes of the ECS were expressed in human SGBS adipocytes. The CB1 and FAAH genes were strongly induced during human in vitro adipogenesis. Neither CB1-agonists (ACEA, HU210), nor CB1-antagonists (AM251, rimonabant) influenced human adipogenesis. Expression of adipocyte genes was studied (e.g. leptin, adiponectin, LPL, FAS), but these genes were not regulated by CB1-agonsits or antagonists. Lipolysis studies with and without isoproterenol revealed no significant influence of CB1-receptors on basal or isoproterenol-stimulated lipolysis. Treatment of differentiated SGBS adipocytes for 72h with HU210 significantly reduced maximal mitochondrial electron transport capacity, but did not influence basal oxygen consumption. In contrast, CB1-antagonism with AM251 did not change the bioenergetic profile of SGBS adipocytes.
Conclusion
In summary, human adipocyte biology is only marginally regulated by the ECS. Several findings reported for murine adipocytes were not replicated for human adipocytes in our experiments. We identified a specific effect of CB1-activation on mitochondrial function, but the beneficial metabolic effects of CB1-antagonists (e.g. rimonabant and taranabant) as described in clinical trials are most likely not mediated by specific effects in adipose tissue.
