Adipöse Gesellschaft des 21. Jh - Ursachen von Übergewicht und Strategien dagegen

Adipöse Gesellschaft des 21. Jh.
Ursachen von Übergewicht und Strategien dagegen…

 Ludwig Kramer
 1. Med. Abteilung mit Gastroenterologie,
 Krankenhaus Hietzing, Wien
 ludwig.kramer@wienkav.at

Adipositas
 und chronische
 Entzündung,
 z.B.Gelenke

• Weit mehr als nur
  Gewichtsbelastung !
   Aus dem Fettgewebe im
    Bauch stammen viele
    Entzündungssignale

• Was macht uns heute übergewichtig?
      Flüssige Kohlenhydrate!
         • Gestörtes Sättigungsmuster
         • Umwandlung von Kohlenhydraten in Fett
         • Begünstigung chronischer Erkrankungen (sog. NCD)
      Industriell prozessierte Nahrung
         •   Künstliche Aromen – stimulieren Appetit
         •   synthetische Süßstoffe – stimulieren Appetit
         •   Fettarme Light- Produkte – stimulieren Appetit
         •   Selbst energiefreie Zusatzstoffe können Energieausbeute steigern
      „Dysbiose“: veränderte Bakterien im Darm
         • Treibende Kraft für Entzündung und Stoffwechselstörung

• Intestinales Mikrobiom
      Schaltstelle für Adipositas, Entzündung, Depression und mehr…
      Wird durch „westlichen“ Ernährungsstil verändert
         • Wird auch durch Sport und Training positiv verändert

Ernährung und Gesundheit – welche
        Zusammenhänge?

                        „Westliche“ Ernährung
                         fördert Depressionen

„Natur“: inszenierte Illusion

Landwirtschaft heute ...

Gewinnspanne bis Endprodukt
        2000-5000%

Agrochemie ...

Forscher entwickeln Ei ohne Huhn

Nudeln und Schokolade:
  einfach ausdrucken

„Zurück zur Natur“: Insektenzucht für
                (unlimitierte) Nahrungsproduktion?

Chitin: Entzündungsinduktion
   Yonsei Med J 2009: 50:22-30

Of Mais and Men…

   Maisstärke: heute wichtigste Basis der Fructoseproduktion
        Fruktose-Glukose Sirup (HFCS)
        Staatliche Förderung

Zucker: Kulturgeschichte
•   Antike: Zucker spielt keine Rolle
           Hippokrates‘ Aphorismen: keine Erwähnung
           Früchte und Honig für Reiche
•   Mittelalter: Zucker weithin unbekannt
•   Ca. 1650: Rohrzucker wird als teure Medizin eingeführt
           Erst danach Aufkommen von „süß“ als literarische Metapher
•   Ca. 1900: Zucker bereits 20% Energie in britischer Diät
           Auftreten von „Altersdiabetes“, neuartige Leberschäden (Fettleber)

•   USA 1960-1985: Mais als Basis der Zuckerproduktion eingeführt
           Ab 1960: Verdrängung von Zucker durch Sucrose, Glucosesirup
           Ab 1976: high Fructose-Glucosesirup (HFCS)
           Staatl. Förderung von Mais, Zölle auf Rohr- und Rübenzuckerimport
           Globale Expansion von fast food - Ketten
   Ab 2000: „Altersdiabetes“ schon bei Kindern und Jugendlichen
          • „Generation XXL“

Fruchtzucker (Fructose) in der Ernährung –
                   Trends in den USA
pro Kopf-Einnahme (g/Tag)            Marriott, J Nutr. 2009

                                          Natürliche KH

                                   HFCS

                                   Haushaltszucker

Fructosesirup kam nicht allein...

                  • Etwa gleichzeitig Aufkommen
                    von TV – Massenkultur und
                    Unterhaltungselektronik
                      Bewegungsmangel schon
                       bei Kindern
                         Reduzierter
                          Energieverbrauch
                      „Snacks“
                      Fast food
                         Erhöhte
                          Energieaufnahme
                         „Dysbiose“

Vergleich Mikrobiota europäischer Stadt-
                            und afrikanischer Landkinder
    Europa: Firmikuten dominieren     Afrika: Bacteroidetes dominieren

        Alistipes:
- Kann Darmkrebs
      Begünstigen
     - durch fette
Nahrung vermehrt

   Tilg et al. 2016

Nahrungsmittel im 20. Jahrhundert

• Produktion und Verfügbarkeit werden globalisiert
    „BIG FOOD“
• Energiedichte nimmt zu
        Übergewicht, Adipositas werden globales Problem
        60 % der erwachsenen Amerikaner sind übergewichtig!

                             JAMA 2001;286:1195-1200

USA
Nähe zum nächsten Fast Food Restaurant als Helligkeit dargestellt

Fast food:
keineswegs neu, in allen Hochkulturen vorhanden

        Pompei, Thermopolium: 2010 wiedereröffnet

Getränke in menschlicher
       Evolution

Neu seit 1976:
mit Fructose / HFCS 55 gesüßte Produkte

Neu seit 1960er Jahre: „zuckerfreie“ Soft Drinks

                                USA: Anstieg HFCS Jahreskonsum
                               seit 1970 von 294 g auf 33,4 kg bis
                                         2003, seither Stagnation

                                       Yang, Q
                                       Yale J Biol Med. 2010; 83:101

Einnahme von fast food und flüssigen
                 Kohlenhydraten ist positiv korreliert

 • In den letzten Dekaden ist der Konsum von Kohlenhydraten um
   150-300 kCal/Tag angestiegen
 • Unterschiede bei Alter und Geschlecht
 • Mehr als 50% des Anstiegs erfolgt durch gesüßte Getränke

Popkin BM, Armstrong LE, Bray GM, Am J Clin Nutr 2006,
83:529–542.

Anzahl täglicher Soft drinks, nicht „metabolisches
  Syndrom“ entscheidend für Entwicklung einer
Fettleber (Risiko für Gefäß- und Leberkrankheiten)

                                        Alberti, Circulation, 2009

Noch nie war es so leicht, übergewichtig zu sein

  Früher waren arme Menschen dünn, heute sind sie dick

        Detroit, 1931              Detroit, 2009

USA - Entwicklung der Lebenserwartung 1983-1999
         Männer                       Frauen

 Evolution: hat uns nicht auf den Konsum von Softdrinks vorbereitet
 Fehlende physiologische Sättigungsreflexe führen zur Überernährung
   - Studien USA: bis zu 40 kg Fruchtzuckeraufnahme im Dünndarm/Tag
   - Fruchtzucker: stimuliert Appetit !
   - Künstliche Süßstoffe: verändern Energiebilanz über Darmbakterien

Ab ca. 2005 nimmt der Anteil flüssiger
       Kohlenhydrate in den USA wieder ab
            (und in Mexico, China, Korea, UAE [...] zu)
USA:

Folgen des Konsums von Soft Drinks
• Sättigungsgefühl hält nur kurz an
• Schnelle Magenentleerung
    Pylorus (Pförtner) lässt kleine Nahrungspartikel und Flüssigkeit durch
    Darm-Sensoren für Fett, Protein werden nicht stimuliert,
     Sättigungsreflexe „überlistet“
       Aufgenommene Gesamtenergiemenge steigt

Soft drinks - weitere Folgen
• Speicherung flüssiger Energie in Leber, Fettgewebe
    Spezialfall Fructose: kein Sättigungseffekt im Gehirn (und Darm)
       Vermutlich Konsequenz fehlender Insulinwirkung
• Folge
    vermehrte Energieaufnahme – metabolisches Syndrom
    Gewisse Darmbakterien („Firmikuten“) profitieren
       Zellulosespaltung erzeugt Energie im Darm!
       Andere Bakterien (Bacteriodetes) bilden sich zurück

                                 Geringerer Energiegehalt im Stuhl
                               adipöser Menschen: bessere Verwerter

Appetit (und Sättigung) entstehen
in Darm-EECs, Blut & und Hirn

  • „Enteroendokrines
    System“ moduliert:
  • Transportfunktion der
    Eingeweide (Motilität)
  • Sekretion
  • Regulation des
    Zuckerstoffwechsel
  • Kommunikation mit
    enteralem Nervensystem
  • Appetitregelung
                     Psichas J Clin Invest. 2015;125:908-917

Rezeptoren in enterochromaffinen Zellen (EEC)
  regulieren Appetit über Gewebshormone
                                     • Sättigung als Gesamteffekt
                                       unterschiedlicher
                                       Nahrungssubstrate im Darm
                                       und
                                         Langkettige Fettsäuren
                                         Kurzfettige Fettsäuren
                                         Peptide (zusammengesetzt aus
                                          Aminosäuren)
                                         Glucose
                                         Gallensäuren
                                         Bakterienprodukte

                                         Endokrine Wirkung
                                         Parakrine Wirkung
   J Clin Invest. 2015;125:908-917

Fetterzeugung in der Leber nach Traubenzucker
 (Glucose) versus Glucose/Fructose (25/50%)
                              Glucose / Fructose
  Lipidsynthese

          Zuckerlösung   Mittagessen

Soft Drinks und Fructose

• Planet Health project - Menge des Konsums von Soft-Drinks bei
  Heranwachsenden sagt Zunahme des Gewichts bei Kindern
  voraus
                                                 Ludwig DS Lancet 2001

• Mit HFCS gesüßte Getränke führen zu Überernährung
                                             Raben, Am J Clin Nutr2002

• Kohlenhydrate in flüssiger Form erhöhen
  Gesamtenergieaufnahme und Gewicht           DiMeglio, Int J Obes Relat
                                                     Metab Disord 2000

• USA: Anstieg HFCS Jahreskonsum seit 1970
  von 294 g auf 33,4 kg                       Bray; Am J Clin Nutr, 2004

Wichtigste Zielgruppe für Softdrinks: junge Männer

                   Anteil der Männer mit > 100 kg hat
                       sich seit 2000 verdoppelt

                   Änderung des Körperbilds?

David 2018

Industrielle Manipulation der
                  Geschmacksempfindung:
• Senomyx verwendete humane Nierenzellen abgetriebener
  Feten zur Untersuchung geschmacksverstärkender
      Moleküle in Softdrinks (Pepsi)

    “Using isolated human taste receptors, we created proprietary taste
     receptor-based assay systems that provide a biochemical or electronic
     readout when a flavor ingredient interacts with the receptor.”
        Weitere Kunden: Kraft Foods, Solae, Nestle.

• Präs. Obamas Security and Exchange Commission (SEC)
  entschied 2012, dass es sich um „normale Geschäftsaktivität“
  handelte.

Aromaindustrie
• Grundlage
    Ohne Aromen wären die heutigen industriellen Nahrungsmittel
     weitgehend unverkäuflich
       geringe Qualität der Rohstoffe
       Rationalisierungsdruck
    Gesetzgeber unterstützen öfter Industrie als Konsumenten

    Immer mehr Aromen in der Nahrung, ichweniger Inhalt
        Knorr Hühnersuppe: 2 g Hühnerfleisch
        Maggi Rinds- Bouillon: 2,3g Rinderfett, 670 mg Fleischextrakt
    Glutamat
        Europaweit 95.000 Tonnen/ Jahr
        Großbritannien führend

Beispiel aus der Aromaindustrie
• IFF – New York
   International Flavors & Fragrances
   2.6 Milliarden $ Umsatz/Jahr
   66 Fabriken in 34 Ländern
       Gerüche für
          • Hugo Boss, Donna Karan, Calvin Klein, Ralph Lauren
          • „Lockdüfte“ in Geschäften, manipulative Aromen für
            Klimaanlagen
   US Pat. 5.895.261
       Muskelfleischaroma + Bräunung in Mikrowelle
   Erdbeeraromen
       Erdbeerernte- könnte nur 5% des Bedarfs decken
       Konsumenten mit Naturaroma nicht mehr zufrieden
   Künstliche Süßstoffe – kalorienneutral ???

Propionat wird von Darmbakterien erzeugt
Anstieg durch Einnahme von Saccharin

Mikrobiom, Gesundheit und Wissenschaft

Darm – Mikrobiom und Adipositas

Ernährungsstil und Mikrobiom
Wir steuern über Ernährung unsere Darmbakterien

                       Herbert Tilg, Alexander R Moschen, Gut 2014
                      http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2014-306928

Proliferationsmarker K67: abhängig von Diät

Industrielle Emulgatoren verändernd das Mikrobiom der Maus
und begünstigen Darmentzündung und metabolisches Syndrom

      Wasser     Carboxymethyl-   Polysorbat 80
                    zellulose

  Wasser: größter Abstand Bakterien – Epithelzelle

Industrielle Emulgatoren verändern das Mikrobiom der Maus und
   begünstigen Darmentzündung und metabolisches Syndrom

   Füllstoffe /Emulgatoren:   vermehrtes Fettgewebe
                              Höheres Diabetesrisiko
                              Appetitsteigerung !

Emulgator P-80 verändert das Mikrobiom der Maus
und fördert Darmentzündung, Übergewicht und Leberstörung
                                                 Kalorienaufnahme identisch!

                       P-80, 1% per kg über Magensonde verabreicht
    Die Dosis entspricht den von der FDA als akzeptable Einnahme freigegebenen Menge

                        2016

Dysbiose: beeinflusst Toleranz und Barrierefunktion

               Galipeau HJ, Verdu EF, Gut Microbes 5:5, 594--605; 2014

Was können wir tun?

• Beten?

Herr, erlöse uns von den Pyramiden
                    „Ernährungspyramide“ des
                    Fonds Gesundes Österreich

Was können wir tun?

• Wissen !
  Kontrolle der Energieaufnahme
     Flüssige Kohlenhydrate
  Kontrolle der Energieverwertung
     Dysbiose
  Bewegung
     Von Anfang an!
  Politik / Wirtschaftssystem
     Industrie beeinflusst Gesetze und Preisgestaltung

Adipositas–ökonomische Aspekte

Studie Seattle 2005-2007:
• Ernährungskosten lt. Diätempfehlungen der amerikanischen
  Fachgesellschaften:
      36 $ / Tag, 20% Teuerung
• Ernährungskosten bei Junk food (ca. 30% mehr Kalorien,
  Transfette, Stabilisatoren, Emulgatoren etc.)
      3,2 $ / Tag, 2% Preisabnahme

Höchste Gewichtszunahme bei Armen, nicht bei Reichen!

Kein Gewichtsanstieg durch
zuckerfreie Getränke

(Die Studie verwendete künstlich
gesüßte Getränke als Kontrolle)

Kein weiterer Unterschied des BMI
nach einem Jahr

Wasser statt Saft !

Bewegung von Anfang an

Fördern der „richtigen“ Bakterien

Was sind die neuen Ergebnisse?
• Überwiegen von A. muciniphilia assoziiert
  mit gesünderen Stoffwechselstatus bei
  übergewichtigen/ adipösen Individuen
• Interaktion zwischen Artenvielfalt des
  Darmmikrobioms, einzelnen Spezies und A.
  muciniphilia - größere Artenvielfalt geht mit
  gesünderem Stoffwechselstatus einher
• Stärkere      Konzentration       von     A.
  muciniphilia      bei     Beginn       einer
  kalorienreduzierten Diät führt zu mehr
  Verbesserung bei Glukosestoffwechsel,
  Blutfette, Körperzusammensetzung

•   A. Muciniphila bei genetisch bestimmtem
    Diabetes/ Übergewicht 3300 fach reduziert
•   Präbiotika (Oligofructose) stellen Ausgangszustand
    Akkermansia komplett wieder her
•   Lactobacillus plantarum normalisiert Stoffwechsel
    bei fettvermehrter Diät
•   Positive Wirkung über Endocannabinoide auf
    Darmbarriere (Mucusdicke), Sekretion von
    Peptiden in der Darmschleimhaut, Entzündung und
    Zuckerstoffwechsel
•   Abgetötete A. muciniphila zeigten keine Wirkung

Auch das (gesunde) Mikrobiom muss ernährt werden

Lifestyle-Induced Microbiome Depletion and its
                Implications for Health
• Die Menschheit hat sich mit einer dichten mikrobiellen
  Population, die den Gastrointestinaltrakt besiedelt, entwickelt.
• Mikrobiota sind für unsere Biologie essenziell und übermitteln
  Signale für Entwicklung und Funktion von Immunsystem,
  Nervensystem und Stoffwechsel.
• Es gibt überzeugende Evidenz, dass eine Störung der Wirt-
  Mikrobiom Symbiose zu einer Zunahme immun-vermittelter
  Veränderungen und Erkrankungen wie Adipositas, Herz-
  Kreislauferkrankungen, Rheuma und Gelenkserkrankungen,
  Darmkrebs, Allergien, Asthma, Autoimmunerkrankungen und
  Krebs führt.
• Faktoren des heutigen Lebensstils gefährden schützende
  Bestandteile des Mikrobioms

Lifestyle-Induced Microbiome Depletion and its
                Implications for Health
• Die Entwicklung der Symbiose zwischen Mikrobiom und Mensch
  erfolgte mit einer Diät die wesentlich mehr Fasern als die
  heutige industrielle Ernährung enthielt.
• Der so genannte ‘fiber gap’ für die optimale Gesundheit und
  Aufrechterhaltung der mikrobiellen Diversität könnte sogar
  größer sein als derzeit erkannt.
• Diese evolutionären Überlegungen, die Wahrnehmung des
  Darm Mikrobiom in der Aufrechterhaltung der Gesundheit und
  insbesondere die Gefährdung des Mikrobiom durch
  Industrialisierung sollten eine fundamentale Änderung der
  westlichen Diät mit signifikanter Zunahme von Ballaststoffen
  und Fasern zur Folge haben.

Ernährungskonzepte – West und Ost

             „West“                                   „Ost“
• Nahrungsaufnahme liefert              • Nahrungsaufnahme dient
  primär Energie                          Erhaltung der Gesundheit

   – Maximale Ausbeute
                                           – Symbolkraft, Ästhetik
   – Hohe Energiedichte
   – Industrielle Herstellung              – Niedrige Energiedichte
       • Konzerne, Förderung               – Manuelle Herstellung
   – Kalorien, Vitamine                        • Oft künstlerische Aspekte
   – Proteine                              – Hülsenfrüchte, Gewürze
   – Tierische Fette                           • Weißes Fleisch, Fisch
       • Rotes Fleisch, Milchprodukte
                                           – Langsame Energiefreisetzung
   – Rasche Energiefreisetzung

Zusammenfassung
• Ernährung und Appetit haben sich verändert
      Nahrungsmittel- und Aromenindustrie
      Zunahme flüssiger Kohlenhydrate
      Dysbiose
      Barrierestörung durch industrielle Produktion
• Industrielle „rationale“ Ernährung:
      Historisch nie gesehene Gewichtszunahme in Industrienationen
      Bewusste Appetitmanipulation
      Zunahme an Adipositas, Unverträglichkeit, Darmerkrankungen
      Softdrinks, Fructose
         Appetit- und Umsatzsteigerung, Überlistung von Sättigungsreflexen
         Stress durch Zwang „gesund“ zu essen
• Maßnahmen zur Beschränkung flüssiger KH („von Anfang an“)
    Aussichtsreichste anti-Adipositas-Strategie
       Bewegung ist essentiell!

Literatur zum Thema

Rotwein    Bier
 Einkauf   Einkauf
301 Kr     216 Kr