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Allgemeinmedizin

Fettstoffwechsel und Diabetes

Mahlzeiten beeinflussen die zirkadiane Regulation

PD Dr. rer. medic. Olga Ramich

29.7.2021

Die Fettmuster im Blut verändern sich im Laufe des Tages – abhängig davon, wann eine Mahlzeit eingenommen wird und was sie beinhaltet. Die Interaktion mit dem Lipidstoffwechsel scheint auch die Empfindlichkeit von Insulin zu beeinflussen. Ergeben sich daraus Ansätze für die Prävention von Diabetes?

Nahezu alle physiologischen Prozesse folgen einem regelmäßigen 24-stündigen Tag/Nachtrhythmus. Ein Netzwerk von Proteinen und Genen gibt den Takt dieser inneren Uhr vor. Licht, Mahlzeiten und andere äußere Faktoren können ihn beeinflussen. Störungen des empfindlichen Systems, beispielsweise durch einen Jetlag oder Schichtarbeit, können Übergewicht, Insulinresistenz und veränderte Blutfettwerte begünstigen sowie das Risiko für Stoffwechselerkrankungen wie Typ-2-Diabetes erhöhen.

Insulinempfindlichkeit morgens höher

Bekannt war, dass das Timing von Mahlzeiten Auswirkungen auf die metabolische Homöostase und das Körpergewicht haben können. Doch wie sehen die Zusammenhänge zwischen innerer Uhr, Zusammensetzung der Nahrung und Stoffwechselerkrankungen aus? Und wie wirkt sich der Zeitpunkt der Aufnahme einer kohlenhydratreichen Mahlzeit im Vergleich zu einer fettreichen Mahlzeit auf den Fettstoffwechsel und die Blutzuckerkontrolle aus? Um diese Fragen zu klären, analysierte unsere Forschungsgruppe vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIfE) das Lipidom von 29 nicht adipösen, gesunden Männern.[1]

Es zeigte sich, dass sowohl die Art der Mahlzeit als auch die Tageszeit der Einnahme die Zusammensetzung der Fette im Blut beeinflussen. So ergaben sich für ein Drittel aller Lipide unterschiedliche ­Änderungen nach der Mahlzeit – je nachdem, ob sie morgens oder nachmittags eingenommen wurde. Zugleich veränderte sich im Laufe des Tages auch die Insulinempfindlichkeit. Morgens reagierten die Probanden viel empfind­licher auf Insulin als abends. Diese Beobachtung lässt sich möglicherweise durch die tageszeitlich bedingten Lipidmuster erklären.

Studiendesign

Bestandteil der Studie waren zwei, jeweils vier ­Wochen andauernde Ernährungsphasen. In der ­einen Phase nahmen die Probanden vormittags ­

bis 13:30 Uhr eine kohlenhydratreiche und zwischen 16:30 Uhr und 22:00 Uhr eine fettreiche Mahlzeit zu sich. Während der anderen Phase gab es bis 13:30 Uhr die fettreiche und zwischen 16:30 Uhr und 22:00 Uhr die kohlenhydratreiche Kost. Nach Abschluss der jeweiligen Phase folgte ein Untersuchungstag, an dem die Studienteilneh­mer das Humanstudienzentrum des DIfE besuchten und zwei Mahlzeiten bekamen – eine um 9:00 Uhr und die andere um 15:40 Uhr. Diese Testmahl­zeiten entsprachen jeweils der vorangegangenen Ernährungsintervention und waren kohlenhydratreich vormittags und fettreich nachmittags oder umgekehrt. Nach jeder Testmahlzeit wurden ­

die Fette im Blut der Probanden untersucht – ­ins­gesamt 672 Fette aus 14 Fettklassen. Dafür kam erstmals für eine solche Untersuchung

die innovative High-Throughput-Shotgun-Plasma-­Lipidomics-Methode zum Einsatz. Durch derartig dynamische Analysen des humanen Lipidoms können wir genau sehen, wie sich die Fettmuster im Laufe des Tages und unter Einfluss verschiedener Mahlzeiten verändern. Eine zu­sätzliche Analyse der Expression der Gene des Lipid­stoffwechsels im Fettgewebe sollte zum Verständnis beitragen, durch welche tageszeit­abhängige Mecha­nismen die Blutfette reguliert werden.

Fazit

Die Studie eröffnet neue Einblicke in die tageszeitabhängigen Mechanismen der Fettstoffwechselregulation beim Menschen und deren Zusammenhang mit der Kontrolle des Blut­zuckerspiegels. Es ist gut vorstellbar, dass das Wissen um die richtige Tageszeit für bestimmte Mahlzeiten auch in zukünftige Ernährungs­strategien zur Vorbeugung von Typ-2-Diabetes einfließt. Um zu verstehen, wie die innere Uhr im Detail mit dem Lipidstoffwechsel interagiert und dabei möglicherweise die Empfindlichkeit für das Hormon Insulin herabsetzt, sind jedoch noch weitere Studien erforderlich. 

Die Autorin

PD Dr. rer. medic. Olga Ramich
Leiterin der Forschungsgruppe Molekulare Ernährungsmedizin
Deutsches Institut für Ernährungs­forschung Potsdam-Rehbrücke

olga.ramich@dife.de

[1] Pivovarova-Ramich O et al., J Clin Endocrinol Metab 2019; https://academic.oup.com/jcem/advance-article/doi/10.1210/clinem/dgz176/5611334]

Bildnachweis: ttsz, DivVector, bamlou (iStockphoto); STUDIOLINE PHOTOPGRAPHY

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