B11 - Adipokine, Metabolite und epigenetische Signaturen der Fettgewebsverteilung im Rahmen einer randomisierten, kontrollierten Ernährungsintervention

Die erneute Zunahme an Körpergewicht nach Maßnahmen zum Abnehmen kommt bei der Mehrheit der Patienten mit Adipositas vor und kann als Modell dienen, um zu erfahren, wie die Ablagerung im Fettgewebe reguliert wird. In Anlehnung an unsere 2jährige randomisierte klinische Ernährungsstudie (RCT) und die vierjährigen Folgestudie (DIRECT) führten wir eine 18monatige Studie CENTRAL RT (2012–2014) durch. Diese Studie beschäftigte sich mit den Auswirkungen von fettarmer vs. mediterraner/kohlenhydratarmer Diät, mit und ohne physische Aktivitäten, auf die Körperfettverteilung (n = 278, 18monatige Einhaltungsrate: 86,3%). Wir haben die Fettgewebe und die ektopischen Fettdepots in bestimmten Organen nach 0, 6 und 18 Monaten durch Ganzkörper-MRT gescannt. Unsere ersten Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die Dynamik der Fettgewebseinlagerung signifikant zwischen bestimmten Orten/Organen unterscheidet und von der Intervention (Bewegung, Diätstrategie) abhängt. Diese Befunde können verschiedene Auswirkungen von Lebensstilinterventionen auf bestimmte Organe/Depots und die Fettzusammensetzung bedeuten. Mit diesem Projekt wollen wir die Hypothese überprüfen, dass Langzeit-Lebensstilinterventionen mit epigenetischen Änderungen und Veränderungen in Biomarker-Profilen in Verbindung stehen. Diese Modifikationen können ein Charakteristikum von organspezifischen Fettdepotveränderungen darstellen. Daher stellen wir folgende Fragen:

1. Warum sind manche Menschen unempfänglich für strukturierte Interventionen zur Abnahme beim viszeralen Fettgewebe (VAT) trotz Einhaltung der Diät? Gibt es ein vorgegebenes Fettverteilungsmuster, das eine „Resistenz gegen Gewichtsverlust“ vorhersagen kann?

2. Gibt es Beweise für eine individuelle Fettdepot-Verteilung, die nach Gewichtsverlust und Wiederzunahme beibehalten wird? Wird dies durch epigenetische und metabolische Veränderungen widergespiegelt oder vermittelt, die durch die Intervention verursacht werden?

3. Können wir Biomarker/Muster für das viszerale Fettgewebe und dessen Dynamik identifizieren? Jenseits der Dynamik des viszeralen Fettgewebes, welche der anderen Fettdepot-Veränderungen hängen mit den interventions-verursachenden Verbesserungen bei den kardio-metabolischen Risikoparametern zusammen?

4. Können frühzeitige (nach 6 Monaten) Fettdepotänderungen die langfristige Fettumverteilung vorhersagen?

5. Können epigenetische Änderungen (nach 18 Monaten) den Langfristeffekt nach der Intervention vorhersagen, der bis zu 4 Jahre nach der Intervention beobachtet werden kann?

Um diese Fragen zu beantworten, werden die vorhandenen Basisstudiendaten durch zusätzliche Messungen von bestimmten Biomarkern, Stoffwechselprodukten und epigenetischen Markern ausgeweitet. Wir werden eine systematische Datengewinnung der Ganzkörper-MRT-Bibliothek (~ 3.000 Schnitte) durchführen, um die Dynamik der weiteren Fettdepot-Orte zu quantifizieren. Schließlich werden wir die CENTRAL-Teilnehmer 4 Jahre nach Abschluss der Intervention untersuchen, um das Potential des Langfristeffekts einschätzen zu können. Durch zusätzliche bioinformatische Herangehensweisen im Projekt können wir die Zirkulationsmarker bei Veränderungen der Fettdepotverteilung besser verstehen und ein besseres Verständnis der Mechanismen erreichen, die den individuellen Variationen in der Fettverteilung und Resistenz gegen Lebensstilveränderungen zugrunde liegen.

Abbildung 1: Dynamik der menschlichen Fettdepots/-ablagerungen während der 18monatigen Intervention. MRT-Abbildung der menschlichen Fettdepots/-ablagerungen zur Ausgangslage und nach der 18monatigen Intervention mit einem moderaten Gewichtsverlust (6%). (I) Bauchfett – Viszeralfett (grün), tiefes subkutanes Fett (hellblau), oberflächliches subkutanes Fett (blau), nicht-klassifiziertes Fett (rot), randmuskuläres Fett (violett); (II) intrahepatisches Fett; (III) kardiales Fett – vom intra-perikardialen Fett (IPF, hellblau) und eine ähnliche Reduktion des extra-perikardialen Fetts (EPF, violett, n = 80 für die kardiologische Unterstudie); (IV) Pankreasfett (rot); (V) Renal-Sinus-Fett (blau); (VI) Femur-intramuskuläres Fett (grün).

 

Yaskolka Meir A, Tsaban G, Zelicha H, Rinott E, Kaplan A, Youngster I, Rudich A, Shelef I, Tirosh A, Brikner D, Pupkin E, Sarusi B, Blüher M, Stümvoll M, Thiery J, Ceglarek U, Stampfer MJ, Shai I. A Green-Mediterranean Diet, Supplemented with Mankai Duckweed, Preserves Iron-Homeostasis in Humans and Is Efficient in Reversal of Anemia in Rats. J Nutr. 2019 Mar 27. pii: nxy321.


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PROJEKT TEAM

Doktoranden/-innen:

Ehud Rinott

Hila Zelicha

Alon Kaplan

Gal Tsaban

Anat Yaskolka Meir