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Freie Vorträge 7: Adipositas, Metabolisches Syndrom FV47 Effekte einer Lebensstilintervention auf die metabolisch benigne und maligne Adipositas Kantartzis K 1 , Machann J 2 , Schick F 2 , Thamer C 1 , Rittig K 1 , Balletshofer B 1 , Machicao F 1 , Fritsche A 1 , Häring HU 1 , Stefan N 1 1 Universitätsklinikum Tübingen, Innere Medizin IV, Endokrinologie, Diabetologie, Nephrologie, Angiologie und Klinische Chemie, Tübingen, Germany, 2 Universitätsklinikum Tübingen, Sektion für Experimentelle Radiologie, Tübingen, Germany Fragestellung: Vor kurzem haben wir eine metabolisch benigne (MBA) oder metabolisch gesunde Adipositas identifiziert und charakterisiert. Eine Lebensstilintervention stellt eine hocheffektive, sichere und deshalb auch öfters empfohlene Strategie zur Behandlung der Adipositas und Verbesserung des metabolischen Phänotyps bei Menschen mit hohem Risiko, einen Typ 2 Diabetes und kardiovaskuläre Erkrankungen zu entwickeln, dar. So stellt sich die Frage, ob Menschen mit einer MBA anders als andere adipöse Menschen auf eine strukturierte Lebensstilintervention ansprechen. Methodik: Von den ursprünglich von uns untersuchten 314 nicht diabetischen Probanden wurden in dieser Analyse 262 eingeschlossen. Sie nahmen am Tübinger Lebensstil Interventionsprogramm (TULIP) teil. Adipöse Probanden wurden in zwei Gruppen nach ihrem BMI und ihrer Insulinsensitivität (IS), die während eines zweistündigen oralen Glukosetoleranztestes bestimmt wurde, unterteilt: MBA (BMI> 30,0 und IS im obersten Quartil, n = 26) und insulinresistente Adipöse (metabolisch maligne Adipositas – MMA; BMI‡ 30,0 und IS in den untersten 3 Quartilen, n = 77). Das Ganzkörper- und das viszerale Fett wurde mittels Kernspintomografie und das Leberfett mittels Kernspinspektroskopie gemessen. Ergebnisse: Während der 9-monatigen Intervention nahm das Ganzkörperfett in beiden Gruppen ab; die Abnahme war jedoch nur in der MMA Gruppe signifikant (p < 0,0001, MBA Gruppe p = 0,12). Eine signifikante Abnahme des viszeralen Fettes wurde in beiden Gruppen beobachtet (beide Gruppen p £ 0,008). Das Leberfett nahm signifikant nur in der MMA Gruppe ab (p < 0,0001, MBA Gruppe p = 0,23). Die Insulinsensitivität verbesserte sich signifikant in der MMA Gruppe (p < 0,0001), blieb aber praktisch unverändert in der MBA Gruppe (p = 0,15). Trotz der signifikanten Verbesserung während der Lebensstilintervention, stieg die Insulinsensitivität in der MMA Gruppe am Ende der Beobachtungszeit nur leicht über die Hälfte der Insulinsensitivität der MBA Gruppe an (MMA: 9,30 € 0,53 AU; MBA:16,41 € 1,05 AU, p < 0,0001). Schlussfolgerungen: Die Insulinsensitivität bei adipösen Probanden mit hohem metabolischen Risiko verbessert sich während einer Lebensstilintervention. Dieser Anstieg scheint jedoch nicht ausreichend zu sein, um diesen Menschen einen ausreichenden Schutz vor Typ 2 Diabetes und kardiovaskulären Erkrankungen zu bieten. Demnach scheint die Klassifizierung von Adipösen in Untergruppen nach dem metabolischen Phänotyp äußerst wichtig zu sein, damit Gruppen identifiziert werden können, die zusätzlich zur Standard-Lebensstilintervention eine intensivierte Intervention und/ oder eine pharmakologische Intervention benötigen. FV48 Veränderte funktionelle Konnektivität bei übergewichtigen Erwachsenen Kullmann S 1 , Veit R 1 , Heni M 2 , Ketterer C 2 , Häring HU 2 , Fritsche A 2 , Preissl H 1,3 1 MEG-Zentrum, Institut für Medizinische Psychologie und Verhaltensneurobiologie, Universität Tübingen, Tübingen, Germany, 2 Medizinische Klinik IV, Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen, Germany, 3 Department of Obstetrics and Gynecology, University of Arkansas for Medical Sciences, Little Rock, United States Hintergrund: Adipostitas ist eine zunehmende Volkskrankheit in den Industrienationen und stellt einen wichtigen pathogenetischen Faktor für Typ 2 Diabetes mellitus dar. Um eine zerebrale Regulation der Nahrungsaufnahme zu verstehen, ist wichtig Unterschiede von Gehrinfunktionen bei Übergewichtigen und Normalgewichtigen zu untersuchen. Demzufolge untersuchten wir die funktionelle Konnektivität der sogenannten Ruhenetzwerke des Gehirns an übergewichtigen und normalgewichtige Erwachsene mithilfe von funktioneller Kernspintomografie (fMRT). Funktionelle Konnektivität ist definiert als die temporale Korrelation zwischen räumlich segregierten neurophysiologischen Prozessen. Im „Ruhezustand“ (resting-state) wird ein charakteristisches Netzwerk miteinander verbundener kortikaler Areale aktiv (default mode net- 45. Jahrestagung der Deutschen Diabetes-Gesellschaft | 12.–15. Mai 2010, Stuttgart work), das unter anderem den mittleren präfrontalen Kortex, Teile des Parietal- und des Temporalkortex und den hinteren cingulären Kortex umfasst. Es wird vermutet, dass veränderte Konnektivität im Ruhenetzwerk klinisch relevant ist, z.B. bei der Alzheimer-Krankheit. In wieweit solche ¾nderungen bei Adipositas und Diabetes eine Rolle spielen ist noch unklar. Methode: Die „resting-state“ Hirnaktivität (Proband ist wach, hat aber die Augen geschlossen) wurde für 5 Minuten an zwei Tagen mit funktioneller Kernspintomograpie an 12 normalgewichtigen (sechs Frauen, sechs Männer, BMI 21,2 € 1,1 kg/m 2 , Alter 22,9 € 2,1 Jahre) und 12 übergewichtigen Probanden (sechs Frauen, sechs Männer, BMI 30,5 € 1,8 kg/m 2 , Alter 24,7 € 2,4 Jahre) aufgezeichnet. Nach Standardvorverarbeitung der Daten mit SPM5 wurde mittels „Independent Component Analysis (ICA)“ die zugrundeliegenden „Resting-state Netzwerke (RSN)“ extrahiert. Ergebnisse: Sowohl in der normalgewichtigen als auch in der übergewichtigen Gruppe waren in Ruhe elf Netzwerke aktiv. Die funktionelle Konnektivität war in drei Ruhenetzwerken, die dem „default mode network“ zugeordnet werden konnten, zwischen Normalund Übergewichtigen unterschiedlich. Bei übergewichtigen Probanden ist im Vergleich zu den normalgewichtigen eine erhöhte Konnektivität im Frontal-, Temporal- und Parietalkortex festgestellt worden. Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse sind ein erster Hinweis auf veränderte Verbindungsstrukturen kortikaler Areale bei übergewichtigen Erwachsenen. Die vorliegenden Ergebnisse stehen im Einklang mit vorherigen Studien. Eine kürzlich veröffentliche MEG Studie fand bei übergewichtigen Jugendlichen eine erhöhte funktionelle Konnektivität zwischen frontalen und okzipitalen Arealen. Darüber hinaus wurden auch anatomische Veränderungen, die Zunahme an weißer Substanz, bei Übergewichtigen nachgewiesen. Diese Ergebnisse stützen die Annahme, dass Übergewicht einen erheblichen Einfluss auf die Gehirnfunktion ausübt oder durch veränderte Hirnfunktion mit bedingt ist. FV49 Prospektive Erfassung subjektiver und objektiver Wahrnehmung körperlicher Aktivität, Ruhe und der Ernährung bei Kindern und Jugendlichen mit Übergewicht und Adipositas Kaps A 1 , Bieber G 2 , Schiel R 1,3 1 MEDIGREIF Inselklinik Heringsdorf Haus Gothensee, Ostseebad Heringsdorf, Germany, 2 Fraunhofer Institut IGD Rostock, Rostock, Germany, 3 Mathias-Hochschule Rheine, Lehrstuhl für Diabetes und Gesundheitsmanagement, Rheine, Germany Fragestellung: Die realistische Wahrnehmung des eigenen Bewegungs-, Ernährungsverhaltens könnte ein wesentlicher Faktor für den Therapieerfolg einer Gewichtsreduktion, -stabilisation bei Kindern/Jugendlichen mit Übergewicht/Adipositas sein. Viele Betroffene schätzen ihre individuelle körperliche Bewegung als zu lange, ihre Intensität als zu hoch ein. Darüber hinaus werden Nahrungsmittelmengen und deren Kaloriengehalt häufig systematisch unterschätzt. Diese Fehleinschätzungen könnten wesentliche Faktoren für einen geringen Therapieerfolg von Kindern/Jugendlichen mit Übergewicht/Adipositas nach Teilnahme an strukturierten Behandlungs- und Schulungsprogrammen (SBSP) zur Gewichtsreduktion sein. Das Ziel der Untersuchung ist die Diskrepanz zwischen subjektiver & objektiver Erfassung von Bewegungs- und Essverhaltens zu identifizieren. Darauf aufbauend, soll innerhalb des SBSP eine realistische Selbsteinschätzung trainiert werden. Patienten und Methoden: Mittels eines drahtlosen Sensors, integriert in ein Handy (Dia- Trace System, Fraunhofer-Institut, Rostock), wird die objektive, unaufdringliche Bewegungserfassung möglich. Mit komplexe Algorithmen können durch den Beschleunigungssensor eine Vielzahl von Bewegungsformen und deren Intensität quantifiziert werden. Parallel ermöglicht die Fotofunktion des Handys die Dokumentation der Ernährungssituation. Die erfassten Bewegungs- und Ernährungsdaten werden automatisch drahtlos zu einem zentralen Server übertragen und mit standardisierten Algorithmen ausgewertet. In die Studie wurden die Daten von 73 Kindern & Jugendlichen (56% Mädchen, Alter 13,9 € 2,6 Jahre, Größe 1,67 € 0,12 m, Gewicht 88,5 € 22,7 kg, BMI 31,6 € 5,3 kg/m 2 , BMI- SDS 2,47 € 0,53) eingeschlossen. Ergebnisse: Der Beobachtungszeitraum umfasste 111 Tage. Die objektiv erfasste körperliche Aktivität betrug 290,4 € 92,6 min/d (14,1 € 6,4 Aktivitätseinheiten/d). Der Zeitaufwand für Gehen lag bei 45,5 min/d, für Laufen bei 8,0 min/d, für Fahrradfahren bei 27,7 min/d und für Autofahren bei 23,7 min/d. Im Gegensatz dazu lag die subjektiv von den Kindern/Jugendlichen wahrgenommene Bewegungsquantität deutlich höher: Sie betrug beim Gehen 292,2 min/d (p > 0,001 vs. objektive Wahrnehmung), beim Laufen 84,8 min/d (p > 0,001) und war lediglich beim Fahrradfahren realistischer (17,7 min/d). ¾hnliche Fehleinschätzungen zeigten sich beim Essen. Hier Diabetologie & Stoffwechsel 2010; 5: S1–S106 Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York · ISSN 1861-9002 S17
S18 45. Jahrestagung der Deutschen Diabetes-Gesellschaft | 12.–15. Mai 2010, Stuttgart lag der subjektiv wahrgenommene Kaloriengehalt niedriger als der objektive: 469,14 € 88,75 kcal vs. 489,03 € 108,25 kcal (p = 0,085). Schlussfolgerung: Mithilfe moderner Telekommunikationstechnologie ist eine objektive Erfassung der Art, Intensität und Quantität körperlicher Bewegung, aber auch des Ernährungsverhaltens möglich. Fehler der subjektiven Wahrnehmung werden identifiziert und könnten ein wesentlicher Faktor für einen häufig fehlenden oder mangelhaften Erfolg in der Adipositastherapie sein. In die bisher etablierten und evaluierten SBSP sollten zusätzliche Strategien zum Training einer realistischen Selbstwahrnehmung integriert werden. FV50 Einfluss von Nahrungsmittelzusätzen auf die Sekretion der Adipozytokine Leptin und Adiponektin aus 3T3-L1 Ciardi C 1 , Jenny M 2 , Tschoner A 1 , Überall F 3 , Patsch J 1 , Pedrini M 1 , Ebenbichler C 1 , Fuchs D 2 1 Medizinische Universität Innsbruck, Universitätklinik für Innere Medizin I, Innsbruck, Austria, 2 Medizinische Universität Innsbruck, Biologische Chemie – Biozentrum, Innsbruck, Austria, 3 Medizinische Universität Innsbruck, Medizinische Biochemie – Biozentrum, Innsbruck, Austria Einleitung: Die Zunahme des Verzehrs von Lebensmittel hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Antioxidantien und Lebensmittelfarbstoffe wie Natriumsulfit (SS, E221), Natriumbenzoat (SB, E211) und Curcumin (E100) werden von der Lebensmittelindustrie eingesetzt, um die Haltbarkeit von Nahrungsmitteln zu gewährleisten. Ziel dieser Untersuchung ist es, den Einfluss dieser Zusätze auf die Sekretion der Adipozytokine Leptin und Adiponektin, welche einen wichtigen Einfluss auf die Regulation des Stoffwechsels haben zu untersuchen. Methoden: Wir co-inkubierten Adipozyten (3T3-L1) mit LPS und Nahrungsmittelzusätzen wie Natriumsulfit, Natriumbenzoat und Curcumin in unterschiedlichen Konzentrationen über 6, 12 und 24 Stunden. Die Konzentration der Adipozytokine Leptin und Adiponektin wurde im Zellkulturüberstand mittels ELISA analysiert. Ergebnisse: Nach Inkubation der Adipozyten mit unterschiedlichen Konzentrationen von Natriumsulfit finden wir im Vergleich zur Kontrolle eine signifikante Verminderung des Leptins im Zellkulturüberstand nach 24 Stunden (p < 0,05). Ebenfalls zeigt die Inkubation mit Natriumbenzoat nach 24 Stunden eine signifikante, konzentrationsabhängige Verminderung des Leptins im Vergleich zur Kontrolle (p < 0,001). Im zeitlichen Verlauf zeigt sich bereits nach 12 Stunden eine signifikante Verminderung des Leptins nach Inkubation mit Natriumbenzoat (6 h vs. 12 h p < 0,01). Ebenso beeinflusst Curcumin die Leptinsekretion konzentrations- und zeitabhängig. Bereits nach 6 Stunden kommt es zu einer signifikanten Verminderung des Leptins (p < 0,001 im Vergleich zur Kontrolle). Zudem vermindert Curcumin signifikant die Sekretion von Adiponektin aus den Adipozyten (p < 0,001 im Vergleich zur Kontrolle). Keinen Einfluss auf die Adiponektin Konzentration zeigt Natriumsulfit und Natriumbenzoat. Schlussfolgerung: Diese Ergebnisse zeigen eine Verminderung von Leptin nach Exposition mit verschiedenen Lebensmittelzusätzen aus Adipozyten. Eine Verminderung der Zirkulation von Leptin durch Verzehr von Lebensmittelzusätzen, könnte im ZNS zu einer Fehlinformation bezüglich des Ernährungszustandes führen, und so einen Adipositas fördernden Effekt hervorrufen. Viele der eingesetzen Nahrungsmittelzusätze, welche von der Industrie eingesetzt werden sind Antioxidantien, welche die redoxsensitive Signalübertragung des Leptins stören könnte. FV51 Adp3 – ein möglicher Regulator des Körpergewichts und der Insulinsekretion Schulz N 1 , Himmelbauer H 2 , Scherneck S 1 , Vogel H 1 , Augustin R 1 , Kluge R 1 , Joost HG 1 , Schürmann A 1 1 Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam- Rehbrücke, Experimentelle Diabetologie, Nuthetal, Germany, 2 Centre for Genomic Regulation, Barcelona, Spain Fragestellung: Das Metabolische Syndrom ist eines der häufigsten Krankheitsbilder in den Industrienationen. Es definiert sich unter anderem durch Übergewicht, das mit Typ-2-Diabetes assoziiert ist. Um Gene nachzuweisen, die an der Übergewichtsentwicklung beteiligt sind, haben wir zwei unterschiedliche Methoden kombiniert. Dafür wurde die quantitative trait loci (QTL)-Analyse im polygenen Mausmodell der New Zealand Obese (NZO) Maus, sowie die Untersuchungen in C.elegans mittels siRNA-vermittelter Mutagenese herangezogen (Ashrafi et al. 2003). Diese Analysen stellten Adp3 als mögliches Kandidatengen zur Regulation des Körpergewichts dar. Zusätzlich verweisen Humanstudien auf die Entwicklung von Hyperinsulinismus durch den funktionellen Verlust von ADP3. In-vitro Studien stützen die Hypothese, dass Adp3 ebenso Einfluss auf die Insulinsekretion unabhängig vom K (ATP)-Kanal hat. Methodik: Die genetrap-Methode wurde zur Generierung einer knockout- Maus (Adp3 -/- ) genutzt. Körpergewichtsentwicklung, Körpertemperatur, Bewegungsaktivität und Futteraufnahme wurden bei den mit Hochfett- Diät gefütterten Tieren gemessen. Zusätzlich erfolgten Analysen des Blutglucose- und Insulinspiegels nach Glucose- oder Fettstimulation sowie Körpertemperaturmessungen bei 4 Celsius zur Untersuchung der Thermoregulation. Ergebnisse: Adp3 -/- -Mäuse weisen ein bedingt durch verringerte Fettmasse geringeres Körpergewicht im Vergleich zu den Adp3 +/+ -Mäusen auf, ohne Unterschiede in der Futteraufnahme auf Hochfettdiät zu zeigen. Möglicherweise resultiert das geringere Körpergewicht der Adp3 -/- -Mäuse aus einer leicht erhöhten Bewegungsaktivität in der Lichtphase sowie einer erhöhten Körpertemperatur der Adp3 -/- -Mäuse. Im gefütterten Zustand zeigen sich keine Unterschiede in den Blutglucosespiegeln zwischen den Adp3 -/- - und Adp3 +/+ -Tieren. Im Gegensatz dazu weisen die Adp3 -/- -Mäuse nach einer 16-stündigen Fasten mit anschließender 2-stündiger Fütterung geringere Blutglucoselevel als die Adp3 +/+ -Mäuse auf. Ursächlich dafür ist die gesteigerte Insulinsekretion der Adp3 -/- -Mäuse. Weiterhin reagieren Adp3 -/- -Mäuse auf Glucoseapplikation mit einer verringerten Insulinsekretion während sie nach einer oralen Lipidapplikation erhöhte Insulinspiegel zeigen. Schlussfolgerungen: Adp3 beeinflusst Diät-abhängig die Körpergewichts- und Fettmasseentwicklung. Außerdem scheint Adp3 in der Lage zu sein, Makronährstoff-abhängig die Insulinsekretion zu beeinflussen. Literatur: Ashrafi K, Chang FY, Watts JL, Fraser AG, Kamath RS, Ahringer J.: Genome-wide RNAi analysis of Caenorhabditis elegans fat regulatory genes. Nature 421(6920):220 – 1,2003 FV52 Diabetologie & Stoffwechsel 2010; 5: S1–S106 Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York · ISSN 1861-9002 Identifizierung einer Genvariante für Adipositas und Hyperglykämie im Suszeptibilitätslocus Nob3 Vogel H 1 , Kryvych S 1 , Scherneck S 1 , Benz V 1 , Block MD 1 , Kluge R 1 , Joost HG 1 , Schürmann A 1 1 Deutsches Institut für Ernährungsforschung (DIFE) Potsdam-Rehbrücke, Experimentelle Diabetologie, Nuthetal, Germany Fragestellung: Für die Identifizierung von Suszeptibilitätsloci für das Metabolische Syndrom wurde ein F2-Kreuzungsmodell aus der adipösen New Zealand Obese (NZO)-Maus mit dem schlanken C 57BL/6 (B6)- Mausstamm etabliert. Bei der anschließenden genomweiten Kopplungsanalyse wurde die stärkste Kopplung zwischen Genotyp und adipösem Phänotyp auf dem distalen Chromosom 1 (Nob3) nachgewiesen. Dieser Quantitative Trait Locus (QTL) mit einer Größe von ungefähr 100 Mbp (ca. 850 Gene) konnte für einen Körpergewichtsunterschied von 13 g in der 22. Lebenswoche und signifikant erhöhten Blutglucosespiegeln verantwortlich gemacht werden. Methodik: Zur Eingrenzung des QTL Nob3 wurden durch sukzessive Rückkreuzung auf den B6-Stamm verschiedene rekombinant-kongene Mauslinien generiert und in Hinblick auf die Ausprägung eines adipösen Phänotyps charakterisiert. Für die anschließende Identifizierung der zugrunde liegenden Genvariante wurden von dem im kritischen Bereich lokalisierten Genen Expressionsanalysen durchgeführt. Ergebnisse: Durch die Generierung von rekombinantkongenen Mauslinien war es möglich, die ursprüngliche Größe des QTL von 87,4 Mbp auf 2,2 Mbp und die Anzahl der potentiellen Kandidatengene von ca. 850 auf 42 zu reduzieren. Bei der anschließenden Expressionsanalyse der im kritischen Bereich 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 (Nob3-Gen) wurde allerdings ein entgegengesetztes Expressionsmuster beobachtet. Transkripte des Nob3-Gens wurden bei Tieren mit homozygoten B6-Allelen für den Nob3-Locus im Gegensatz zu NZO-Allelträgern nicht nachgewiesen. Mittels PCR, RACE-PCR und Sequenzanalysen wurde beim B6-Stamm eine Variante identifiziert, deren erstes Exon deletiert und die deshalb für die fehlende Expression des Nob3-Gens verantwortlich ist. Schlussfolgerung: Im kritischen Bereich des QTL Nob3 wurde ein Gen identifiziert, dessen Expression mit der Ausprägung von Adipositas und Diabetes assoziiert ist.
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