Die Aufnahme hochverarbeiteter Nahrung im Kindesalter geht mit veränderten Insulinreaktionen einher

Eine familienbasierte Studie verbindet eine größere Aufnahme hochverarbeiteter Lebensmittel mit frühen Veränderungen der insulinbezogenen Maßnahmen bei nicht-diabetischen Kindern und unterstreicht die Notwendigkeit längerfristiger Forschung.

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Eine neue Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Nährstoffe untersuchten, ob die Aufnahme hochverarbeiteter Lebensmittel mit der Insulinsekretion und -empfindlichkeit verbunden ist.

Hochverarbeitete Lebensmittel und ihre Auswirkungen auf den Stoffwechsel

Ultra-verarbeitete Lebensmittel (UPFs) sind hochindustriell verarbeitete Produkte, die Zutaten und Zusatzstoffe enthalten, die in der heimischen Küche normalerweise nicht zu finden sind, wie beispielsweise hydrolysierte Proteine, Maissirup mit hohem Fruchtzuckergehalt und kosmetische Zusatzstoffe. Im letzten Jahrzehnt ist der UPF-Verbrauch weltweit dramatisch gestiegen, vor allem in Ländern mit hohem Einkommen, aber auch in Regionen mit mittlerem und niedrigem Einkommen, was auf die Urbanisierung und Veränderungen in der Politik der Lebensmittelindustrie zurückzuführen ist.

Eine zunehmende UPF-Aufnahme wurde über verschiedene Mechanismen mit einem erhöhten kardiometabolischen Risiko in Verbindung gebracht. UPFs sind oft reich an Kohlenhydraten, arm an Ballaststoffen, überaus schmackhaft und schnell verdaulich. Sie können mit Veränderungen der Darmmikrobiota, der Darmpermeabilität und chronischen, leichten Entzündungen verbunden sein, die allesamt zu metabolischem Stress führen und die Glukoseregulierung beeinträchtigen können. Darüber hinaus können der häufige Verzehr schnell resorbierbarer Kohlenhydrate und das durch UPFs verursachte geringere Sättigungsgefühl die Insulinwirkung und die Reaktion der Bauchspeicheldrüse auf Nahrung negativ beeinflussen.

Die meisten Studien zur UPF-Aufnahme konzentrieren sich auf Spätstadien wie Fettleibigkeit und Diabetes und übersehen dabei frühe Veränderungen der Insulinsensitivität und -sekretion, die mit oralen Glukosetoleranztests (OGTTs) festgestellt werden können. Die Forschung zu den frühen metabolischen Auswirkungen von UPFs bei Kindern, insbesondere im Hinblick auf die Insulinsensitivität und die Betazellfunktion, ist nach wie vor begrenzt. Die Beseitigung dieser Lücke könnte dazu beitragen, zu klären, ob der UPF-Konsum mit Veränderungen der Stoffwechselgesundheit von Kindern verbunden ist, bevor eine klinische Erkrankung auftritt.

Forscher untersuchten Ernährungsmuster und Insulinsensitivität bei SAFARI-Jugendlichen

Bei der aktuellen Studie handelt es sich um eine Sekundäranalyse der SAFARI-Studie (San Antonio Family Assessment of Metabolic Risk Indicators in Youth). SAFARI umfasste Kinder und Jugendliche im Alter von 6 bis 17 Jahren, deren erwachsene Familienmitglieder an einer von drei genetischen epidemiologischen Studien teilnahmen: der San Antonio Family Heart Study (SAFHS), der San Antonio Family Diabetes/Gallbladder Study (SAFDGS) oder der Veterans Administration Genetic Epidemiology Study (VAGES).

Die meisten Familien waren einkommensschwache mexikanische Amerikaner aus San Antonio, die zwischen September 2005 und Mai 2010 eingeschrieben waren. Die Studie umfasste 673 Teilnehmer aus 401 Kernfamilien, durchschnittlich zwei Kinder pro Geschwistergruppe. In der ursprünglichen SAFARI-Kohorte wiesen Jugendliche eine hohe Rate an Fettleibigkeit, metabolischem Syndrom und Prädiabetes auf.

Die aktuelle Studie nutzte verfügbare Daten von Teilnehmern mit Ernährungs- und Insulinsekretions- oder -sensitivitätsmessungen, wobei die Stichprobengrößen je nach Ergebnis variierten. Neunzehn Indizes der Insulinsensitivität und -sekretion wurden berechnet, darunter zehn anhand von OGTT-Ergebnissen geschätzte. Die Nahrungsaufnahme wurde mithilfe des Block Kids‘ Food Frequency Questionnaire (FFQ) bei 508 Kindern bewertet und dabei die Antworten auf 78 Lebensmittel und Getränke analysiert. Die UPF-Aufnahme wurde anhand der Häufigkeit und Menge der 61 aufgeführten Artikel geschätzt.

Höherer UPF-Verbrauch im Zusammenhang mit einer Insulin-Dysregulation

Die Studienteilnehmer waren im Durchschnitt 11,5 Jahre alt, 49 % waren weiblich und der mittlere Body-Mass-Index (BMI) lag bei etwa 22,3 kg/m². Bei mehr als 30 % der Kohorte wurde eine allgemeine oder abdominale Adipositas festgestellt. Prädiabetes, definiert als beeinträchtigter Nüchternglukosespiegel, beeinträchtigte Glukosetoleranz oder beides, lag bei 13 % der Teilnehmer vor, Bluthochdruck bei 12 %, Dyslipidämie bei 32 % und metabolisches Syndrom bei 19 %.

Die familienbasierte Analyse berücksichtigte die Verwandtschaft von 3.664 Verwandtschaftspaaren, darunter Cousins ​​dritten Grades, Cousins ​​zweiten Grades, Cousins ​​ersten Grades und Geschwister. Es gab bemerkenswerte Unterschiede zwischen Männern und Frauen beim systolischen Blutdruck, der körperlichen Aktivität, dem Nüchternglukosespiegel und den Messungen der Insulinfunktion, einschließlich HOMA_β (Homöostase-Modellbewertung der Betazellfunktion) und mehreren OGTT-basierten Insulinindizes, wie Matsuda, insulinogenen Indizes und Dispositionsindizes.

Die Analyse zeigte, dass mehrere insulinbezogene Merkmale wesentliche genetische Beiträge leisteten, was die Verwendung polygener Modelle zur Berücksichtigung der Verwandtschaft in den Assoziationsanalysen unterstützt. Die meisten kontinuierlichen Merkmale wiesen Heritabilitätsschätzungen über 0,43 auf, während die Schätzungen für Serum-C-Peptid oder ISI0,120 nicht zuverlässig waren.

UPF machte 53,3 % der gesamten Energieaufnahme der Teilnehmer aus. Nach Berücksichtigung von Störfaktoren war ein hoher UPF-Score signifikant mit sieben von 19 insulinbezogenen Merkmalen beim konventionellen Schwellenwert von p < 0,05 assoziiert. Ein höherer UPF-Verbrauch korrelierte mit einer geringeren Insulinsensitivität, gemessen durch HOMA_s (Homöostase-Modellbewertung der Insulinsensitivität) und QUICKI. Es war auch mit einem erhöhten Nüchterninsulin und einer größeren Insulinresistenz verbunden, wie HOMA_IR zeigt.

Im Hinblick auf OGTT-basierte Indizes war eine erhöhte UPF-Aufnahme mit niedrigeren Matsuda-Indexwerten und höheren Werten sowohl für den insulinogenen Index nach 30 Minuten als auch für den Dispositionsindex nach 30 Minuten verbunden. Nominale Assoziationen mit p-Werten zwischen 0,05 und 0,10 wurden auch für HOMA_β, die Fläche unter der Kurve für Insulin (AUC_Insulin) und den Triglycerid-Glucose-Index (TyG) gemeldet. Insgesamt legen diese Ergebnisse nahe, dass höhere UPF-Werte mit mehreren Maßen für die Insulinsensitivität, Insulinresistenz und frühe Insulinsekretion bei nicht-diabetischen Kindern verbunden waren. Die Studie korrigierte jedoch nicht mehrere Vergleiche über 19 Merkmale hinweg, was bedeutet, dass ihre Ergebnisse eher explorativ und indikativ als bestätigend sind. Unter Verwendung des von den Autoren diskutierten Bonferroni-Schwellenwerts (p < 0,0026) blieb nur der 30-Minuten-Insulinogenitätsindex statistisch signifikant.

Die Anpassung an die Gesamtkalorienaufnahme verringerte sich und stellte nicht signifikante Zusammenhänge zwischen der UPF-Aufnahme und den auf Insulin basierenden Nüchternindizes, einschließlich Nüchterninsulin, HOMA-Messungen und QUICKI, her. Umgekehrt wurden die Assoziationen mit Nüchternglukose-basierten Indizes stärker und signifikanter. Von den OGTT-bezogenen Indizes verlor nur der Matsuda-Index an Bedeutung, während die Insulinogenitäts- und Dispositionsindizes nach 30 Minuten signifikant blieben. Dieses Muster legt nahe, dass die Gesamtenergieaufnahme einen Teil der beobachteten Zusammenhänge erklären kann, es kann jedoch keine kalorienunabhängigen Effekte oder zugrunde liegenden Mechanismen belegen.

Befunde bei nicht-diabetischen Jugendlichen bedürfen einer Bestätigung

Die aktuelle Studie weist darauf hin, dass eine höhere UPF-Aufnahme mit veränderten Messungen der Insulinsekretion und -sensitivität verbunden war, ein Befund, der selbst bei jungen Personen nach Berücksichtigung der gemessenen Kovariaten und der Stammbaumstruktur beobachtet wurde, obwohl Gen-Umwelt-Interaktionen nicht ausgeschlossen werden konnten. Diese Beobachtungen unterstreichen die potenzielle Rolle früher Ernährungsgewohnheiten bei der Gestaltung der langfristigen Stoffwechselgesundheit und legen nahe, dass frühe Interventionen zur Reduzierung des UPF-Verbrauchs in die Präventionsforschung und zukünftige randomisierte Interventionsstudien einfließen könnten.

Diese Querschnittsanalyse kann jedoch nicht belegen, dass die UPF-Einnahme eine Insulin-Dysregulation verursacht. Die Abhängigkeit von einem Fragebogen zur Lebensmittelhäufigkeit, der nicht zur Quantifizierung der UPF-Aufnahme konzipiert ist, eine mögliche Fehlklassifizierung von UPFs, kleinere und unterschiedliche Stichprobengrößen für OGTT-Ergebnisse sowie Ernährungsdaten, die vor mehr als 20 Jahren gesammelt wurden, schränken ebenfalls die Interpretation und Generalisierbarkeit ein. Zukünftige Studien, insbesondere solche mit größeren Längsschnittpopulationen und randomisierten Studien, müssen diese Zusammenhänge bestätigen und die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen entschlüsseln. Die Autoren planen, die SAFARI-Studienkohorte zurückzurufen, um die Persistenz und das mögliche Fortschreiten dieser Stoffwechseleffekte im Laufe der Zeit zu bewerten.

Quellen: