Westliche Diät: viel Fett, viel Zucker, wenig Ballaststoffe: CAVE: Inflammasome

Medizin am Abend Berlin Fazit: Fastfood macht Immunsystem langfristig aggressiver

• Auf eine fett- und kalorienreiche Kost reagiert das Immunsystem ähnlich wie auf eine bakterielle Infektion. 

Das zeigt eine aktuelle Studie unter Federführung der Universität Bonn. Besonders beunruhigend: 

• Ungesundes Essen scheint die Körperabwehr langfristig aggressiver zu machen. 

• Auch lange nach Umstellung auf gesunde Kost kommt es daher schneller zu Entzündungen. 

Diese fördern direkt die Entstehung von Arteriosklerose und Diabetes. Die Ergebnisse erscheinen in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“. 


Welche Auswirkungen hat die Ernährungsweise auf das Immunsystem? Dieser Frage gingen Prof. Dr. Eicke Latz und Dr. Anette Christ vom Institut für Angeborene Immunität der Universität Bonn nach.
(c) Foto: Volker Lannert/Uni Bonn
 
Die Wissenschaftler setzten Mäuse einen Monat lang auf eine so genannte „westliche Diät“:

viel Fett, viel Zucker, wenig Ballaststoffe. 

Die Tiere entwickelten daraufhin eine massive körperweite Entzündung – fast wie nach einer Infektion durch gefährliche Bakterien.

“Die ungesunde Diät hat zu einem unerwarteten Anstieg einiger Immunzellen im Blut geführt. Das war ein Hinweis auf eine Beteiligung von Vorläuferzellen im Knochenmark in dem Entzündungsgeschenen”, berichtet Anette Christ, Postdoktorantin am Institut für Angeborene Immunität der Universität Bonn.

Um diese Veränderungen besser zu verstehen, haben die Wissenschaftler die Vorläuferzellen von Immunzellen aus dem Knochenmark von Mäusen, die mit „westlicher Diät“ oder normaler Diät gefüttert wurden, isoliert und eine systematische Analyse deren Funktion und Aktivierungsstatus durchgeführt.

„Genomische Untersuchungen zeigten tatsächlich, dass in den Vorläufer-Zellen durch die westliche Diät eine große Anzahl von Genen aktiviert wurde. Betroffen waren unter anderem Erbanlagen für ihre Vermehrung und Reifung. Fastfood führt also dazu, dass der Körper rasch eine riesige schlagkräftige Kampftruppe rekrutiert“, erklärt Prof. Dr. Joachim Schultze vom Life & Medical Sciences Institute (LIMES) der Universität Bonn und vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE).

Wenn die Forscher den Nagern nun vier weitere Wochen lang arttypische Getreide-Kost anboten, verschwand die akute Entzündung. Was nicht verschwand, war die genetische Reprogrammierung der Immunzellen: Auch nach diesen vier Wochen waren in ihnen noch viele der Erbanlagen aktiv, die in der Fastfood-Phase angeschaltet worden waren.

„Fastfood-Sensor“ in den Immunzellen

„Wir wissen erst seit kurzem, dass das angeborene Immunsystem über ein Gedächtnis verfügt“, erklärt Prof. Dr. Eicke Latz, Leiter des Instituts für angeborene Immunität der Universität Bonn und Wissenschaftler am DZNE. „Nach einer Infektion bleibt die Körperabwehr in einer Art Alarmzustand, um dann schneller auf einen neuen Angriff reagieren zu können.“ Experten nennen das „innate immune training“. Bei den Mäusen wurde dieser Prozess nicht durch ein Bakterium ausgelöst, sondern durch ungesunde Ernährung.

Die Wissenschaftler konnten sogar den „Fastfood-Sensor“ in den Immunzellen identifizieren, der dafür verantwortlich ist. Sie untersuchten dazu Blutzellen von 120 Testpersonen. Bei einigen dieser Probanden zeigte das angeborene Immunsystem einen besonders starken Trainings-Effekt. In ihnen fanden die Forscher genetische Hinweise darauf, dass daran ein so genanntes Inflammasom beteiligt ist.

• Inflammasome sind Sensoren des angeborenen Immunsystems. Sie erkennen schädliche Substanzen und setzen in der Folge hoch entzündliche Botenstoffe frei.

Das in der Studie identifizierte Inflammasom wird durch bestimmte Nahrungsmittel-Inhaltsstoffe aktiviert. Das hat neben der akuten Entzündungsreaktion interessanterweise auch langfristige Konsequenzen: Die Aktivierung verändert nämlich die Art und Weise, in der die Erbinformation verpackt ist.

Die Erbanlagen sind in der DNA gespeichert.

Jede Zelle enthält mehrere DNA-Fäden, die zusammen ungefähr zwei Meter lang sind.

Sie sind jedoch um Proteine gewickelt und stark verknäuelt. Viele Gene auf der DNA lassen sich daher gar nicht ablesen – sie sind einfach zu schlecht zugänglich.

Ungesunde Ernährung führt nun dazu, dass sich manche dieser normalerweise versteckten DNA-Teile entrollen – ungefähr so, als wenn eine Schlaufe aus einem Wollknäuel heraushängt. Dieser Bereich der Erbsubstanz wird dadurch langfristig leichter ablesbar.

Wissenschaftler sprechen von epigenetischen Änderungen. 

„Das Inflammasom stößt solche epigenetischen Änderungen an“, erläutert Prof. Latz.

„Das Immunsystem reagiert in der Folge schon auf kleine Reize mit stärkeren Entzündungsantworten.“

Dramatische Folgen für die Gesundheit

Diese wiederum können die Entstehung von Gefäßkrankheiten oder auch Typ 2-Diabetes drastisch beschleunigen. Bei der Arteriosklerose etwa bestehen die typischen Gefäßablagerungen, die Plaques, zum großen Teil aus Lipiden und Immunzellen.

Die Entzündungsreaktion trägt direkt zu ihrem Wachstum bei, denn dabei wandern stetig neue aktivierte Immunzellen in die veränderten Gefäßwände ein. 

Wenn die Plaques zu groß werden, platzen sie auf, werden vom Blutstrom fortgetragen und können andere Gefäße verstopfen. Mögliche Folgen: Schlaganfall oder Herzinfarkt.

Fehlernährung kann also dramatische Konsequenzen haben. In den letzten Jahrhunderten ist die durchschnittliche Lebenserwartung in den westlichen Ländern stetig gestiegen. Dieser Trend wird gerade erstmalig durchbrochen: Wer heute geboren wird, wird im Schnitt vermutlich kürzer leben als seine Eltern. Falsches Essen und zu wenig Bewegung dürften daran einen entscheidenden Anteil haben.

„Diese Erkenntnisse haben daher eine enorme gesellschaftliche Relevanz“, erklärt Latz.

„Die Grundlagen einer gesunden Ernährung müssen noch viel stärker als heute zum Schulstoff werden. Nur so können wir Kinder frühzeitig gegen die Verlockungen der Lebensmittel-Industrie immunisieren – bevor diese langfristige Konsequenzen entfalten. Kinder haben jeden Tag die Wahl, was sie essen. Wir sollten ihnen ermöglichen, bei ihrer Ernährung eine bewusste Entscheidung zu treffen.“

An der Arbeit waren Gruppen aus den Niederlanden, den USA, Norwegen und Deutschland beteiligt. Latz und Schultze sind Mitglieder im Exzellenzcluster „ImmunoSensation“, in dem es um die Leistungen des angeborenen Immunsystems geht. Latz gilt als einer der international profiliertesten Forscher auf diesem Gebiet. Im Dezember wurde er für seine Arbeit mit dem Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis ausgezeichnet. Dieser gilt als einer der renommiertesten Wissenschaftspreise in Deutschland.

Publikation: Anette Christ, Patrick Günther, Mario A.R. Lauterbach , Peter Duewell, Debjani Biswas, Karin Pelka, Claus J. Scholz, Marije Oosting, Kristian Haendler, Kevin Baßler, Kathrin Klee, Jonas Schulte-Schrepping, Thomas Ulas, Simone J.C.F.M. Moorlag, Vinod Kumar, Min Hi Park, Leo A.B. Joosten, Laszlo A. Groh, Niels P. Riksen, Terje Espevik, Andreas Schlitzer, Yang Li, Michael L. Fitzgerald, Mihai G. Netea, Joachim L. Schultze und Eicke Latz: Western diet triggers NLRP3-dependent innate immune reprograming; Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2017.12.013

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Patienten mit Diastolischer Herzinsuffizienz: Die Titin - Federn

Medizin am Abend Berlin Fazit: Forscherteam deckt die entscheidende Rolle des Enzyms PP5 bei Herzinsuffizienz auf

Ein internationales Forscherteam um Prof. Wolfgang Linke vom Institut für Physiologie ll der Universität Münster hat gezeigt: 

• Bei Patienten mit Diastolischer Herzinsuffizienz ist zu viel des Enzyms PP5 im Herzen vorhanden. 

Das Enzym hemmt die "Titin-Federn", die eine wichtige Rolle bei der Kontraktion der Herzmuskelzellen spielen. 


Prof. Wolfgang Linke Foto: Damian Gorczany Forscherteam deckt die entscheidende Rolle des Enzyms PP5 bei Herzinsuffizienz auf
 
70 Milliliter pro Schlag, 8.000 Liter am Tag – das sind die beeindruckenden Mengen an Blut, die ein gesundes menschliches Herz täglich durch den Körper pumpt.

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: Arbeitsbedingungen  

Gerade bei Älteren ist diese Pumpleitung jedoch oft beeinträchtigt, weil sich das Organ nicht mehr mit ausreichend Blut füllt. 

• Die Betroffenen leiden unter der sogenannten Diastolischen Herzinsuffizienz, einer der häufigsten Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Deutschland. 

• Ein internationales Forscherteam um Prof. Wolfgang Linke vom Institut für Physiologie ll der Universität Münster konnte nun zeigen, dass bei den Patienten zu viel des Enzyms PP5 im Herzen vorhanden ist, dessen Funktion bis dato noch völlig unbekannt war. 

Die Ergebnisse der Wissenschaftler sind von großer Bedeutung für die Entwicklung neuer Medikamente gegen die Herzerkrankung und wurden jetzt in dem Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht.

Beim Einstrom von Blut in die Herzkammern, der sogenannten Diastole, dehnt sich das Organ aus. Fließt das Blut anschließend wieder aus, zieht es sich zusammen (Systole).

• Für diese Bewegung sind Abermillionen kleiner Fächer in den Herzmuskelfasern verantwortlich – die Sarkomere. 

In ihnen befindet sich das Eiweiß Titin, das hier die Funktion einer mechanischen Feder hat, die bei der Dehnung der Muskelfächer eine Rückstellkraft entwickelt – ähnlich wie bei einem Gummiband.

„Damit die Herzkammern sich während der Diastole ausreichend mit Blut füllen, muss die Titin-Feder die richtige Elastizität haben. Nur so kann sich das Herz genug weiten und ausreichend Blut einströmen.

• In unserer Studie konnten wir zeigen, dass das Enzym PP5 an eine bestimmte Stelle der Titin-Feder andockt und diese hemmt. 

Die Feder verliert an Elastizität und genau das ist das Problem“, erklärt Linke. In ihrer Arbeit weisen die Forscher nach, dass Patienten mit einem schwachen Herzen einen Überschuss an PP5 in dem Organ haben. Zusätzlich fanden sie heraus, dass PP5 auch das Herzwachstum behindert, da es einen durch das Titin-Molekül vermittelten Mechanismus in den Herzmuskelzellen beeinträchtigt, der dieses Wachstum fördert.

Die Ergebnisse machen Patienten mit Diastolischer Herzinsuffizienz Hoffnung: 

Auf Basis der Erkenntnisse könnten Medikamente entwickelt werden, die die PP5-Aktivität bremsen und so die krankmachende „Versteifung“ der Herzmuskelzellen aufhalten. „Wir arbeiten in unseren Laboren derzeit schon mit solchen Substanzen, allerdings dauert es von einem neuen Therapieansatz bis zum endgültigen Medikament immer einige Zeit“, so Linke.
Die in Nature Communications veröffentlichte Studie konnte innerhalb eines Teilprojektes des Sonderforschungsbereiches 1002 der Universitätsmedizin Göttingen unter der Leitung des münsterschen Physiologen verwirklicht werden. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert das Teilprojekt seit 2012 und noch bis 2020 mit insgesamt rund 900.000 Euro.

Originalveröffentlichung:

Krysiak J. et al.: Protein phosphatase 5 regulates titin phosphorylation and function at a sarcomere-associated mechanosensor complex in cardiomyocytes. Nature Communications volume 9, Article number: 262 (2018); doi:10.1038/s41467-017-02483-3

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PIA - Psychiatrische Institutsambulanz: Bewältigungstrategien von Gefühlen

Medizin am Abend Berlin Fazit: Emotionales Essverhalten: Mit Süßigkeiten durch den Valentinstag?

Aus Frust eine Tafel Schokolade, vor lauter Glück eine Hand Gummibärchen oder einsam auf der Couch mit Chips – Häufig nehmen unterschiedliche Gefühle Einfluss auf unser Essverhalten. 

Warum das nicht so sein muss und welche Bewältigungsstrategien es gibt, erklärt der Psychologe Dr Esben Strodl von der Queensland University of Technology in Australien. 
 
Valentinstag - wie auch andere Feiertage - können das Phänomen des Frustessens hervorrufen, doch laut Dr Strodl muss das Essverhalten nicht zwangsläufig von unseren Gefühlen beeinflusst werden. 

Medizin am Abend Berlin ZusatzFachThema: Vermisste Personen 

Als Leiter des klinischen psychologischen Diensts an den QUT Health Clinics hat er innerhalb der letzten zehn Jahre gemeinsam mit seinen Studierenden das Essverhalten untersucht.

„Wie auch die Weihnachtsfeiertage konnte der Valentinstag für einige Personen eine Zeit der Einsamkeit sein", so Strodl.

„Es ist wichtig zu erkennen, dass es auch mal okay ist, traurig zu sein und das negative wie auch positive Gefühle zum Leben gehören. 

• Manchmal sind Menschen traurig und haben das Gefühl, dass sie dieses traurige Gefühl „reparieren" müssen. 

Emotionales Essen ist eine gängige Strategie, um damit umzugehen."

„Teilweise tendieren Menschen zum emotionalen Essen, weil sie ihre Gefühle als etwas Negatives ansehen.

• Wenn Sie davon ausgehen, dass ein Gefühl gefährlich oder unkontrollierbar ist, wollen Sie es natürlich schneller wieder loswerden und greifen dafür auch zu Bewältigungsstrategien wie Essen oder Trinken. 

Lebensmittel bieten sich dafür besonders an, da sie leicht zu erwerben und gesellschaftlich anerkannt sind.

Wenn Sie sich von Ihrem Partner getrennt haben und sich deshalb am Valentinstag nicht gut fühlten, ist es wichtig zu verstehen, dass das in Ordnung ist.

In dieser Situation würde es vielen Menschen schlecht gehen. Es ist entscheidend zu erkennen, dass diese Gefühle vorübergehen. 

Man muss sie in diesem Moment nicht unterdrücken."

Im Rahmen seiner Untersuchunbgen kommt Dr Strodl zu den folgenden drei beliebtesten Trostessen:

• 1. Süße Nahrungsmittel wie Lutscher
• 2. Salzige Nahrungsmittel wie Chips
• 3. Süße und fettige Naschereien wie Donuts und Eiscreme

Es mag nicht überraschend sein, dass die am wenigsten Trostspendenden Nahrungsmittel scharfes Essen oder Essen aus der Konservendose waren.

Die Umfrage hat darüber hinaus die Top 5 der Gründe für gefühlsbedingtes Essverhalten aufgestellt:

• 1. Negative Gefühle wie Depression, Stress und Angstzustände
• 2. Positive Gefühle (beispielsweise Glücksgefühle)
• 3. Müdigkeit und Erschöpfung
• 4. Selbstverachtung und Ekel
• 5. Ablehnung und Aufgabe

Eine aktuelle Studie an der QUT belegt, dass ein effektiver Weg zur Bewältigung negativer Gefühle die Anerkennung der Gefühle ist. 

• Durch sie soll erkannt werden, woher das negative Verhalten tatsächlich kommt.

„Klassische Verhaltensinterventionen zielen darauf ab, das Verhalten und die Gedanken der emotionalen Esser zu verändern.

Unser Ziel war es jedoch, den Betroffenen beizubringen ihre Gefühle zu identifizieren und zu akzeptieren – das reichte schon, um ihr Essverhalten zu verbessern", so Dr Strodl.

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