The influence of sugar within an energy balanced diet on post-prandial lactate levels and T-cell regulation
Final Report Abstract
Zucker, der in hohen Konzentrationen über die Nahrung aufgenommen wird, führt zum Anstieg von metabolischen und kardiovaskulären Risikofaktoren. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind noch nicht vollkommen verstanden. Mein Ziel war es diesem Zusammenhang nachzugehen. Meine Hypothese, dass der Zucker Metabolit Lactat Auswirkungen auf den Fettstoffwechsel vermittelt konnte ich nicht abschließend testen, da ich die finalen Experimente aufgrund der Ausgangs- und Arbeitsbeschränkungen durch die Corona-Pandemie nicht mehr durchführen konnte. Jedoch konnte ich bereits Korrelationen zwischen dem Anstieg der postprandialen Lactatspiegel und der DNL und den späten postprandialen TG Spiegel zeigen. Die ausstehenden Experimente werden überprüfen, ob der Verzehr von Zucker Auswirkungen auf die Expression von Lactat-Transportern und Rezeptoren im Fettgewebe von Probanden der DRS Studie oder in der Leber von Ratten mit Fructose-induzierter NAFLD hat. Eventuell anschließende Versuche zu Proteinexpression und Signalkaskaden können in meiner momentanen Position am Max Rubner-Institut durchgeführt werden. Durch meine Analysen von bestehenden Datensätzen und neuen Messungen konnte ich eine neue Hypothese zu den Auswirkungen von Fructose auf zirkulierende TRL formulieren. Meine Analysen ergaben, dass der Konsum von Fructose zum Anstieg von ApoCIII führt, welches mit einer Hypertriglyceridämie assoziiert ist. ApoCIII hemmt die Aufnahme von Lipoproteinen in die Leber und die Lipoproteinlipase daher verbleiben TRL in der Zirkulation. Das Enzym CETP tauscht dann TG aus den TRL mit Cholesterin aus den LDL Partikeln aus. Die Anreicherung von TG in LDL führt über die Wirkung der hepatischen Lipase zur Verringerung der TG in LDL, die in der Folge als sdLDL Partikel zurückbleiben. Diese Hypothese wird durch die Korrelation von ApoCIII und sdLDL und großen TG Partikeln unterstützt, muss aber durch weitere Versuche bestätigt werden. Der Metabolismus von Glucose und Fructose unterscheidet sich und eine Vielzahl an Studien hat sich mit diesen Unterschieden beschäftigt. Während der Verzehr großer Mengen an Glucose als unbedenklich gilt, wurden für die Fructose mehrere negative Auswirkungen gezeigt. Jedoch bestehen die Zucker in der menschlichen Ernährung nahezu ausschließlich aus einer Kombination von Fructose und Glucose. Ich habe daher eine mögliche Interaktion von Glucose und Fructose im Metabolismus untersucht. Wenn Fructose und Glucose in der Form von HFCS verzehrt werden kommt es zum Anstieg von bestimmten kardiovaskulären Risikofaktoren, die durch isokalorische Mengen an Fructose weniger stark ansteigen. Meine Untersuchungen haben dazu geführt folgende Hypothese aufzustellen. Die Fructose Komponente im HFCS führt zum Anstieg der hepatischen DNL und in der Folge kommt es zu erhöhten TG Spiegeln in der Zirkulation. Der durch die Glucosekomponente im HFCS bedinge Anstieg an Blutglucose führt dann dazu, dass Lipoproteine und/oder deren Rezeptoren glycosyliert werden. Dadurch verstetigt sich eine erhöhte Konzentration an Cholesterin-reichen Lipoproteinen, die nicht wieder in die Leber aufgenommen werden. Meine Analysen waren post hoc und die verzehrten Zuckerkonzentrationen waren im Vergleich zu den Verzehrs Mengen der Gesamtbevölkerung hoch. Jedoch zeigen die Ergebnisse, dass die negativen Auswirkungen auf die Gesundheit, die mit dem Konsum von Zucker assoziiert sind, nicht ausschließlich auf die Fructosekomponente zurück zu führen sind, und Empfehlungen der Ernährungsgesellschaften sollten entsprechend angepasst werden. Tierstudien haben gezeigt, dass der Verzehr von Fructose zu einem Anstieg an TG in der Leber und bei Persistenz zu NAFLD führt. Im Menschen fehlen Studien, die eine vergleichbare Wirkung von Fructose auf das Leberfett belegen. Der Anteil an TG in den Lebern unserer Probanden vor und nach der Intervention sollte getestet werden, und MRT Scans lagen dazu vor. Ich habe eine Methode zur Analyse dieser Bilder erarbeitet, etabliert und validiert, und Leberfettdaten aus drei Studien können nun ausgewertet und veröffentlicht werden.
Publications
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