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Eineiige Zwillinge reagieren unterschiedlich auf gleiche Nahrung

Montag 22 Juli 2019
Jeder Mensch hat einen einzigartigen Stoffwechsel, selbst eineiige Zwillinge. Dies zeigt eine großangelegte Ernährungsstudie mehrerer Universitäten. Besonders auffallend war dabei, dass das Mikrobiom von Zwillingen kaum stärker übereinstimmte als das nicht verwandter Individuen. Die vorliegende Studie bestätigt daher erneut die Bedeutung einer maßgeschneiderten Ernährungs- und Lifestyle-Beratung.

 

Die Twins UK Study des King’s College London begleitet bereits seit 25 Jahren 14.000 ein- und zweieiige Zwillinge. Mit ihrer Hilfe konnten bereits 700 Publikationen zu neuen Erkenntnissen über die Ursachen vieler weitverbreiteter Krankheiten und Gesundheitsstörungen veröffentlicht werden. Zwillingsforschung ermöglicht Wissenschaftlern, den Einfluss der Gene (Nature) vom Einfluss der Umwelt und des Lebensstil (Nurture) zu unterscheiden.


Das King’s College arbeitet derzeit unter anderem mit Harvard (USA), Lund (Schweden), Oxford (GB) und Stanford (USA) in einer großangelegten Ernährungsstudie zusammen: der PREDICT-Studie. In dieser Studie wird untersucht, wie Menschen auf Nahrungsmittel reagieren, um Vorhersagen über individuelle Reaktionen zu ermöglichen, die zum Beispiel auf der Zusammensetzung des Darmmikrobioms und anderen individuellen Eigenschaften beruhen.


Eine erste Teilstudie dieses Projekts, PREDICT 1, konnte kürzlich abgeschlossen werden und die vorläufigen Ergebnisse wurden im Juni 2019 auf einem Kongress der American Society of Nutrition und The American Diabetes Association präsentiert. [1] In dieser Studie an eineiigen Zwillingen zeigt sich, dass jeder Mensch einen einzigartigen Stoffwechsel besitzt, da selbst eineiige Zwillinge unterschiedlich auf die gleiche Nahrung reagieren. Dabei spielen nicht nur unsere Ernährung, sondern auch unser Mikrobiom und unser Lebensstil eine wichtige Rolle. [2]


Übersicht über die Ergebnisse von PREDICT 1

Für ihre Studie werteten die Wissenschaftler Daten der Twins UK Study aus. Bei 1.100 Menschen (davon 60 % Zwillinge) aus den USA und Großbritannien wurde zwei Wochen lang die biologische Reaktion auf bestimmte Nahrungsmittel gemessen. Die Forscher bestimmten Blutzucker-, Insulin- und Fettwerte (Triglyceride) nach der Einnahme von standardisierten oder frei gewählten Mahlzeiten. Auch Bewegungsniveau, Schlafrhythmus und Diversität des intestinalen Mikrobioms wurden gemessen. Außerdem dokumentierten die Studienteilnehmer ihre Nahrungsaufnahme, Hungergefühl und Medikamenteneinnahme mithilfe einer App. Im Labor wurden Stuhlproben analysiert.


Die Ergebnisse zeigten eine große Variation der Blutwerte bei gleichartigen Mahlzeiten, unabhängig davon, ob die Ernährung Kohlenhydrate oder Fette enthielt. Zum Beispiel wiesen einige Teilnehmer einen schnellen und anhaltenden Anstieg von Blutzucker und Insulin auf, der mit Gewichtszunahme und Diabetes assoziiert ist. Andere hingegen zeigten hohe Blutfettwerte, die lange nach Mahlzeiten anhielten, was das Risiko für Herzerkrankungen erhöht.


Diese hohe Varianz konnte nur teilweise durch genetische Faktoren erklärt werden (weniger als 50 % bei Glucose, weniger als 30 % bei Insulin und weniger als 20 % bei Triglyceriden) und es zeigte sich nur eine schwache Korrelation zwischen der individuellen Reaktion und der Menge der zugeführten Fette und Kohlenhydrate.


Auch eineiige Zwillinge reagierten unterschiedlich

Bemerkenswert ist, dass eineiige Zwillinge, deren Gene und oft auch Umgebungsbedingungen identisch sind, unterschiedlich auf dieselben Nahrungsmittel reagierten. Weiterhin zeigt die Studie, dass auch bei eineiigen Zwillingen nur 37 % der Darmmikroben identisch sind, ein Wert, der nur um 2 % höher liegt als bei nicht verwandten Individuen.


Überraschenderweise erklärten verschiedene Anteile an Fett, Proteinen oder Kohlenhydraten nur zu weniger als 40 % die unterschiedlichen Reaktionen auf Mahlzeiten, wenn diese in der zugeführten Gesamtkalorienmenge ansonsten übereinstimmten. Sehr viel mehr Einfluss übte hingegen der Zeitpunkt der Einnahme der Mahlzeiten aus. Hier wurden große Unterschiede in der Reaktion auf die gleichen Mahlzeiten beobachtet, wenn diese zu unterschiedlichen Zeitpunkten verzehrt wurden.


Allgemeines Fazit

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass persönliche Unterschiede im Stoffwechsel anhand verschiedener Faktoren erklärt werden können und dass nicht nur die Zusammensetzung der Nahrung, sondern auch die Zusammensetzung des Darmmikrobioms, der Zeitpunkt der Mahlzeiten und der Lebensstil dabei eine Rolle spielen.


Reaktionen beteiligter Wissenschaftler

Der Hochschullehrer und Genetik-Epidemiologe Tim Spector weist auf die große wissenschaftliche Reichweite der Twins-UK-Projekts hin, das die Grundlage dafür schaffe, dass Wissenschaftler zum ersten Mal einen reichhaltigen Bestand an Ernährungsdaten auf individueller Ebene untersuchen könnten: „Überraschenderweise zeigen die Ergebnisse bereits jetzt, dass jeder einzelne von uns anders auf Ernährung reagiert.“ Die Erkenntnis, dass dies auch bei eineiigen Zwillingen der Fall ist, bezeichnet er dabei als „regelrechten Schock“. [3]


Professor Andrew Chan von der Harvard Medical School erklärt: „Beruhigend ist, dass unsere genetische Veranlagung nur teilweise bestimmt, wie wir auf Nahrungsmittel reagieren. Daran zeigt sich, dass unser Stoffwechsel nicht ein für alle Mal festgelegt ist, sondern, dass wir ihn verändern können. Vielleicht hilft uns diese Erkenntnis dabei, unsere individuelle Ernährung noch besser an unsere Darmbakterien anpassen, die uns ja täglich dabei helfen, Nährstoffe umzuwandeln“ [3]


Entwicklung von Test und App für den Hausgebrauch

Anhand der mit der Studie gewonnenen Daten werden Anwendungen für Endanwender entwickelt: eine Test und eine App für den Hausgebrauch. Die Wissenschaftler hoffen, dass diese Anwendungen Menschen besser in die Lage versetzen können, die für ihren individuellen Stoffwechsel am besten geeignete Ernährung zu wählen, ihre langfristige Gesundheit zu verbessern und ein gesundes Gewicht zu halten. [1] Dazu arbeiten die Forscher mit ZOE zusammen, einem Softwareunternehmen, das Algorithmen für selbstlernende Systeme entwickelt, die Vorhersagen über die Reaktion von Menschen auf Nahrungsmittel treffen können. [2]


Auch psychologische und soziale Aspekte einbeziehen

Nard Clabbers, Senior Business Developer Personalized Nutrition bei TNO, fügt hinzu, dass jede Studie zur personalisierten Ernährung auch psychologische Aspekte einbeziehen muss. So muss Beratung in der Lage sein, Menschen ausreichend dazu zu motivieren, ihr Verhalten rund um die Ernährung zu verändern: „Insbesondere muss man den Verbraucher nicht nur aus biologischer, sondern auch aus psychologischer Sicht verstehen, um fundierte und wirksame Beratung leisten zu können“. [4]


Schlussbemerkung

Die vorliegenden Studienergebnisse bestätigen erneut unser Konzept einer umfassenden Gesamtbehandlung auf individueller Ebene. Ernährung, Bewegung und Lebensstil können nun mit Sicherheit nicht mehr getrennt voneinander betrachtet werden.


Literatur

[1] http://www.tim-spector.co.uk/predict/

[2] https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-06/mcg-lsn060719.php

[3] https://www.nutraingredients.com/Article/2019/06/17/Study-offers-more-evidence-for-personalised-diets-even-with-identical-twins

[4] https://www. nutritioninsight.com/news/even-identical-twins-have-different-responses-to-food-landmark-nutrition-study-yields-first-results.html

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