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HEC 2016: Health — Exploring Complexity
2016 Joint Conference of GMDS, DGEpi, IEA-EEF, EFMI

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V.
Deutsche Gesellschaft für Epidemiologie e. V.

28.08. - 02.09.2016, München

Einfluss der Ernährung auf das metabolische Profil: Querschnittsanalyse in der CARLA-Kohorte

Meeting Abstract

  • Anja Sedlmeier - Institut für Medizinische Epidemiologie, Biometrie und Informatik, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle (Saale), Deutschland
  • Alexander Kluttig - Institut für Medizinische Epidemiologie, Biometrie und Informatik, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle (Saale), Deutschland
  • Ina Giegling - Medizinische Fakultät Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle (Saale), Deutschland
  • Dan Rujescu - Medizinische Fakultät Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle (Saale), Deutschland
  • Johannes Haerting - Institut für Medizinische Epidemiologie, Biometrie und Informatik, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle (Saale), Deutschland
  • Gabi Kastenmüller - Institut für Bioinformatik und Systembiologie, Helmholtz Zentrum München, Neuherberg, Deutschland
  • Maria Elena Lacruz - Institut für Medizinische Epidemiologie, Biometrie und Informatik, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle (Saale), Deutschland

HEC 2016: Health – Exploring Complexity. Joint Conference of GMDS, DGEpi, IEA-EEF, EFMI. München, 28.08.-02.09.2016. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2016. DocAbstr. 272

doi: 10.3205/16gmds037, urn:nbn:de:0183-16gmds0375

Published: August 8, 2016

© 2016 Sedlmeier et al.
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Hintergrund: Die Metabolomik-Forschung hat in den vergangenen Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen und leistet einen wesentlichen Beitrag, die komplexen Einflüsse von Ernährungsgewohnheiten, Medikamenten und Erkrankungen auf die Stoffwechselprodukte in einem Organismus zu analysieren und zu verstehen. In einer Substichprobe der EPIC-Potsdam-Kohorte wurde bereits der Einfluss von Lebensmittelgruppen auf Serum-Metaboliten untersucht, mit dem Ergebnis, dass die Ernährung nur eine untergeordnete Rolle in Bezug auf das metabolische Profil spielt. Das Ziel dieser Arbeit ist es, geschlechtsspezifische Effekte der Ernährung auf einzelne Metaboliten zu untersuchen. Darüber hinaus soll der Einfluss des Nüchternstatus auf den Zusammenhang Ernährung – Metaboliten-Profil untersucht werden.

Methoden: Die vorliegende Arbeit beruht auf den Daten der CARLA-Studie, einer prospektiven Kohortenstudie der Allgemeinbevölkerung der Stadt Halle (Saale). In die Auswertung wurden ausschließlich die 218 Studienteilnehmer/innen (120 Männer und 98 Frauen) eingeschlossen, bei denen kein Diabetes mellitus oder keine Einnahme antidiabetischer Medikamente vorlagen und welche eine Fastenperiode von mindestens fünf Stunden vor der Blutentnahme aufwiesen. Anhand eines Food Frequency Questionnaires (FFQ) wurden die Ernährungsgewohnheiten erfasst und in 50 Lebensmittelgruppen eingeteilt. Die Konzentration von 163 Serum-Metaboliten konnte mit Hilfe des AbsoluteIDQTM p150 Kit (BIOCRATES Life Sciences AG, Innsbruck, Österreich) gemessen werden: 92 Phosphatidylcholine (Diacyl-, Acyl-Alkyl- und Lysophosphatidylcholine), 41 Acylcarnitine, 15 Sphingomyeline, 14 Aminosäuren und eine Hexose (29 Metaboliten erfüllten nicht die Qualitätskriterien und wurden ausgeschlossen). Um eine bessere Vergleichbarkeit zu gewährleisten, wurden die Daten standardisiert und logarithmiert. Der Einfluss der Ernährungsmuster auf die einzelnen Metabolit-Gruppen wurde geschlechtsspezifisch mittels reduzierter Rangregression berechnet. In dem abschließenden Regressionsmodell wurde für die Störgrößen Alter, BMI, Alkoholkonsum, Rauchen und sportliche Aktivität adjustiert.

Ergebnisse: In dem multivariat adjustierten Modell für alle Ernährungsfaktoren ergaben sich für die Metabolit-Gruppen Hexose und Sphingomyeline jeweils mit 53% und 48% für die männliche sowie 58% und 54% für die weibliche Studienpopulation das höchste Bestimmtheitsmaß R2. Die niedrigsten Werte lagen bei den Männern bei 39% für Acylcarnitine und 44% für Acyl-Alkyl-Phosphatidylcholine und bei den Frauen bei 49% für Lysophosphatidylcholine und 50% für Aminosäuren. In den Berechnungen für den Ernährungsfaktor mit der höchsten Faktorladung zeigten die Ergebnisse, dass sich die Ernährungsgewohnheiten zwischen den männlichen und weiblichen Probanden unterscheiden: So sind ein hoher Konsum von Kaffee und Vollkornbrot mit den Metabolit-Gruppen Aminosäuren, Lyso- und Acyl-Alkyl-Phosphatidylcholinen und eine verminderte Aufnahme von Fruchtsäften, Süßspeisen und entkoffeiniertem Kaffee mit fast allen Metabolit-Gruppen in der männlichen Studienpopulation assoziiert. Bei den Frauen hingegen spielt die Aufnahme von Vollmilchprodukten bei den Diacyl- und Acyl-Alkyl-Phosphatidylcholinen, Sphingomyelinen sowie bei der Hexose eine wichtige Rolle, aber auch der Konsum von Spirituosen ist mit einigen Metabolit-Gruppen positiv verknüpft. Zur negativen Assoziation mit den Metabolit-Gruppen trägt hauptsächlich die Aufnahme von Süßspeisen, Kartoffeln, Margarine und entkoffeiniertem Kaffee bei.

Zusammenfassung: Anhand der vorliegenden Ergebnisse wird deutlich, dass das metabolische Profil Aussagen über die durchschnittlichen Ernährungsgewohnheiten der halleschen Allgemeinbevölkerung treffen kann und vor allem die Aufnahme der Lebensmittel Vollkornbrot, Vollmilchprodukte, Süßspeisen und Kaffee den höchsten Effekt auf die Varianzerklärungskraft der Metaboliten hat.