@phdthesis{Hass2023, author = {Haß, Ulrike}, title = {Vergleich anti-inflammatorischer Ern{\"a}hrungsstrategien auf Inflammation und Muskelfunktion bei {\"a}lteren Erwachsenen}, doi = {10.25932/publishup-61197}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-611976}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {VIII, 101, XV}, year = {2023}, abstract = {Mit dem Alter kann eine Zunahme leichtgradiger Entz{\"u}ndungsprozesse beobachtet werden, von denen angenommen wird, dass sie den typischen, altersbedingten Verlust an Muskelmasse, -kraft und -funktion „befeuern". Diese als Inflammaging bezeichneten Prozesse k{\"o}nnen auf ein komplexes Zusammenspiel aus einem dysfunktionalen (viszeralen) Fettgewebe, einer Dysbiose und damit einhergehender mikrobiellen Translokation und geringeren Abwehrf{\"a}higkeit sowie einer insgesamt zunehmenden Immunseneszenz zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. In Summa beg{\"u}nstigt ein pro-inflammatorisches Milieu metabolische St{\"o}rungen und chronische, altersassoziierte Erkrankungen, die das Entz{\"u}ndungsgeschehen aufrechterhalten oder vorantreiben. Neben einem essenziellen Bewegungsmangel tr{\"a}gt auch eine westlich gepr{\"a}gte, industrialisierte Ern{\"a}hrungsweise zum Entz{\"u}ndungsgeschehen und zur Entwicklung chronischer Erkrankungen bei. Daher liegt die Vermutung nahe, dem Entz{\"u}ndungsgeschehen mit ausreichend Bewegung und einer anti-inflammatorischen Ern{\"a}hrung entgegenzuwirken. In dieser Hinsicht werden insbesondere Omega-3-Fetts{\"a}uren (Omega-3) mit anti-inflammatorischen Eigenschaften verbunden. Obwohl ein Zusammenhang zwischen dem ern{\"a}hrungsbedingten Inflammationspotenzial bzw. der Zufuhr von Omega-3 und dem Inflammationsprofil bereits untersucht wurde, fehlen bislang Untersuchungen insbesondere bei {\"a}lteren Erwachsenen, die den Link zwischen dem Inflammationspotenzial der Ern{\"a}hrung und Sarkopenie-relevanten Muskelparametern herstellen. Aufgrund des Proteinmehrbedarfs zum Erhalt der funktionellen Muskulatur im Alter wurde bereits eine Vielzahl an Sport- und Ern{\"a}hrungsinterventionen durchgef{\"u}hrt, die eine Verbesserung des Muskelstatus mit Hilfe von strukturiertem Krafttraining und einer proteinreichen Ern{\"a}hrung zeigen. Es gibt zudem Hinweise, dass Omega-3 auch die Proteinsynthese verst{\"a}rken k{\"o}nnten. Unklar ist jedoch, inwiefern eine anti-inflammatorische Ern{\"a}hrung mit Fokus auf Omega-3 sowohl die Entz{\"u}ndungsprozesse als auch den Muskelproteinmetabolismus und die neuromuskul{\"a}re Funktionalit{\"a}t im Alter g{\"u}nstig unterst{\"u}tzen kann. Dies vor allem im Hinblick auf die Muskelleistung, die eng mit der Sturzneigung und der Autonomie im Alltag verkn{\"u}pft ist, aber in Interventionsstudien mit {\"a}lteren Erwachsenen bisher wenig Ber{\"u}cksichtigung erhielt. Dar{\"u}ber hinaus werden h{\"a}ufig progressive Trainingselemente genutzt, die nach Studienabschluss oftmals wenig Anschluss im Lebensalltag der Betroffenen finden und somit wenig nachhaltig sind. Ziel dieser Arbeit war demnach die Evaluierung einer proteinreichen und zus{\"a}tzlich mit Omega-3 supplementierten Ern{\"a}hrung in Kombination mit einem w{\"o}chentlichen Vibrationstraining und altersgem{\"a}ßen Bewegungsprogramm auf Inflammation und neuromuskul{\"a}re Funktion bei {\"a}lteren, selbst{\"a}ndig lebenden Erwachsenen. Hierzu wurden zun{\"a}chst m{\"o}gliche Zusammenh{\"a}nge zwischen dem ern{\"a}hrungsbedingten Inflammationspotenzial, ermittelt anhand des Dietary Inflammatory Index, und dem Muskelstatus sowie dem Inflammationsprofil im Alter eruiert. Dazu dienten die Ausgangswerte von {\"a}lteren, selbst{\"a}ndig lebenden Erwachsenen einer postprandialen Interventionsstudie (POST-Studie), die im Querschnitt analysiert wurden. Die Ergebnisse best{\"a}tigten, dass eine pro-inflammatorische Ern{\"a}hrung sich einerseits in einem st{\"a}rkeren Entz{\"u}ndungsgeschehen widerspiegelt und andererseits mit Sarkopenie-relevanten Parametern, wie einer geringeren Muskelmasse und Gehgeschwindigkeit, ung{\"u}nstig assoziiert ist. Dar{\"u}ber hinaus zeigten sich diese Zusammenh{\"a}nge auch in Bezug auf die Handgreifkraft bei den inaktiven, {\"a}lteren Erwachsenen der Studie. Anschließend wurde in einer explorativ ausgerichteten Pilot-Interventionsstudie (AIDA-Studie) in einem dreiarmigen Design untersucht, inwieweit sich eine Supplementierung mit Omega-3 unter Voraussetzung einer optimierten Proteinzufuhr und altersgem{\"a}ßen Sportintervention mit Vibrationstraining auf die neuromuskul{\"a}re Funktion und Inflammation bei selbst{\"a}ndig lebenden, {\"a}lteren Erwachsenen auswirkt. Nach acht Wochen Intervention zeigte sich, dass eine mit Omega-3 supplementierte, proteinreiche Ern{\"a}hrung die Muskelleistung insbesondere bei den {\"a}lteren M{\"a}nnern steigerte. W{\"a}hrend sich die Kontrollgruppe nach acht Wochen Sportintervention nicht verbesserte, best{\"a}tigte sich zus{\"a}tzlich eine Verbesserung der Beinkraft und der Testzeit beim Stuhl-Aufsteh-Test der {\"a}lteren Erwachsenen mit einer proteinreichen Ern{\"a}hrung in Kombination mit der Sportintervention. Dar{\"u}ber hinaus wurde deutlich, dass die zus{\"a}tzliche Omega-3-Supplementierung insbesondere bei den M{\"a}nnern eine Reduktion der pro-inflammatorischen Zytokine im Serum zur Folge hatte. Allerdings spiegelten sich diese Beobachtungen nicht auf Genexpressionsebene in mononukle{\"a}ren Immunzellen oder in der LPS-induzierten Sekretion der Zytokine und Chemokine in Vollblutzellkulturen wider. Dies erfordert weitere Untersuchungen.}, language = {de} } @phdthesis{Wittenbecher2017, author = {Wittenbecher, Clemens}, title = {Linking whole-grain bread, coffee, and red meat to the risk of type 2 diabetes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-404592}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {XII, 194, ii}, year = {2017}, abstract = {Background: Consumption of whole-grain, coffee, and red meat were consistently related to the risk of developing type 2 diabetes in prospective cohort studies, but potentially underlying biological mechanisms are not well understood. Metabolomics profiles were shown to be sensitive to these dietary exposures, and at the same time to be informative with respect to the risk of type 2 diabetes. Moreover, graphical network-models were demonstrated to reflect the biological processes underlying high-dimensional metabolomics profiles. Aim: The aim of this study was to infer hypotheses on the biological mechanisms that link consumption of whole-grain bread, coffee, and red meat, respectively, to the risk of developing type 2 diabetes. More specifically, it was aimed to consider network models of amino acid and lipid profiles as potential mediators of these risk-relations. Study population: Analyses were conducted in the prospective EPIC-Potsdam cohort (n = 27,548), applying a nested case-cohort design (n = 2731, including 692 incident diabetes cases). Habitual diet was assessed with validated semiquantitative food-frequency questionnaires. Concentrations of 126 metabolites (acylcarnitines, phosphatidylcholines, sphingomyelins, amino acids) were determined in baseline-serum samples. Incident type 2 diabetes cases were assed and validated in an active follow-up procedure. The median follow-up time was 6.6 years. Analytical design: The methodological approach was conceptually based on counterfactual causal inference theory. Observations on the network-encoded conditional independence structure restricted the space of possible causal explanations of observed metabolomics-data patterns. Given basic directionality assumptions (diet affects metabolism; metabolism affects future diabetes incidence), adjustment for a subset of direct neighbours was sufficient to consistently estimate network-independent direct effects. Further model-specification, however, was limited due to missing directionality information on the links between metabolites. Therefore, a multi-model approach was applied to infer the bounds of possible direct effects. All metabolite-exposure links and metabolite-outcome links, respectively, were classified into one of three categories: direct effect, ambiguous (some models indicated an effect others not), and no-effect. Cross-sectional and longitudinal relations were evaluated in multivariable-adjusted linear regression and Cox proportional hazard regression models, respectively. Models were comprehensively adjusted for age, sex, body mass index, prevalence of hypertension, dietary and lifestyle factors, and medication. Results: Consumption of whole-grain bread was related to lower levels of several lipid metabolites with saturated and monounsaturated fatty acids. Coffee was related to lower aromatic and branched-chain amino acids, and had potential effects on the fatty acid profile within lipid classes. Red meat was linked to lower glycine levels and was related to higher circulating concentrations of branched-chain amino acids. In addition, potential marked effects of red meat consumption on the fatty acid composition within the investigated lipid classes were identified. Moreover, potential beneficial and adverse direct effects of metabolites on type 2 diabetes risk were detected. Aromatic amino acids and lipid metabolites with even-chain saturated (C14-C18) and with specific polyunsaturated fatty acids had adverse effects on type 2 diabetes risk. Glycine, glutamine, and lipid metabolites with monounsaturated fatty acids and with other species of polyunsaturated fatty acids were classified as having direct beneficial effects on type 2 diabetes risk. Potential mediators of the diet-diabetes links were identified by graphically overlaying this information in network models. Mediation analyses revealed that effects on lipid metabolites could potentially explain about one fourth of the whole-grain bread effect on type 2 diabetes risk; and that effects of coffee and red meat consumption on amino acid and lipid profiles could potentially explain about two thirds of the altered type 2 diabetes risk linked to these dietary exposures. Conclusion: An algorithm was developed that is capable to integrate single external variables (continuous exposures, survival time) and high-dimensional metabolomics-data in a joint graphical model. Application to the EPIC-Potsdam cohort study revealed that the observed conditional independence patterns were consistent with the a priori mediation hypothesis: Early effects on lipid and amino acid metabolism had the potential to explain large parts of the link between three of the most widely discussed diabetes-related dietary exposures and the risk of developing type 2 diabetes.}, language = {en} } @phdthesis{Markova2016, author = {Markova, Mariya}, title = {Metabolic and molecular effects of two different isocaloric high protein diets in subjects with type 2 diabetes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-394310}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {x, 127}, year = {2016}, abstract = {Ern{\"a}hrung stellt ein wichtiger Faktor in der Pr{\"a}vention und Therapie von Typ-2-Diabetes dar. Fr{\"u}here Studien haben gezeigt, dass Hochproteindi{\"a}ten sowohl positive als auch negative Effekte auf den Metabolismus hervorrufen. Jedoch ist unklar, ob die Herkunft des Proteins dabei eine Rolle spielt. In der LeguAN-Studie wurden die Effekte von zwei unterschiedlichen Hochproteindi{\"a}ten, entweder tierischer oder pflanzlicher Herkunft, bei Typ-2-Diabetes Patienten untersucht. Beide Di{\"a}ten enthielten 30 EN\% Proteine, 40 EN\% Kohlenhydrate und 30 EN\% Fette. Der Anteil an Ballaststoffen, der glyk{\"a}mischer Index und die Fettkomposition waren in beiden Di{\"a}ten {\"a}hnlich. Die Proteinaufnahme war h{\"o}her, w{\"a}hrend die Fettaufnahme niedriger im Vergleich zu den fr{\"u}heren Ern{\"a}hrungsgewohnheiten der Probanden war. Insgesamt f{\"u}hrten beide Di{\"a}tinterventionen zu einer Verbesserung der glyk{\"a}mischen Kontrolle, der Insulinsensitivit{\"a}t, des Leberfettgehalts und kardiovaskul{\"a}rer Risikomarkern ohne wesentliche Unterschiede zwischen den Proteintypen. In beiden Interventionsgruppen wurden die n{\"u}chternen Glukosewerte zusammen mit Indizes von Insulinresistenz in einem unterschiedlichen Ausmaß, jedoch ohne signifikante Unterschiede zwischen beiden Di{\"a}ten verbessert. Die Reduktion von HbA1c war ausgepr{\"a}gter in der pflanzlichen Gruppe, w{\"a}hrend sich die Insulinsensitivit{\"a}t mehr in der tierischen Gruppe erh{\"o}hte. Die Hochproteindi{\"a}ten hatten nur einen geringf{\"u}gigen Einfluss auf den postprandialen Metabolismus. Dies zeigte sich durch eine leichte Verbesserung der Indizes f{\"u}r Insulinsekretion, -sensitivit{\"a}t und -degradation sowie der Werte der freien Fetts{\"a}uren. Mit Ausnahme des Einflusses auf die GIP-Sekretion riefen die tierische und die pflanzliche Testmahlzeit {\"a}hnliche metabolische und hormonelle Antworten, trotz unterschiedlicher Aminos{\"a}urenzusammensetzung. Die tierische Hochproteindi{\"a}t f{\"u}hrte zu einer selektiven Zunahme der fettfreien Masse und Abnahme der Fettmasse, was nicht signifikant unterschiedlich von der pflanzlichen Gruppe war. Dar{\"u}ber hinaus reduzierten die Hochproteindi{\"a}ten den Leberfettgehalt um durchschnittlich 42\%. Die Reduktion des Leberfettgehaltes ging mit einer Verminderung der Lipogenese, der Lipolyse und des freien Fetts{\"a}ure Flux einher. Beide Interventionen induzierten einen moderaten Abfall von Leberenzymen im Blut. Die Reduktion des Leberfetts war mit einer verbesserten Glukosehom{\"o}ostase und Insulinsensitivit{\"a}t assoziiert. Blutlipide sanken in allen Probanden, was eventuell auf die niedrigere Fettaufnahme zur{\"u}ckzuf{\"u}hren war. Weiterhin waren die Spiegel an Harns{\"a}ure und Inflammationsmarkern erniedrigt unabh{\"a}ngig von der Proteinquelle. Die Werte des systolischen und diastolischen Blutdrucks sanken nur in der pflanzlichen Gruppe, was auf eine potentielle Rolle von Arginin hinweist. Es wurden keine Hinweise auf eine beeintr{\"a}chtigte Nierenfunktion durch die 6-w{\"o}chige Hochproteindi{\"a}ten beobachtet unabh{\"a}ngig von der Herkunft der Proteine. Serumkreatinin war nur in der pflanzlichen Gruppe signifikant reduziert, was eventuell an dem geringen Kreatingehalt der pflanzlichen Nahrungsmittel liegen k{\"o}nnte. Jedoch sind l{\"a}ngere Studien n{\"o}tig, um die Sicherheit von Hochproteindi{\"a}ten vollkommen aufkl{\"a}ren zu k{\"o}nnen. Des Weiteren verursachte keine der Di{\"a}ten eine Induktion des mTOR Signalwegs weder im Fettgewebe noch in Blutzellen. Die Verbesserung der Ganzk{\"o}rper-Insulinsensitivit{\"a}t deutete auch auf keine Aktivierung von mTOR und keine Verschlechterung der Insulinsensitivit{\"a}t im Skeletmuskel hin. Ein nennenswerter Befund war die erhebliche Reduktion von FGF21, einem wichtigen Regulator metabolischer Prozesse, um ungef{\"a}hr 50\% bei beiden Proteinarten. Ob hepatischer ER-Stress, Ammoniumniveau oder die Makron{\"a}hrstoffpr{\"a}ferenz hinter dem paradoxen Ergebnis stehen, sollte weiter im Detail untersucht werden. Entgegen der anf{\"a}nglichen Erwartung und der bisherigen Studienlage zeigte die pflanzlich-betonte Hochproteindi{\"a}t keine klaren Vorteile gegen{\"u}ber der tierischen Di{\"a}t. Der ausgepr{\"a}gte g{\"u}nstige Effekt des tierischen Proteins auf Insulinhom{\"o}ostase trotz des hohen BCAA-Gehaltes war sicherlich unerwartet und deutet darauf hin, dass bei dem l{\"a}ngeren Verzehr andere komplexe metabolische Adaptationen stattfinden. Einen weiteren Aspekt stellt der niedrigere Fettverzehr dar, der eventuell auch zu den Verbesserungen in beiden Gruppen beigetragen hat. Zusammenfassend l{\"a}sst sich sagen, dass eine 6-w{\"o}chige Di{\"a}t mit 30 EN\% Proteinen (entweder pflanzlich oder tierisch), 40 EN\% Kohlenhydraten und 30 EN\% Fetten mit weniger ges{\"a}ttigten Fetten zu metabolischen Verbesserungen bei Typ-2-Diabetes Patienten unabh{\"a}ngig von Proteinherkunft f{\"u}hrt.}, language = {en} } @phdthesis{Hudjetz2013, author = {Hudjetz, Annekatrin}, title = {Modelllernen im Ern{\"a}hrungskontext : m{\"u}tterlicher und v{\"a}terlicher Einfluss auf die Ern{\"a}hrung adip{\"o}ser Kinder}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-72336}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2013}, abstract = {Adipositas ist eine chronische Erkrankung mit erheblichen Komorbidit{\"a}ten und Folgesch{\"a}den, die bereits im Kindes- und Jugendalter weit verbreitet ist. Unterschiedliche Faktoren sind an der {\"A}tiologie dieser St{\"o}rung beteiligt. Die Ern{\"a}hrung stellt dabei eine der Haupts{\"a}ulen dar, auf welche immer wieder Bezug genommen wird. Der Einfluss der Eltern auf die kindliche Ern{\"a}hrung spielt unbestritten eine zentrale Rolle - hinsichtlich genetischer Dispositionen, aber auch als Gestalter der Lebensumwelten und Vorbilder im Ern{\"a}hrungsbereich. Die vorliegende Arbeit hat zum Ziel, {\"U}bereinstimmungen elterlicher und kindlicher Ern{\"a}hrung zu untersuchen und dabei zu pr{\"u}fen, inwiefern Prozesse des Modelllernens f{\"u}r die Zusammenh{\"a}nge verantwortlich zeichnen. Grundlage ist die sozial-kognitive Theorie Albert Banduras mit dem Fokus auf seinen Ausf{\"u}hrungen zum Beobachtungs- oder Modelllernen. Die Zusammenh{\"a}nge elterlicher und kindlicher Ern{\"a}hrung wurden anhand einer Stichprobe 7 - 13-j{\"a}hriger adip{\"o}ser Kinder und ihrer Eltern in Beziehung gesetzt zu den Bedingungen des Modelllernens, die zuvor auch in anderen Studien gefunden worden waren. Eine hohe {\"A}hnlichkeit oder gute Beziehung zwischen Modell (Mutter bzw. Vater) und Lernendem (Kind) sollte demnach moderierend auf die St{\"a}rke des Zusammenhangs wirken. Aus Banduras Ausf{\"u}hrungen zu den Phasen des Modelllernens ergibt sich zudem ein dritter Aspekt, der in das Untersuchungsmodell einbezogen wurde. Die von Bandura postulierte Aneignungsphase setzt voraus, dass das zu lernende Verhalten auch beobachtet werden kann. Aus diesem Grund sollte die Analyse von Zusammenh{\"a}ngen im Verhalten nicht losgel{\"o}st von der Zeit betrachtet werden, die Modell und Beobachter miteinander verbringen bzw. verbracht haben. Zudem wurde die Wahrnehmung eines Elternteils als Vorbild beim Kind erfragt und als Moderator aufgenommen. In die Analysen eingeschlossen wurden vollst{\"a}ndige Mutter-Vater-Kind-Triaden. Im Querschnitt der Fragebogenerhebung waren die Daten von 171 M{\"a}dchen und 176 Jungen, in einem 7 Monate darauf folgenden L{\"a}ngsschnitt insgesamt 75 Triaden (davon 38 M{\"a}dchen) enthalten. Es zeigte sich ein positiver Zusammenhang zwischen der kindlichen und m{\"u}tterlichen Ern{\"a}hrung ebenso wie zwischen der kindlichen und v{\"a}terlichen Ern{\"a}hrung. Die {\"U}bereinstimmungen zwischen Mutter und Kind waren gr{\"o}ßer als zwischen Vater und Kind. {\"U}berwiegend best{\"a}tigt werden konnten der moderierende Einfluss der Beziehungsqualit{\"a}t und der Vorbildwahrnehmung auf die Zusammenh{\"a}nge elterlicher und kindlicher gesunder Ern{\"a}hrung und der Einfluss gemeinsam verbrachter Zeit vor allem in Bezug auf Vater-Kind-Zusammenh{\"a}nge problematischer Ern{\"a}hrung. Der v{\"a}terliche Einfluss, der sowohl in Studien als auch in pr{\"a}ventiven oder therapeutischen Angeboten oft noch vernachl{\"a}ssigt wird und in vorliegender Arbeit besondere bzw. gleichberechtigte Beachtung fand, zeigte sich durch den Einbezug moderierender Variablen verst{\"a}rkt. Eine Ansprache von M{\"u}ttern und V{\"a}tern gleichermaßen ist somit unbedingtes Ziel bei der Pr{\"a}vention und Therapie kindlicher Adipositas. Auch jenseits des Adipositaskontextes sollten Eltern f{\"u}r die Bedeutung elterlicher Vorbildwirkung sensibilisiert werden, um eine gesunde Ern{\"a}hrungsweise ihrer Kinder zu f{\"o}rdern.}, language = {de} }