Funktionsrolle bei nichtalkoholischer Fettlebererkrankung (NAFLDroll)

Hintergrund: Ein hoher Prozentsatz der Polen leidet an Übergewicht und Adipositas. Laut einem früheren für die Regierung erstellten Bericht betrug der Prozentsatz übergewichtiger und fettleibiger Menschen in Polen 36,6 % bzw. 16,7 %, was 53,3 % der erwachsenen Bevölkerung in Polen ausmacht. Dieser besagt, dass die Körpermasse eines statistischen erwachsenen Einwohners Polens über dem Durchschnitt liegt, der für 28 Länder der Europäischen Union berechnet wurde. Es wurde angenommen, dass 25 % der Personen im Alter von ≥ 15 Jahren im Jahr 2015 in Frankreich, Deutschland, Spanien und dem Vereinigten Königreich an NAFLD litten.

Adipositas entsteht durch einen ungesunden Lebensstil – zu hohe Kalorienaufnahme, zu wenig körperliche Aktivität und zu geringer Ballaststoffgehalt in der Ernährung. Die häufigste klinische Komplikation von Übergewicht und Adipositas ist die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD). In den Vereinigten Staaten leiden 20–30 % der Erwachsenen an NAFLD, während der Prozentsatz in der europäischen erwachsenen Bevölkerung zwischen 14–21 % schwankt. Darüber hinaus leiden 30-50 % der Diabetiker und 93 % der Menschen mit Hyperlipidämie an NAFLD. Die Häufigkeit von NAFLD nimmt mit dem Alter zu (die Krankheit wird überwiegend im Alter zwischen 40 und 65 Jahren diagnostiziert) und ist geschlechtsabhängig – Männer leiden im Vergleich zu Frauen am häufigsten an dieser Krankheit. Die NAFLD-Inzidenz bei adipösen Patienten (BMI ≥ 30) betrug 78 %. Zu den NAFLD-Risikofaktoren zählen: Übergewicht, Umweltfaktoren (geringe körperliche Aktivität, Fruktose in der Ernährung) Veränderungen im Darmmikrobiom (induziert durch z. zu geringe Ballaststoffzufuhr) epigenetische Faktoren, Insulinresistenz und genetische Faktoren Bisher gibt es kein wirksames Medikament, das in der NAFLD-Therapie wirksam sein kann. Aktuelle Behandlungen umfassen Änderungen der Essgewohnheiten (richtige Zusammensetzung der Mahlzeiten), die zu Gewichtsverlust und damit zur Umgestaltung des Darmmikrobioms führen, sowie angemessene körperliche Aktivität. Einer der Inhaltsstoffe mit positiver Wirkung auf die Struktur und Funktion der Leber (Leberzellen - Hepatozyten) sind Ballaststoffe. Pflanzenfasern sind ein wichtiger Bestandteil der Ernährung, die vorzugsweise Stoffwechselprozesse regulieren und einen gesunden Körper erhalten. Denn die Pflanzenfaser dient als Nährstoff für die Darmflora (Mikrobiota) und „wandert“ durch den Darm und sorgt für dessen gute Peristaltik und richtige Stuhlbildung. Unverdaute Pflanzenfasern einschließlich Xylan-Polysaccharide, Pektin, arabinosehaltige Kohlenhydrate wie pflanzliche Pektine, Zellulose, Hemizellulose, resistente Stärke gelangen unverändert in den Dickdarm, wo sie von Darmmikroorganismen verstoffwechselt werden. Die Faser dient als Substrat für die Synthese von kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs): Propionat, Acetat und Butyrat. Insbesondere letzteres – Buttersäure (Butyrat) – gilt als potenzielles Therapeutikum bei NAFLD. Butyrat kann aufgrund seiner hohen biologischen Aktivität, die Modulationen von epigenetischen Funktionen (Butyrat ist ein Histon-Deacetylase (HDAC)-Hemmer), Energiefunktionen (70 % ATP-Synthese findet in Kolonozyten) und Funktionen als G-Protein-gekoppeltes Protein umfasst, hervorragend behandelt werden Rezeptoraktivator (GPCR). Folglich steuert der Gehalt an präbiotischen Pflanzenfasern in der Nahrung die Produktion von Butyrat. Es zeigte sich, dass bereits nach 24 Stunden seit höherer Ballaststoffzufuhr (> 30g pro Tag) die Diversität der Mikrobiota höher war und die SCFAs-Synthese zunahm. Inzwischen ist der Faserverbrauch in den Industrieländern sehr gering. Es wurde geschätzt, dass Erwachsene in den USA durchschnittlich 12-18 Gramm Ballaststoffe pro Tag liefern. In Europa variiert die Ballaststoffaufnahme zwischen 16-29 g/Tag. Gleichzeitig ist die Aufnahme von Ballaststoffen in afrikanischen Gemeinden (Burkina Faso, Tansania) hoch und sorgt für ein Gleichgewicht innerhalb des mikrobiellen Milieus im Darm, was zu einer höheren SCFA-Synthese und einem niedrigeren Titer von Entzündungsfaktoren führt. Im Vergleich dazu beträgt der durchschnittliche Ballaststoffverbrauch in Polen 19 - 34 g / Tag für Männer und 19 - 20 g / Tag für Frauen. Andererseits empfehlen die meisten Ernährungsgesellschaften der Welt eine Ballaststoffzufuhr von nicht weniger als 25 g / Tag für Frauen und 38 g / Tag für Männer.

Durch falsche Ernährung inkl. Adipöse Patienten mit geringer Ballaststoffaufnahme zeigen Störungen in der Mikrobiota-Zusammensetzung und im Stoffwechsel, was zu einer Dysfunktion der Darmbarriere führt und den Einstrom entzündungsfördernder Substanzen in die Leber erhöht. Auf diese Weise kann Darmdysbiose die Leberschädigung bei NAFLD auslösen und verschlimmern.

Ziele: Das Projekt zielt darauf ab, kalorienarme Riegel/Snacks mit erhöhtem Ballaststoffgehalt (12 g/Riegel) zu entwickeln, die ein bequemer und einfach zu essender Snack wären, der das zweite Frühstück und/oder den Nachmittagstee ersetzt. Wissenschaftliches Hauptziel ist es zu untersuchen, ob eine einfache Korrektur der Ernährung durch die zusätzliche Zufuhr von Ballaststoffen bei NAFLD-Patienten die Mikrobiomzusammensetzung und den Stoffwechsel (inkl. Fermentation und Produktion von SCFA), wird die Darmbarriere unterstützen und schließlich die Leberfunktion verbessern.