Langfristige Auswirkungen verschiedener Ernährungsprotokolle auf Gesundheitsdeterminanten in den Lymphozyten von Patienten (FTIR)

Wissenschaftlicher Hintergrund: In der Gesamtbevölkerung wächst das Bewusstsein dafür, dass mit einer gesunden Lebensweise viele chronische nicht übertragbare Krankheiten verhindert oder in ihrem Fortschreiten verzögert werden können. Darunter Diabetes Typ II, metabolisches Syndrom, Bluthochdruck und Atherosklerose, die als schwerwiegende Probleme der öffentlichen Gesundheit anerkannt sind und auch den höchsten Anteil an Todesfällen in der modernen Welt verursachen. Nahrungsmittelauswahl und Essgewohnheiten im Allgemeinen spielen eine wichtige Rolle bei der Behandlung dieser Krankheiten. Es gibt jedoch viele populäre Diäten, bei denen es noch keinen Konsens über ihre tatsächliche Möglichkeit gibt, gesundheitliche Auswirkungen auszuüben. Es ist besonders bekannt, dass Ernährungsprotokolle, bei denen ganze Lebensmittelgruppen ausgeschlossen werden, einige positive, aber auch einige schädliche Auswirkungen haben, insbesondere wenn sie nicht richtig geplant und über lange Zeiträume verwendet werden. Zwei extrem unterschiedliche Lebensstile sind in den letzten Jahren besonders verbreitet, nämlich die kohlenhydratarme/fettreiche (LCHF) Ernährung und die vegetarische Ernährung. Bei der ersten, auch ketogene Diät genannt, verzichtet man auf alle kohlenhydratreichen Lebensmittel wie Obst, Hülsenfrüchte und Getreide, nimmt dafür aber viel Fett zu sich, sogar bis zu 90 % der täglichen Energieaufnahme. Eine solche Diät ist als Gewichtsabnahmeprogramm sehr effizient (Mohorko et al., 2019) und hat bei kürzerer Anwendung nachweislich keine nachteiligen Auswirkungen auf den Gesamtcholesterin- oder LDL-Spiegel. Es war auch wirksam bei der Senkung der Serumglukose- und Triglyceridspiegel (Bueno et al., 2013), wies jedoch in einigen Fällen einen Kalziummangel auf (Kenig et al., 2019). Langzeitwirkungen wurden nicht gut untersucht, und es besteht die Sorge, dass eine hohe Fettaufnahme aufgrund der erhöhten Beta-Oxidation zu mehr oxidativem Stress führen kann. Die vegane Ernährung hingegen eliminiert auch eine ganze Lebensmittelgruppe (Fleisch und Milchprodukte), was zu einer Verarmung einiger Mikronährstoffe wie Eisen und Vitamin B12 führen kann. Aber eine solche Ernährung ist reich an Antioxidantien, senkt den Cholesterinspiegel und scheint die Langlebigkeit zu erhöhen (Rizza et al., 2014). Auch hier gibt es nur wenige Studien, die Langzeitwirkungen untersuchen.

Motivation für den Vorschlag: In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass FTIR viele zelluläre Merkmale identifizieren kann, die mit der allgemeinen "Gesundheit" einer Zelle zusammenhängen. In den Lymphozyten von Ratten unter Stress wurde mittels FTIR eine erhöhte Lipidperoxidation nachgewiesen (Vargas-Caraveo et al., 2014). In menschlichen Oozyten wurde festgestellt, dass sich Spektralbanden im Zusammenhang mit Lipidsättigung, Membranpermeabilität, Proteinabbau und veränderter Lipidsynthese mit zunehmendem Alter verändern (Gioacchini et al., 2014). Bei der Untersuchung der Auswirkungen von Diäten ist zu erwarten, dass sich der Lipidgehalt in den Zellen ändern kann, dass es auch Unterschiede im Ausmaß der Lipidperoxidation oder anderer Folgen von oxidativem Stress geben kann. Beispielsweise konnten DNA-Schäden wie Einzel- und Doppelstrangbrüche oder DNA-Protein-Crosslinks durch verschiedene Nahrungsbestandteile induziert oder gehemmt und ebenfalls mit FTIR identifiziert werden (Sofińska et al., 2020). All diese Parameter sind sehr wichtig, da eine erhöhte Lipidperoxidation einer der Faktoren ist, die zur Entstehung von Atherosklerose beitragen, während eine Membranpermeabilisierung von Lymphozyten und eine DNA-Schädigung mit dem Zelltod und einer daraus resultierenden Beeinträchtigung des Immunsystems zusammenhängen. Es gibt Studien, die den relevanten Beitrag verschiedener Ernährungsweisen zu diesen Krankheiten zeigen, aber die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen sind nicht ganz klar. Die FTIR-Analyse könnte dann interessante neue Informationen liefern, was das Ziel dieses Vorschlags ist. Im Gegensatz zu mehreren biochemischen Parametern (z. Cholesterinspiegel), die je nach kürzlich verzehrten Lebensmitteln etwas schwanken, könnte die FTIR-Analyse von Lymphozyten Aufschluss über die langfristigen Folgen eines bestimmten Lebensstils geben.