Untersuchung der Wirkung eines Nahrungsergänzungsmittels auf Mikrobiota, Stoffwechselkontrolle, Entzündungsprofil und Lebensqualität bei Patienten mit polyzystischem Ovarialsyndrom.

Das polyzystische Ovarialsyndrom (PCOS) ist eine endokrine Stoffwechselstörung, von der viele Frauen im gebärfähigen Alter betroffen sind. PCOS ist nicht nur eine Fortpflanzungsstörung, sondern eine systemische Erkrankung, da Fälle von PCOS bereits in den Wechseljahren beschrieben wurden, obwohl die Prävalenz in postreproduktiven Stadien nicht hoch ist. Die Diagnose von PCOS wird anhand der Rotterdam-Kriterien gestellt, die 2003 von ESHRE und ASRM (European Society for Human Reproduktion and Embryology/American Society for Reproductive Medicine) vereinbart wurden. Gemäß diesen Kriterien muss eine Patientin zwei der folgenden drei Kriterien erfüllen, um PCOS diagnostiziert zu werden: Oligo-Anovulation, klinischer oder biochemischer Hyperandrogenismus und polyzystisches Ovarialbild.

Die Rotterdam-Kriterien werden häufig verwendet, können jedoch manchmal zu einer falschen PCOS-Diagnose führen. Daher entschied die AES (Androgen Excess Society) im Jahr 2006, dass zusätzlich zu den Rotterdam-Kriterien von 2003 Hyperandrogenismus – sei es physischer oder biochemischer Natur – für eine PCOS-Diagnose erforderlich sei. Abhängig von den verwendeten Kriterien und der Vielfalt der untersuchten Bevölkerung können die epidemiologischen Ergebnisse variieren. Trotz dieser Variabilität wird geschätzt, dass 6–12 % der Frauen im gebärfähigen Alter von PCOS betroffen sind.

Zu den häufigsten Manifestationen von PCOS gehören androgene Alopezie, Hirsutismus, Akne, unregelmäßige Zyklen oder Perioden von Amenorrhoe. Ein Ultraschallbild, das die polyzystische Ovarialmorphologie allein zeigt, reicht für die Diagnose von PCOS nicht aus. Bei polyzystischen Eierstöcken sollten mehr als 12 Follikel mit einer Größe von 2–9 mm und einem erhöhten Eierstockvolumen (>10 ml) mittels transvaginalem Ultraschall sichtbar gemacht werden. Trotz der komplexen und nicht vollständig verstandenen Pathophysiologie von PCOS werden zwei Haupttypen von Veränderungen identifiziert.** Einerseits kommt es zu einer beschleunigten Freisetzung des Gonadotropin-Releasing-Hormons (GnRH), was zu einer erhöhten Freisetzung des luteinisierenden Hormons (LH) führt, was zu einer stärkeren Androgenproduktion, einer veränderten Follikulogenese und langen Menstruationszyklen oder Amenorrhoe führt. Andererseits gibt es eine Veränderung in der Steroidogenese und Follikulogenese der Eierstöcke aufgrund einer erhöhten Aktivität von Cytochrom P450c17, einem Enzym, das an der Synthese von Eierstock- und Nebennieren-Androgenen beteiligt ist, was zu erhöhten Androgenspiegeln führt.

In 70–80 % der PCOS-Fälle weisen Frauen eine Insulinresistenz (IR) auf, wobei 30–50 % von ihnen auch Fettleibigkeit aufweisen. Ein hoher Körperfettanteil und Hyperinsulinämie spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung und dem Fortschreiten von PCOS. Chronisch erhöhte Insulinspiegel können bidirektional mit erhöhten Androgenspiegeln verbunden sein. Erhöhte Insulinspiegel können die LH-Produktion stimulieren und die Aktivität des P450c17-Enzyms in den Eierstöcken und Nebennieren erhöhen, was zu einer verringerten hepatischen Produktion von Sexualhormon-bindendem Globulin (SHBG) führt, was die Menge an freien Androgenen erhöht. Umgekehrt gehen erhöhte Androgene mit einer erhöhten Insulinresistenz in den Muskeln einher, was zu einer schlechteren Glukoseaufnahme führt.

Fettleibigkeit gilt als verstärkender Faktor in der Pathophysiologie von PCOS. Fettgewebe ist ein endokrines Organ, und eine große Menge an Fettgewebe erhöht die Produktion von entzündlichen Zytokinen, die die IR verschlimmern können, indem sie die Glukoseaufnahme beeinträchtigen. Während 70–80 % der Frauen mit PCOS an IR leiden, gibt es eine Untergruppe von 20–30 % ohne Stoffwechselbeteiligung. Frauen mit PCOS, die einen gesunden Körperfettanteil haben, weisen ebenfalls eine Insulinresistenz auf, was darauf hindeutet, dass Fettleibigkeit nicht die Ursache von PCOS ist.

PCOS ist ein Syndrom mit einer signifikanten genetischen Basis sowie einer komplexen und multifaktoriellen Pathophysiologie. Vorteile des Lebensstils bei der Verbesserung der Symptome und des Fortschreitens des Syndroms sind ein wichtiges therapeutisches Instrument. PCOS wirkt sich aufgrund der mit dieser Erkrankung verbundenen Langzeitsymptome und Komorbiditäten wie Fettleibigkeit, Typ-2-Diabetes mellitus (T2DM), metabolisches Syndrom (MS) sowie psychologische und emotionale Probleme direkt auf die Lebensqualität von Patienten aus. Folglich haben Frauen mit PCOS im Allgemeinen einen schlechteren Gesundheitszustand als Frauen ohne PCOS. Darüber hinaus wirken sich Komorbiditäten direkt auf die Lebensqualität und die individuelle Wahrnehmung davon aus.

Um die Symptome zu verbessern und Komorbiditäten vorzubeugen, sollte die erste Behandlungslinie für Patienten mit PCOS und IR eine Änderung des Lebensstils umfassen. Ernährungseingriffe und körperliche Bewegung sind von grundlegender Bedeutung für die Aufrechterhaltung einer korrekten Körperzusammensetzung, die eine Verschlechterung der PCOS-Symptome verhindern kann. Über die Auswirkungen des Körpergewichts hinaus sind Qualität und Zusammensetzung der Ernährung von entscheidender Bedeutung. Es hat sich gezeigt, dass eine hypokalorische Ernährung mit Nahrungsmitteln mit niedriger glykämischer Belastung die homöostatische Modellbewertung der Insulinresistenz (HOMA-IR), der LDL-Werte (Low Density Lipoprotein), der Triglyceride (TGC), des Cholesterins und des freien Androgenindex (FAI) verbessert. Eine Verbesserung des Lebensstils wirkt sich direkt auf den Körperfettanteil aus, was wiederum den Hyperandrogenismus und die Eierstockfunktion verbessert.

Psychische Störungen sind bei Frauen mit PCOS weit verbreitet, insbesondere Angstzustände, Depressionen und Schlafstörungen. Schlafstörungen beeinflussen das Auftreten und Fortschreiten von Angstzuständen und Depressionen bei PCOS-Patienten. Daher sollte die Behandlung schlafbezogener Probleme Teil der Gesamtbehandlung sein. Schlafmangel ist mit einem erhöhten Risiko für IR, Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes (T2D) verbunden. Es wurde beobachtet, dass bei Patienten mit PCOS der Melatoninspiegel in der Follikelflüssigkeit verringert ist. Melatonin ist ein starkes Antioxidans, das die Eierstockfollikel während der Reifung schützt. Daher können Schlafstörungen die Insulinresistenz verschlimmern und folglich PCOS mit Stoffwechselbeteiligung verschlimmern.

Darüber hinaus beeinflusst die Mikrobiota durch die Produktion verschiedener Metaboliten komplexe Mechanismen wie die Regulierung von Hunger und Sättigung sowie den Kohlenhydrat- und Lipidstoffwechsel, die sich direkt auf die Körperzusammensetzung und die PCOS-Symptome auswirken können. Die Darmmikrobiota kann bis zu 10 % des Transkriptoms und der Wirtsgene regulieren, die am Stoffwechsel, der Proliferation und der Immunantwort beteiligt sind. Darüber hinaus kann die Ernährung die Zusammensetzung der Darmmikrobiota bei Patienten mit PCOS und IR modulieren, da eine Zunahme der Bifidobakterien mit einer verbesserten Insulinsensitivität und einer verringerten Entzündung korreliert. Kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) wie Acetat und Butyrat, die von nützlichen Darmmikrobiota produziert werden, beeinflussen den Blutzuckerspiegel. Angesichts der Rolle dieser Metaboliten im Kohlenhydrat- und Lipidstoffwechsel könnte das Erreichen eines gesunden Mikrobiomzustands ein therapeutisches Ziel sein, um systemische Entzündungen zu reduzieren und die IR zu verbessern.

Die beiden spezifischen Inosit-Stereoisomere Myo-Inositol (MI) und D-Chiro-Inositol (DCI) fungieren als sekundäre Botenstoffe von Insulin. MI wandelt sich in einen zweiten Insulin-Botenstoff, Myo-Inositol-Phosphoglykan (MI-IPG), um, der an der zellulären Glukoseaufnahme beteiligt ist, während DCI sich in einen anderen Insulin-Zweitbotenstoff, DCI-IPG, umwandelt, der an der Glykogensynthese beteiligt ist. Bei Patienten mit PCOS scheint es aufgrund der Insulinwirkung auf der Ebene der Eierstöcke zu einer erhöhten Epimerisierung von Myo-Inositol (MI) zu D-Chiro-Inositol (DCI) zu kommen. Folglich besteht ein Überschuss an DCI und ein Mangel an MI, was die Signalübertragung des follikelstimulierenden Hormons (FSH) beeinträchtigen und die Qualität der Eizellen verschlechtern kann. Daher gilt die Inositol-Supplementierung als wirksame und sichere Methode zur Verbesserung der PCOS-Symptome durch Verbesserung der Insulinsensitivität, der Follikelentwicklung und der Eizellenreifung. Diese insulinsensibilisierende Wirkung von Inositol kann dazu beitragen, den Androgenspiegel im Blut zu normalisieren und den Blutzuckerspiegel zu verbessern. Metformin ist eine häufige Behandlung für Frauen mit PCOS und IR. Aktuelle Ergebnisse zeigen, dass Myo-Inositol ohne Nebenwirkungen genauso wirksam sein kann wie Metformin. Sowohl Inositol als auch Metformin können den Stoffwechsel und das klinische Profil von PCOS-Patienten sowie von Stoffwechselstörungen im Zusammenhang mit Diabetes verbessern.

Darüber hinaus sollte bei Patienten mit PCOS auch auf einen ausreichenden Vitamin-D-Spiegel geachtet werden, da Vitamin D an der Steigerung der Synthese und Freisetzung von Insulin beteiligt ist, die Präsenz von Insulinrezeptoren erhöht und die Insulinreaktion beim Glukosetransport verbessert. Vitamin D beeinflusst indirekt den Kohlenhydratstoffwechsel, indem es den extrazellulären Kalziumspiegel und die Parathormonkonzentration normalisiert. Es wirkt sich auch auf systemische Entzündungen aus, indem es die Produktion entzündungsfördernder Zytokine hemmt, was zur Entwicklung von IR beitragen könnte. Patienten mit PCOS, die wöchentlich 20.000 IE Cholecalciferol (Vitamin D) einnahmen, profitierten von einem verbesserten Kohlenhydratstoffwechsel und einer besseren Menstruationsfrequenz. Die kombinierte Supplementierung von Magnesium, Zink, Kalzium und Vitamin D führte in einer anderen Studie zu einer signifikanten Reduzierung des Gesamttestosterons im Vergleich zu Placebo, hatte jedoch keinen Einfluss auf den Spiegel des Sexualhormon-bindenden Globulins (SHBG) oder den freien Androgenindex (FAI). Allerdings reduzierte die Kombination von Vitamin D und Fischöl Entzündungsmarker im Körper, wie z. B. das C-reaktive Protein (CRP) im Serum, herunterreguliertes Interleukin 1 (IL-1) und den Gesamttestosteronspiegel. Es wurde auch eine positive Wirkung auf die Parameter der psychischen Gesundheit beobachtet, die anhand des Beck Depression Inventory bewertet wurde. Die verfügbare Literatur zeigt, dass eine Zinkergänzung bei Patienten mit PCOS angezeigt sein kann, da Zink eine wichtige Rolle im Glukose- und Lipidstoffwechsel spielt. Zinkmangel kann eine wichtige Rolle in der PCOS-Pathophysiologie spielen und auch als prognostischer Marker für das Syndrom dienen. Es scheint, dass der Zinkspiegel bei PCOS-Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen deutlich niedriger ist. Eine niedrige Zinkaufnahme bei Personen mit hohem Körperfettanteil ist mit Hyperinsulinämie, leichten Entzündungen und einer Verschlechterung des Lipidprofils verbunden. Zinkionen können in Adipozyten als Insulinmimetika wirken und die Lipogenese und den Glukosetransport durch die Translokation des Glukosetransporters 4 (GLUT4) zur Plasmamembran stimulieren.

Bei PCOS-Patienten besteht bekanntermaßen ein erhöhter oxidativer Stress, der die PCOS-Symptome verschlimmern könnte. Curcumin, gewonnen aus Kurkuma (Curcuma longa), ist ein biologisch aktiver sekundärer Pflanzenstoff mit antioxidativen Eigenschaften. Studien mit Curcumin an Tieren haben vielversprechende Ergebnisse gezeigt, aber bei PCOS-Patienten ist die Literatur nicht schlüssig und beschränkt sich auf den Hinweis, dass Curcumin möglicherweise positive Auswirkungen auf die klinische Behandlung von PCOS-Symptomen haben könnte.