EVOO und metabolische Lebergesundheit bei MASLD (EvoLiveR)

Die metabolische Dysfunktion-assoziierte steatotische Lebererkrankung (MASLD) ist eine der weltweit am weitesten verbreiteten nicht übertragbaren chronischen Krankheiten und die Hauptursache für leberbedingte Mortalität und Morbidität. Sie betrifft derzeit etwa 38 % der erwachsenen Weltbevölkerung und zwischen 7 % und 14 % der pädiatrischen Bevölkerung. Prognosen deuten darauf hin, dass ihre Prävalenz weiter steigen und bis 2040 44 % überschreiten wird.

Der Begriff MASLD wurde kürzlich eingeführt, um die frühere Nomenklatur für steatotische Lebererkrankungen (nicht-alkoholische Fettlebererkrankung, NAFLD) zu ersetzen und die enge Beziehung zwischen "Fettleber" und metabolischem Syndrom zu betonen, wie im Delphi-Konsensstatement mehrerer Fachgesellschaften von 2023 berichtet.

MASLD ist definiert durch die Ansammlung von Triglyceriden in der Leber ohne signifikanten Alkoholkonsum oder andere Ursachen einer Steatose, zusammen mit mindestens einem der folgenden kardiometabolischen Risikofaktoren: Adipositas, Typ-2-Diabetes mellitus, Dyslipidämie oder arterielle Hypertonie. Ihre Pathophysiologie ist multifaktoriell und umfasst sowohl modifizierbare als auch nicht modifizierbare Faktoren: Leberschäden resultieren aus dem kombinierten Effekt von metabolischer Dysfunktion, ungesunder Ernährung, körperlicher Inaktivität und genetischer Prädisposition.

Derzeit besteht kein starker Konsens über eine pharmakologische Therapie zur Behandlung von MASLD. Aus diesem Grund stellt eine Lebensstilmodifikation mit Fokus auf Ernährung und körperliche Aktivität nach wie vor die First-Line-Intervention zur Prävention und Behandlung von MASLD dar. Jüngste Studien identifizieren die Ernährung als primären modifizierbaren Faktor im klinischen Ansatz bei MASLD und heben die Schlüsselrolle von Ernährungsqualität und Essgewohnheiten bei der Modulation verschiedener Stoffwechselprozesse hervor. Der Großteil der wissenschaftlichen Evidenz ist sich einig, die mediterrane Ernährung als das Ernährungsmuster mit den stärksten gesundheitlichen Vorteilen zu identifizieren, mit schützenden Effekten gegenüber mehreren nicht übertragbaren chronischen Krankheiten.

Die mediterrane Ernährung ist ein traditionelles Ernährungsmuster, das von Bevölkerungen in Ländern am Mittelmeer befolgt wird. Ihre Vorteile sind hauptsächlich auf die charakteristischen Lebensmittel zurückzuführen, die sie enthält und die reich an Nährstoffen, antioxidativen Verbindungen und Ballaststoffen sind. Die mediterrane Ernährung basiert auf einem hohen Verzehr von Obst, Gemüse, Vollkornprodukten, Hülsenfrüchten, Nüssen und nativem Olivenöl extra, einem moderaten Verzehr von Fisch und Geflügel sowie einem geringen Verzehr von rotem Fleisch und verarbeiteten Produkten.

Natives Olivenöl extra (EVOO) ist das Hauptkochfett, das in der mediterranen Ernährung verwendet wird. Es besteht zu 97-99 % aus Triglyceriden und einem kleinen Anteil bioaktiver Komponenten, die für seine biologische Aktivität und organoleptischen Eigenschaften verantwortlich sind. Die gesundheitlichen Effekte von EVOO sind auf seinen hohen Gehalt an einfach ungesättigten Fettsäuren, hauptsächlich Ölsäure, und auf eine Reihe geringer, aber wertvoller Komponenten wie Polyphenole, Phytosterole, Tocopherole, Squalen und phenolische Verbindungen zurückzuführen, die alle für ihre entzündungshemmenden und antioxidativen Wirkungen bekannt sind.

Zahlreiche klinische und Interventionsstudien haben gezeigt, dass eine EVOO-Supplementierung, insbesondere im Rahmen einer mediterranen Diät, die hepatische Steatose bei Personen mit MASLD reduzieren kann. Sein hepatoprotektiver Effekt hängt mit Verbesserungen von Entzündung, oxidativem Stress und Insulinresistenz zusammen, die allesamt Schlüsselmechanismen in der Pathogenese von MASLD sind. EVOO-Polyphenole haben gezeigt, dass sie die Spiegel von Interleukin-6 (IL-6) und C-reaktivem Protein (CRP) reduzieren und so eine entzündungshemmende Wirkung ausüben. Oleocanthal, die Verbindung, die für den scharfen Geschmack von EVOO verantwortlich ist, übt eine ibuprofenähnliche Wirkung aus, indem es Cyclooxygenase-1 und -2 (COX-1/COX-2) hemmt und so die Entzündung weiter reduziert.

Neben seinen entzündungshemmenden Eigenschaften wird EVOO auch als starkes Antioxidans anerkannt. Es wurde gezeigt, dass eine mit EVOO angereicherte mediterrane Ernährung die Spiegel von 8-Hydroxy-2-desoxyguanosin (einem bekannten Marker für oxidativen DNA-Schaden) reduziert, die Lipidperoxidation verringert, den Tumornekrosefaktor-α (TNF-α) und die Myeloperoxidase-Spiegel senkt und die Adiponektin- und Interleukin-10 (IL-10)-Spiegel sowohl bei adipösen als auch bei normalgewichtigen Erwachsenen erhöht. Mehrere Studien haben auch über eine postprandiale antioxidative Aktivität von EVOO berichtet, die mit reduzierten Plasma-Lipidperoxidspiegeln nach den Mahlzeiten verbunden ist.

Eine verbesserte Leberfunktion, die mit der EVOO-Aufnahme assoziiert ist, spiegelt sich auch in reduzierten Spiegeln der Leberenzyme Alanin-Aminotransferase (AST), Aspartat-Aminotransferase (ALT) und Gamma-Glutamyltransferase (GGT) wider, die wichtige Marker für Leberentzündung und -schäden sind. Studien haben über Reduktionen der Leberenzymspiegel nach einer EVOO-Supplementierung berichtet, die 2 bis 12 Monate dauert.

In Übereinstimmung mit seinen metabolischen Vorteilen hat der EVOO-Konsum, insbesondere im Kontext der mediterranen Ernährung, signifikante Verbesserungen der glykämischen Kontrolle und Insulinempfindlichkeit gezeigt. Studien haben niedrigere Nüchternglukose-, Insulin- und HOMA-IR-Werte berichtet, was darauf hindeutet, dass natives Olivenöl extra zu einem verbesserten Glukosestoffwechsel beiträgt, der eine Schlüsselkomponente von MASLD ist und eng mit Insulinresistenz verbunden ist.

Positive Effekte des EVOO-Konsums wurden auch auf das Lipidprofil beobachtet. Studien haben Reduktionen der LDL-Cholesterin- und Triglyceridspiegel sowie Verbesserungen der Aktivität und Zusammensetzung von High-Density-Lipoproteinen (HDL) demonstriert.

Einige Autoren schlagen vor, dass die vorteilhaften Effekte von EVOO auf Stoffwechselerkrankungen und Gesundheit im Allgemeinen durch Veränderungen der Darmmikrobiota vermittelt werden könnten. Bei Ratten veränderte eine mit EVOO angereicherte Diät das Darmmikrobiota-Profil, erhöhte seine Biodiversität und verbesserte anschließend metabolische Parameter wie Insulinresistenz und Körpergewicht. Darüber hinaus wurde die Hypothese aufgestellt, dass Tyrosol, eine der phenolischen Komponenten von EVOO, Gewichtsverlust bei Mäusen durch Modulation der Darmmikrobiota und Auslösung von Thermogenese im Fettgewebe über eine erhöhte Genexpression von Faktoren wie Entkopplerprotein 1 (UCP1) induzieren könnte.

Eine Ernährung, die den täglichen Verzehr von nativem Olivenöl extra einschließt, wird auch als eine gültige und effektive Option für Gewichtsverlust und Gewichtserhaltung angesehen. Es wurde beobachtet, dass Diäten mit drei oder vier Esslöffeln EVOO pro Tag zu einer größeren Gewichtsreduktion führen als fettarme Diäten. Darüber hinaus kann der tägliche EVOO-Konsum bei gleichem Gewichtsverlust eine größere Reduktion der Fettmasse im Vergleich zur täglichen Aufnahme von generischen Samenölen bewirken. Laut In-vitro- und Tierstudien sind die potenziellen Mechanismen, die dieser zusätzlichen Reduktion der Fettmasse zugrunde liegen, auf EVOO-Phenole zurückzuführen, die die Adipozytenproliferation verringern und die Thermogenese über die Aktivierung von braunem Fettgewebe erhöhen.

Derzeit erklärt die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA), dass die schützenden Effekte von nativem Olivenöl extra mit einer täglichen Aufnahme von mindestens 20 g EVOO oder 5,0 mg Hydroxytyrosol erzielt werden können. Es ist jedoch noch unklar, ob diese Mengen bei Personen mit MASLD, insbesondere solchen mit Übergewicht oder Adipositas, gleichermaßen wirksam sind.

Die betreffende Studie wird als Interventionsstudie konzipiert sein und zwei Interventionsarme umfassen: 60 aufeinanderfolgende Probanden mit MASLD und einem BMI von 20 ≤ BMI < 30 werden aus dem "Centro di Nutrizione Clinica per la Ricerca e la Cura dell'Obesità e delle Malattie del Metabolismo" unseres Instituts rekrutiert.

Die Rekrutierung wird durch Hausärzte unterstützt, durch freiwillige Teilnahme und durch Nutzung bereits laufender Kohortenstudien.

Die Intervention wird ernährungsbezogen sein: Probanden in beiden Armen erhalten eine isokalorische Ernährung im mediterranen Stil, die unter Berücksichtigung von Alter, Geschlecht und Lebensstil gemäß den LARN, 5. Revision, erstellt wird.

Probanden, die die Studieneinschlusskriterien erfüllen, bewertet während eines Screening-Besuchs (V0), werden für die ersten 14 Tage eingeladen, eine vordefinierte Menge EVOO (3 Esslöffel - ca. 30 g) zu konsumieren, um Selektionsbias zu reduzieren.

Am Ende der 14 Tage werden die eingeschlossenen Probanden in zwei Interventionsarme randomisiert.

• Gruppe A: Probanden in dieser Gruppe werden gebeten, zusätzlich zu den in der Diät angegebenen Lebensmitteln 3 Esslöffel (ca. 30 g) EVOO pro Tag zu konsumieren, entsprechend 270 kcal, die in die Gesamtkalorien der verordneten Diät eingeschlossen sind. Das Öl muss roh zu jeder Tageszeit verwendet werden.
• Gruppe B: Probanden in dieser Gruppe werden gebeten, zusätzlich zu den in der Diät angegebenen Lebensmitteln 9 Esslöffel (ca. 90 g) EVOO pro Tag zu konsumieren, entsprechend 810 kcal, die in die Gesamtkalorien der verordneten Diät eingeschlossen sind. Das Öl muss roh zu jeder Tageszeit verwendet werden.

Die Behandlung wird etwa 74 Tage dauern, und neben V0 (Screening-Besuch) sind 3 weitere Besuche geplant:

• V1: V0 + 14 Tage
• V2: 30 Tage nach Erhalt der Diät
• V3: V2 + 30 Tage

Bei V0 werden potenziell geeignete Probanden nach Unterzeichnung der Einwilligungserklärung Folgendes durchlaufen:

• Fibroscan zur Beurteilung des Grades der hepatischen Steatose
• Messung anthropometrischer Merkmale (Größe, Gewicht und BMI)

Wenn die Einschlusskriterien erfüllt sind, werden rekrutierte Probanden gebeten, eine vordefinierte Menge EVOO (3 Esslöffel - ca. 30 g) zu konsumieren, um Selektionsbias zu reduzieren.

Rekrutierte Probanden werden eingeladen, nach 14 Tagen (V0 + 14 Tage) für V1 zurückzukehren, nüchtern für mindestens 12 Stunden, um einen Fibroscan zur Bestätigung der Einschlusskriterien durchzuführen.

Wenn die Einschlusskriterien bestätigt werden, werden Probanden in die Studie eingeschlossen und durchlaufen:

• Anamnese (familiär, physiologisch, frühere und aktuelle pathologische sowie pharmakologische)
• Messung anthropometrischer Merkmale (Gewicht und BMI, Taillenumfang und Halsumfang)
• Bioimpedanzanalyse
• DEXA
• Blutentnahme durch Venenpunktion
• Online-Ernährungsfragebogen

Probanden werden gebeten, mitzubringen:

• Eine Stuhlprobe
• Eine Urinprobe

(N.B.: Wenn der Proband die Einschlusskriterien nicht mehr erfüllt, werden die biologischen Proben sofort verworfen.)

Probanden, die bei V1 die Einschlusskriterien erfüllen, werden in einen der beiden Interventionsarme randomisiert.

Probanden erhalten die isokalorische Diät per E-Mail, erstellt von der Diätassistentin des Instituts.

Nach 30 Tagen ab Erhalt der Diät kehren sie für V2 zurück, wo sie nüchtern für mindestens 12 Stunden Folgendes durchlaufen:

• Messung anthropometrischer Merkmale (Gewicht und BMI, Taillenumfang und Halsumfang)
• Bioimpedanzanalyse
• Blutentnahme durch Venenpunktion

Nach 30 Tagen ab V2 kehren Probanden für den finalen Besuch (V3) zurück, wo sie nüchtern für mindestens 12 Stunden Folgendes durchlaufen:

• Fibroscan
• Messung anthropometrischer Merkmale (Gewicht und BMI, Taillenumfang und Halsumfang)
• Bioimpedanzanalyse
• DEXA
• Blutentnahme durch Venenpunktion

Probanden werden gebeten, mitzubringen:

• Eine Stuhlprobe
• Eine Urinprobe

Da eines der Ziele der Studie darin besteht, die Wirkung des EVOO-Konsums ausschließlich auf MASLD zu bewerten, ist es notwendig, dass es keine signifikanten Gewichtsveränderungen bei den rekrutierten Probanden gibt.

Daher werden Teilnehmer gebeten, ihr Körpergewicht wöchentlich zu melden.

Im Falle einer signifikanten Gewichtsveränderung wird der Ernährungsplan angepasst.

Gewonnenes Vollblut und Serumproben werden an das Zentrallabor zur Messung von Routine- und Ernährungs-, Stoffwechsel- und kardiovaskulären Risikoparametern gesendet (Nüchternglukose, Insulin, glykiertes Hämoglobin, Triglyceride, Gesamtcholesterin, HDL und LDL, Transaminasen (AST und ALT), γGT, Kreatinin, Harnsäure, komplettes Blutbild, Ferritin, 25-OH-Vitamin D, Kalzium, IGF-I, TSH, FT3, FT4, proBNP).

Auf Basis der Ergebnisse werden der Grad der Insulinresistenz (HOMA-Index) und der Grad der hepatischen Steatose FLI (Fatty Liver Index), basierend auf anthropometrischen (BMI, Taillenumfang) und biochemischen Parametern (Triglyceride und γGT), sowie der Grad der Leberfibrose (FIB-4) berechnet.

FIB-4 ermöglicht es, das Ausmaß der Leberfibrose festzustellen, indem das Alter des Probanden, die AST-Spiegel und die Thrombozytenzahl in Beziehung gesetzt werden.

Die FIB-4-Formel lautet: (Alter [Jahre] × AST [U/L]) / ((PLT [10(9)/L]) × (ALT [U/L]^(1/2))).

Ein FIB-4-Score <1,45 hat einen negativen prädiktiven Wert von 90 % für fortgeschrittene Fibrose, während ein FIB-4 >3,25 eine Spezifität von 97 % und einen positiven prädiktiven Wert von 65 % für fortgeschrittene Fibrose hat.

Die wichtigsten Adipokine (Leptin, Adiponektin, RBP-4, Resistin, Visfatin, Chemerin), die wichtigsten hepatischen Wachstumsfaktoren (HGF, Fetuin-A, FGF21, FGF19, PAI-1), die wichtigsten proinflammatorischen Zytokine (hochsensitives C-reaktives Protein, IL-6, IL-8 und TNF-α) und das antiinflammatorische Zytokin IL-4 werden ebenfalls gemessen; andere Aliquots werden für lipidomische und biochemische Analysen verwendet.

Die lipidomische Analyse wird an den Erythrozytenmembranen der rekrutierten Probanden durchgeführt.

Fettsäuren werden extrahiert, derivatisiert und mit einem Gaschromatographen analysiert, der mit einer 60 m polaren Kapillarsäule und einem FID-Detektor ausgestattet ist. Lipidprofile werden durch Vergleich mit Chromatogrammen von Fettsäuremethylestern als Standards identifiziert.

In Serumproben, die bei allen Besuchen gesammelt werden, werden antioxidative Aktivität, Entzündungsstatus und Serumspiegel von deglyzierenden Enzymen durch Untersuchung von SOD1 und SOD2 sowie der Enzyme Fructosamin-3-Kinase und Glyoxalase bewertet.

Studienteilnehmer werden auch gebeten, bei jedem Besuch 1 Stuhlprobe zur Bewertung der Darmmikrobiota und des fäkalen Metaboloms sowie 1 Urinprobe mitzubringen.

Zur Bewertung der Darmmikrobiota wird die gesamte bakterielle metagenomische DNA aus Stuhlproben unter Verwendung des QIAamp FAST DNA Stool Mini Kits (Qiagen, Hilden, Deutschland) extrahiert.

Die Mikrobiom-Charakterisierung wird unter Verwendung eines DNA-Metabarcoding- und Shotgun-Metatranskriptomik-Ansatzes durchgeführt.

Die DNA-Metabarcoding-Analyse wird unter Verwendung der hypervariablen V5-V6-Regionen der 16S-rRNA für Bakterien (MiSeq-Illumina-Plattform) durchgeführt.

Proben, die bei der DNA-Metabarcoding-Analyse signifikant sind, werden einer metatranskriptomischen Analyse unterzogen (NextSeq 500 - Illumina-Plattform).

Metagenomische und metatranskriptomische Daten werden unter Verwendung bioinformatischer Pipelines analysiert.

Metabolomische Analysen werden an Stuhl- und Urinproben durchgeführt; Proben werden auf flüchtige organische Verbindungen (VOCs) analysiert, die thermisch desorbiert und sofort auf den beheizten Injektorport (220 °C) eines Clarus 680 Gaschromatographen (Perkin Elmer, Beaconsfield, UK) übertragen werden, der mit einer Rtx-WAX-Säule (30 m × 0,25 mm i.d., 0,25 µm Filmdicke) (Restek) ausgestattet und an einen Clarus SQ8MS (Perkin Elmer) gekoppelt ist, wobei Quellen- und Transferleitungstemperaturen bei 250 bzw. 210 °C gehalten werden.

Optionale Besuche

Eingeschlossene Probanden werden auf völlig freiwilliger Basis, die die Teilnahme an der Studie nicht beeinflusst, gefragt, ob sie einverstanden sind, sich zwei ambulanten Sigmoidoskopien mit Kaltbiopsien zu unterziehen.

Eine Sigmoidoskopie wird nach dem Screening-Besuch und vor Studienbeginn durchgeführt; die zweite wird am Ende der Behandlung durchgeführt.

Die flexible Sigmoidoskopie wird durchgeführt, indem ein Endoskop in das Rektum eingeführt und bis in das Sigma vorgeschoben wird. Um kleine Gewebeproben (1-2 mm) zu erhalten, werden Kaltbiopsiezangen verwendet.

Biopsieproben werden für Forschungszwecke auf Trockeneis gelegt. Analysen von Kolonschleimhautproben liefern keine zusätzlichen klinisch relevanten Informationen für Teilnehmer oder deren Familienangehörige.

Probanden, die in die Studie eingeschlossen sind, können sich weigern, sich der Sigmoidoskopie und den damit verbundenen Biopsien zu unterziehen.

Sigmoidoskopie und Kolonschleimhautbiopsien sind mit einigen Risiken verbunden:

Weniger wahrscheinlich:

Blutungen aus Biopsien

Bauchkrämpfe aufgrund der während der flexiblen Sigmoidoskopie verwendeten Luft

Selten, aber schwerwiegend:

Kolonperforation

Probanden erhalten die Berichte der Routine-Blutuntersuchungen, Fibroscan, Bioimpedanzanalyse, DEXA und, falls durchgeführt, Sigmoidoskopie

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