Auswirkungen pflanzenbasierter Ernährung auf Leberbiomarker, kardiometabolische Gesundheit sowie Exposition gegenüber Umweltkontaminanten und endokrinen Disruptoren bei Patienten mit metabolischer Lebererkrankung. (ESTEATOVEG)

Die metabolische Dysfunktion-assoziierte Lebererkrankung (MetLD) ist derzeit die weltweit häufigste chronische Lebererkrankung, die die hepatische Manifestation des metabolischen Syndroms darstellt und eng mit Adipositas, Typ-2-Diabetes mellitus, Dyslipidämie und Hypertonie assoziiert ist. Ihre globale Belastung steigt weiterhin parallel zu zunehmenden Raten kardiometabolischer Störungen und stellt eine große Herausforderung für die öffentliche Gesundheit dar. Die natürliche Geschichte von MetLD reicht von einfacher Steatose über Steatohepatitis, Fibrose, Zirrhose bis hin zum hepatozellulären Karzinom. Der Krankheitsverlauf wird durch ein komplexes Zusammenspiel metabolischer, genetischer, umweltbedingter und lebensstilbezogener Faktoren beeinflusst.

Die Lebensstilmodifikation bleibt der Eckpfeiler des MetLD-Managements, wobei die Ernährungsumstellung eine wichtige therapeutische Strategie darstellt. Aktuelle klinische Leitlinien empfehlen die mediterrane Ernährung als Standard-Ernährungsansatz, da ihre nachgewiesenen Vorteile bei der Reduzierung der hepatischen Steatose, Verbesserung der Insulinempfindlichkeit, Senkung der systemischen Entzündung und Förderung der allgemeinen kardiometabolischen Gesundheit beobachtet wurden. Bemerkenswerterweise wurden diese Vorteile auch ohne wesentlichen Gewichtsverlust festgestellt.

In den letzten Jahren haben pflanzenbasierte Ernährungsmuster aufgrund ihres Potenzials zur weiteren Verbesserung metabolischer und hepatischer Ergebnisse zunehmend Aufmerksamkeit erhalten. Ernährungsweisen, die reich an pflanzlichen Lebensmitteln sind, zeichnen sich durch eine höhere Aufnahme von Ballaststoffen, Polyphenolen, Antioxidantien und ungesättigten Fettsäuren sowie eine geringere Aufnahme von gesättigten Fetten und Cholesterin aus. Diese ernährungsphysiologischen Eigenschaften können zu einer verbesserten Insulinempfindlichkeit, Modulation des Lipidstoffwechsels und Abschwächung chronischer niedriggradiger Entzündungen beitragen.

Darüber hinaus können pflanzenbasierte Ernährungsweisen die Lebergesundheit über Mechanismen jenseits traditioneller Stoffwechselwege beeinflussen. Neuere Erkenntnisse heben die Rolle von Umweltschadstoffen und endokrinen Disruptoren in der Pathogenese und Progression von MetLD hervor. Verbindungen wie per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) und Schwermetalle (z. B. Cadmium, Blei, Quecksilber) wurden mit oxidativem Stress, mitochondrialer Dysfunktion, Veränderungen der Glukose- und Lipidhomöostase sowie Leberschäden in Verbindung gebracht. Diese Schadstoffe reichern sich bekanntermaßen hauptsächlich in tierischen Lebensmitteln an, einschließlich Fisch, Meeresfrüchten, rotem Fleisch und Innereien. Daher können Ernährungsmuster, die tierische Lebensmittel reduzieren oder eliminieren, die interne Exposition gegenüber diesen schädlichen Substanzen verringern.

Zusätzlich zu Umweltexpositionen spielen genetische Suszeptibilität und die Zusammensetzung des Darmmikrobioms eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung und Progression von MetLD. Genetische Varianten wie PNPLA3, TM6SF2, MBOAT7, GCKR und HSD17B13 wurden konsistent mit Leberfettansammlung, Entzündung und Fibrose in Verbindung gebracht. Gleichzeitig wirkt das Darmmikrobiom über die Darm-Leber-Achse als Schlüsselregulator des Wirtsstoffwechsels und der Immunfunktion und beeinflusst den Gallensäurestoffwechsel, die Produktion kurzkettiger Fettsäuren und entzündliche Signalwege. Die Ernährung ist einer der Hauptdeterminanten für Zusammensetzung und Funktion des Mikrobioms, und pflanzenbasierte Ernährungsweisen wurden mit erhöhter mikrobieller Diversität und vorteilhaften Stoffwechselprofilen assoziiert.

Trotz dieser Fortschritte fehlen derzeit randomisierte klinische Studien, die speziell die Auswirkungen einer ausschließlich auf pflanzlichen Lebensmitteln basierenden mediterranen Ernährung bei Patienten mit MetLD bewerten, insbesondere unter Berücksichtigung der integrierten Bewertung hepatischer Ergebnisse, kardiometabolischer Risikofaktoren, Darmmikrobioms, genetischer Suszeptibilität und Exposition gegenüber Umweltschadstoffen.

Diese Studie ist eine randomisierte, kontrollierte, parallele Gruppen-Studie, die die Auswirkungen zweier Ernährungsinterventionen vergleichen soll: (1) eine traditionelle mediterrane Ernährung, die sowohl pflanzliche als auch tierische Lebensmittel umfasst und in diesem Zusammenhang als Standardtherapie gilt, und (2) eine ausschließlich auf pflanzlichen Lebensmitteln basierende mediterrane Ernährung. Die Teilnehmer werden im Verhältnis 1:1 unter Verwendung einer computergenerierten Randomisierungssequenz mit Stratifizierung nach Alter und Geschlecht zufällig zugeteilt.

Die Intervention wird 12 Wochen dauern, gefolgt von einer 4-wöchigen Nachbeobachtungsphase, die darauf abzielt, Adhärenz, Nachhaltigkeit und Integration von Lebensstiländerungen zu bewerten. Die Studie verwendet ein pragmatisches Design zur Verbesserung der externen Validität, das es den Teilnehmern ermöglicht, eine ad-libitum-Ernährungsaufnahme innerhalb strukturierter Ernährungsrichtlinien zu befolgen, geleitet von internen Hunger- und Sättigungsgefühlen anstelle strenger Kalorienvorgaben.

Alle Teilnehmer werden eine umfassende Baseline-Bewertung durchlaufen, einschließlich klinischer Untersuchung, Ernährungsbewertung, anthropometrischer Messungen, Blutdruckmessung und nicht-invasiver Leberbewertung mittels transiente Elastographie mit kontrolliertem Dämpfungsparameter (CAP). Biologische Proben (Blut, Urin, Stuhl und Haare) werden zu Beginn und am Ende der Intervention gesammelt, um individuelle Vergleiche zu ermöglichen.

Die Ernährungsinterventionen werden von registrierten Ernährungsfachkräften individuell auf der Grundlage der klinischen Merkmale, Präferenzen und geschätzten Energiebedürfnisse der Teilnehmer angepasst. Beide Ernährungsmuster werden Vollwertkost, minimal verarbeitete Lebensmittel und die Einhaltung mediterraner Ernährungsprinzipien betonen. Die pflanzenbasierte Interventionsgruppe wird alle tierischen Lebensmittel ausschließen und eine standardisierte Vitamin-B12-Supplementierung erhalten, um Mängel zu verhindern.

Die Nahrungsaufnahme wird durch wiederholte 24-Stunden-Ernährungsprotokolle überwacht, die zu mehreren Zeitpunkten während der Intervention durchgeführt werden, einschließlich Werktagen und Wochenenden. Die Teilnehmer werden auch fotografische Aufzeichnungen von Mahlzeiten zur Verbesserung der Datenqualität bereitstellen. Die Nährstoffaufnahme wird mit spezialisierter Ernährungsanalysesoftware analysiert. Kontinuierliche Ernährungsberatung und Unterstützung werden zur Förderung der Adhärenz bereitgestellt.

Umfassende Ergebnisbewertungen werden biochemische, metabolische, entzündliche und funktionelle Parameter umfassen. Laboranalysen umfassen Leberenzyme, Lipidprofil, Glukosestoffwechselmarker, Eisenstatus und systemische Entzündungsmarker wie C-reaktives Protein und das Neutrophilen-Lymphozyten-Verhältnis.

Die Bewertung der Umweltexposition umfasst die Quantifizierung von PFAS in Serumproben mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie gekoppelt mit Tandem-Massenspektrometrie und Isotopenverdünnungstechniken. Schwermetalle werden in Haarproben mittels induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS/MS) gemessen, was eine Schätzung der chronischen Exposition ermöglicht.

Die Zusammensetzung des Darmmikrobioms wird mittels 16S-rRNA-Gensequenzierung analysiert, mit Schwerpunkt auf Diversitätsindizes, taxonomischer Zusammensetzung und funktionellen Profilen. Genetische Analysen werden an Blutproben durchgeführt, um Polymorphismen zu identifizieren, die mit MetLD-Suszeptibilität und -Progression assoziiert sind.

Standardisierte und validierte Fragebögen werden zur Bewertung von körperlicher Aktivität, Adhärenz an die mediterrane Ernährung und Lebensqualität verwendet. Zusätzlich wird die Körperzusammensetzung mittels bioelektrischer Impedanzanalyse bewertet, und die Muskelkraft wird mittels Handgriffdynamometrie beurteilt.

Das primäre Ziel der Studie ist die Bewertung der Wirkung einer pflanzenbasierten mediterranen Ernährung auf die Lebergesundheit, nicht-invasiv durch elastographische und biochemische Parameter bewertet. Sekundäre Ziele umfassen die Bewertung von Veränderungen in anthropometrischen und kardiometabolischen Parametern, systemischer Entzündung, Darmmikrobiomzusammensetzung, genetischer Modulation der Ernährungsreaktion und interner Exposition gegenüber Umweltschadstoffen.

Daten werden unter Verwendung eines sicheren elektronischen Datenerfassungssystems gesammelt und verwaltet, um Datenqualität, Vertraulichkeit und Einhaltung regulatorischer Standards zu gewährleisten. Statistische Analysen werden mit geeigneten deskriptiven und inferentiellen Methoden durchgeführt, einschließlich multivariater Regressionsmodelle zur Berücksichtigung potenzieller Störfaktoren.

Die Studie wird gemäß den Grundsätzen der Guten Klinischen Praxis und der Deklaration von Helsinki durchgeführt. Die ethische Genehmigung wird von der zuständigen Ethikkommission eingeholt, und alle Teilnehmer werden vor der Aufnahme eine schriftliche Einwilligungserklärung abgeben.

Diese Studie wird voraussichtlich neue, integrative Erkenntnisse über die Rolle von Ernährungsmustern bei der Modulation von Lebergesundheit, Stoffwechselfunktion, Umweltexpositionen und Wirt-Mikrobiom-Interaktionen liefern. Die Ergebnisse können zur Entwicklung effektiverer, nachhaltigerer und personalisierter Ernährungsstrategien für die Prävention und Behandlung von MetLD beitragen und die Integration von Präzisionsernährung und planetarer Gesundheit in die klinische Praxis unterstützen.