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Fett- und Kohlenhydratverzehr Ernährung beeinflusst die innere Uhr des Menschen

| Autor / Redakteur: Gisela Olias / Dr. Ilka Ottleben

Neueste Studienergebnisse deuten darauf hin, dass die Ernährung erheblich unsere innere Uhr beeinflusst. Nachdem Studienteilnehmer ihre Ernährung von einer kohlenhydratbetonten auf eine fettreiche umgestellt hatten, veränderte sich bereits nach einer Woche der tägliche Rhythmus der Cortisol-Ausschüttung sowie das Aktivitätsmuster verschiedener Gene, welche die innere Uhr und den Stoffwechsel beeinflussen.

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Kohlenhydratreiche Lebensmittel
Kohlenhydratreiche Lebensmittel
(Bild: DIfE)

Nuthetal – Unsere innere Uhr steuert die Ausschüttung von Hormonen sowie Stoffwechselvorgänge und Körperfunktionen, die einem annähernd 24-stündigen, also circadianen Rhythmus, unterliegen. So genannte Zeitgeber-Gene regulieren dabei den Takt der Uhr und steuern gleichzeitig durch rhythmisch verknüpfte Stimulations- und Hemmzyklen ihre eigene Synthese. Darüber hinaus beeinflussen aber auch Umweltreize wie das Tageslicht die Aktivität dieser Gene. Untersuchungen lassen zudem annehmen, dass auch die Energiemenge, die wir über die Nahrung aufnehmen sowie das Körpergewicht eine Rolle für die circadiane Rhythmik spielen. Inwieweit die Nährstoffzusammensetzung unseres Essens ebenso Einfluss nimmt, ist bislang nur wenig erforscht.

Ein Forscherteam um Olga Pivovarova und Andreas F. H. Pfeiffer vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIfE) führte daher unter Führung des Mediziners und Endokrinologen Andreas F. H. Pfeiffer eine Ernährungsstudie mit normalgewichtigen eineiigen und zweieiigen Zwillingspaaren durch. Zwölf eineiige, zwei zweieiige Zwillingspaare und eine Einzelperson haben an der Studie teilgenommen.

Rhythmus der Cortisol-Ausschüttung und Aktivitätsmuster verschiedener Gene verändert

Zunächst mussten alle Studienteilnehmer sechs Wochen lang eine kohlenhydratbetonte Diät einhalten. Der Kohlenhydratanteil lag dabei bei 55, der Eiweißanteil bei 15 und der Fettanteil bei 30 Prozent der Gesamtenergiezufuhr. Danach erhielten die Teilnehmer für weitere sechs Wochen eine fettreiche Kost, wobei die Forscher den Anteil der Kohlenhydrate auf 40 Prozent senkten und gleichzeitig den Fettanteil von 30 auf 45 Prozent erhöhten, um eine gleichbleibende Energieversorgung zu gewährleisten. „Diese isokalorische Ernährung war wichtig, da Unter- oder Überernährung selbst eine starke Stoffwechselantwort auslösen und so das Untersuchungsergebnis verfälschen können“, erklärt Pfeiffer.

Wie die Wissenschaftler anhand von Blutzellanalysen feststellten, veränderte die Ernährungsumstellung innerhalb von sieben Tagen die Aktivitätsmuster von vier zentralen Zeitgeber-Genen. „Besonders bei eineiigen Zwillingen waren die Aktivitätsmuster auffallend ähnlich. Wir gehen daher davon aus, dass die Art und Weise erblich vorherbestimmt ist, wie das Zeitgeber-Gen-System auf unterschiedliche Nahrungskomponenten reagiert“, sagt Olga Pivovarova, Erstautorin der Studie. Die im Tagesverlauf veränderte Aktivität der Zeitgeber-Gene war dabei eng mit Modulationen im Fett- und Energiestoffwechsel verbunden. Ebenso änderte sich das Aktivitätsmuster bestimmter Gene, die für Entzündungsreaktionen eine Rolle spielen. Die beobachteten Veränderungen waren jedoch nicht nur auf die Gene beschränkt, auch die Tagesrhythmik der Cortisol-Ausschüttung, die vom Gehirn über die Hirnanhangsdrüse gesteuert wird, war verschoben. Cortisol ist ein Stresshormon, das abbauende Stoffwechselvorgänge aktiviert und so dem Körper energiereiche Verbindungen zur Verfügung stellt.

Weitere Studien könnten individuelle Ernährungsempfehlungen ermöglichen

„Zusammenfassend ist zu sagen, dass die Art der Ernährung sich nicht unerheblich auf unsere innere Uhr auswirkt. Wie unsere Ergebnisse darüber hinaus bestätigen, besteht ein enges Wechselspiel zwischen den circadianen biologischen Rhythmen und den Stoffwechselwegen, die daran beteiligt sind, den Energiestoffwechsel und auch unser Immunsystem an das Nahrungsangebot anzupassen“, so Pfeiffer. „Wenn es durch weitere Studien gelingt, die Mechanismen, die diesen Zusammenhängen zugrunde liegen, noch besser zu verstehen, wird es vielleicht zukünftig möglich sein, konkretere Ernährungsempfehlungen zu geben, die besser auf die innere Uhr und individuellen Bedürfnisse eines Menschen abgestimmt sind.“

Originalpublikation: Olga Pivovarova, Karsten Jürchott, Natalia Rudovich, Silke Hornemann, Ye Lu, Simona Möckel, Veronica Murahovschi, Katharina Kessler, Anne-Cathrin Seltmann, Christiane Maser-Gluth, Jeannine Mazuch, Michael Kruse, Andreas Busjahn, Achim Kramer, and Andreas F.H. Pfeiffer: Changes of dietary fat and carbohydrate content alter central and peripheral clock in humans. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. DOI: http://dx.doi.org/10.1210/jc.2014-3868, Received: October 21, 2014, Accepted: March 24, 2015, Published Online: March 30, 2015

* Dr. G. Olias: Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke, 14558 Nuthetal

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