Typ-2-Diabetes und Körpergewicht

DGEinfo 02/2007 - Forschung, Klinik und Praxis

Bei der Genese des Typ-2-Diabetes wird auch der übermäßige Verzehr von Zucker (Mono- und Disacchariden) immer wieder als Risikofaktor in Erwägung gezogen. Diskutiert werden dabei eine direkte Wirkung der Mono- und Disaccharide auf die Diabetesentwicklung, aber auch ein indirekter Effekt durch Förderung von Übergewicht/Adipositas. Eine bedeutende Rolle wird in diesem Zusammenhang für zuckergesüßte Getränke vermutet.

Die Zahl der Menschen mit Typ-2-Diabetes mellitus steigt hierzulande um jährlich 5% und liegt inzwischen deutlich über 5 Millionen (22). Hauptursache dafür ist der ungünstige westliche Lebensstil mit unausgewogener Ernährung und Bewegungsmangel, der die Entwicklung von Übergewicht und Adipositas fördert.

Diabetesrisiko und Gewichtsverlauf

Aktuelle Daten zum Diabetesrisiko und Gewichtsverlauf liefert eine kürzlich publizierte Auswertung der EPIC–Kohorte in der Region Potsdam. Schienkiewitz et al. hatten 7 720 Männer und 10 371 Frauen über einen Zeitraum von 7 Jahren beobachtet und dabei den Zusammenhang zwischen Gewichtsverlauf und Diabetesrisiko untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse waren:

Eine starke Gewichtszunahme im frühen Erwachsenenalter (zwischen 25–40 Jahren) korrelierte sowohl bei Männern als auch bei Frauen stärker mit dem Risiko für Typ-2-Diabetes als eine starke Gewichtszunahme im späteren Lebensalter (zwischen 40–55 Jahren) bei stabilem BMI in jüngeren Jahren. Für Männer war dabei das Risiko, an einem Typ-2-Diabetes zu erkranken, 1,5-mal, für Frauen sogar 4,3-mal höher.

Wer in jüngeren Jahren Gewicht zunahm, erkrankte durchschnittlich 5 Jahre (Männer) bzw. 3 Jahre (Frauen) früher an einem Typ-2-Diabetes (Zeitpunkt der Diagnosestellung) als die Vergleichsgruppe, die im Alter zwischen 40–55 Jahren an Gewicht zunahm. Eine Gewichtszunahme im jüngeren Lebensalter wurde als wichtiger Prädiktor für das Auftreten eines Typ-2-Diabetes identifiziert, wobei die Latenzzeit bei ca. 2 Jahrzehnten (15–23 Jahre) lag.

Mögliche Zusammenhänge

Ein Grund für das erhöhte Diabetes-risiko bei einer Gewichtszunahme in jüngeren Jahren dürfte die längere Belastung des Organismus und seines Stoffwechsels mit einer großen Körperfettmasse sein. Je länger ein Übergewicht bzw. eine Adipositas besteht, desto größer scheint das Risiko für die Entwicklung eines Typ-2-Diabetes zu sein – auch unabhängig vom gegenwärtigen BMI. Dieser Zusammenhang konnte schon in älteren Untersuchun-gen gezeigt werden (11, 20, 41).

Das auffällig höhere Risiko bei den Frauen führten Schienkiewitz et al. darauf zurück, dass in der Altersgruppe der 25- bis 40-Jährigen Schwangerschaften gehäuft auftreten. Die Schwangerschaft ist wahrscheinlich via Entwicklung einer Insulinresistenz durch die Schwangerschaftshormone als Promotor für die Entstehung eines Typ-2-Diabetes anzusehen, sofern eine entsprechende genetische Veranlagung besteht (7). In prospektiven Studien konnte außerdem pro Schwangerschaft ein durchschnittlicher bleibender Gewichtszuwachs von 3–5 kg beobachtet werden.

Älteren Studien zufolge ist der mittlere BMI bei früher Diabetesmanifestation höher als bei später. So beschreiben Hilier et al. eine inverse Korrelation zwischen Ausprägung des Übergewichts und dem Alter bei Diagnosestellung des Typ-2-Diabetes: in der jüngsten Altersgruppe betrug der Durchschnitts-BMI 38,3, in der ältesten 28,8 (24). In der aktuellen Auswertung der EPIC-Kohorte Potsdam fand sich allerdings kein derartiger Zusammenhang (44).

Die Befunde dieser Studie lassen zusammen mit anderen Daten folgende Schlussfolgerungen zu, die auch in der evidenzbasierten Leitlinie zur Prävention und Behandlung der Adipositas niedergelegt sind:

• Zur Prävention des Typ-2-Diabetes ist im Erwachsenenalter eine größere Gewichtszunahme von über 3 kg zu vermeiden.
• Während des gesamten Erwachsenenalters sollte ein stabiles normales Körpergewicht angestrebt werden. Dies gilt im Besonderen bereits für junge Menschen.
• Aufklärung und Beratung vor allem für genetisch vorbelastete Personen sind wünschenswert.

Dem im Volksmund oft zitierten Spruch „Wer erwachsen ist, darf auch Gewicht zulegen“, wird damit klar widersprochen.

Zuckerkonsum und Diabetesentstehung

Bei der Genese des Typ-2-Diabetes wird auch der übermäßige Verzehr von Zucker (Mono- und Disacchariden) immer wieder als Risikofaktor diskutiert. Möglich erscheinen dabei eine direkte Wirkung der Mono- und Disaccharide auf die Diabetesentwicklung, aber auch ein indirekter Effekt durch Förderung von Übergewicht/Adipositas.

Direkte Wirkung

Die Datenlage spricht eher gegen die Vermutung eines direkten Einflusses. Eine Vielzahl von Studien konnte keinen Hinweis finden, dass der Saccharosegehalt in der Kost das Diabetesrisiko beeinflusst (21). Beispielsweise war in der holländischen Zutphen-Studie an Männern im mittleren Lebensalter ein hoher Verzehr von Mono- und Disacchariden mit einem erniedrigten Auftreten einer gestörten Glucosetoleranz als Vorstufe eines Typ-2-Diabetes assoziiert (12). Im Gegensatz steht bisher lediglich eine neuere Studie von Schulze et al. (2004). Es handelt sich um eine neue Auswertung von Daten der Nurses’ Health-Studie, in der bei Erwachsenen eine Erhöhung des Typ-2-Diabetes-Risikos durch Getränke mit zugesetzten Zuckern (sugar-sweetened beverages = SSB) gefunden wurde. Frauen mit einem Konsum von wenigstens einer Dose SSB pro Tag hatten ein um 83 % höheres Risiko, im 8-jährigen Beobachtungszeitraum einen Typ-2-Diabetes zu entwickeln, als Frauen mit einem Konsum von weniger als einer Dose pro Monat (45). Die Autoren berichteten außerdem, dass lediglich der Konsum von SSB, nicht aber der von natürlichen Fruchtsäften ohne Zuckerzusatz das Diabetesrisiko steigert.

Indirekter Effekt

In den letzten Jahren wurden neue Studien publiziert, die für den indirekten Effekt von Zucker, also die Entwicklung von Übergewicht durch Zucker mit nachfolgender Erhöhung des Diabetesrisikos sprechen. Auch hier könnte ein hoher Konsum von SSB eine Schlüsselrolle spielen. In einer kürzlich erschienenen Übersicht haben Malik et al. alle Studien zu dieser Fragestellung systematisch ausgewertet. Daneben wurde auch eine direkte Wirkung von SSB auf die Entstehung eines Typ-2-Diabetes berücksichtigt (31).

Die meisten ausgewerteten Studien wurden in Nordamerika durchgeführt.

Die Autoren identifizierten und bewerteten 15 Querschnittsuntersuchungen (13 bei Kindern und/oder Jugendlichen, 2 bei Erwachsenen), 10 prospektive Studien und 5 Interventionsstudien. Dabei ergab die Auswertung der großen Querschnittsstudien und prospektiven Kohortenstudien eine positive Korrelation zwischen erhöhtem SSB-Konsum und Gewichtszunahme bzw. Übergewicht/Adipositas bei Kindern und Erwachsenen. So fand sich beispielsweise in den größten Querschnittsstudien – GUT-Studie an über 16 000 Kindern und NHANES III an über 10 000 Kindern und Jugendlichen – eine signifikante positive Beziehung zwischen Zuckerkonsum und Übergewicht (4, 49).Weitere 5 Studien zeigten ebenfalls eine signifikante (28, 2, 16, 18, 34), 4 weitere eine nicht signifikante Assoziation (13, 14, 40, 15). Nur 3 Untersuchungen fanden keinerlei Beziehung (1, 3, 17) und eine Studie ergab inkonsistente Ergebnisse (35).

Vier von insgesamt 6 prospektiven Studien bei Kindern und Jugendlichen konnten eine positive Korrelation zwischen SSB und Gewicht eindeutig belegen (4, 30, 36, 50), darunter auch die größte Kohortenstudie an über 11 000 Kindern von Berkey et al. (2004). Eine signifikante Assoziation fand auch die größte prospektive Untersuchung bei Erwachsenen mit über 90 000 Teilnehmerinnen (45). Andere prospektive Untersuchungen ergaben bei Kindern (6, 32) und Erwachsenen (15, 27, 5) eine nichtsignifikante positive Korrelation.

Daneben existieren einige wenige Interventionsstudien, in denen meist der Effekt von SSB und süßstoffgesüßten Getränken verglichen wurde. Die 3 an Erwachsenen durchgeführten Interventionsstudien (8, 39, 48) zeigten eine positive Korrelation zwischen Konsum von SSB-Getränken und Gewichtszunahme.

Eine Interventionsstudie bei amerikanischen Schülern mit dem Ziel, den Konsum von SSB zu reduzieren, fand nach 1 Jahr in der Interventionsgruppe einen signifikant geringeren Anstieg der Prävalenz von Übergewicht/Adipositas im Vergleich zu einer Kontrollgruppe ohne Intervention (9). Die bisher größte Interventionsstudie an über 600 Kindern zeigte ebenfalls eine signifikant größere Prävalenz von Übergewicht/Adipositas bei den Schülern, deren SSB-Konsum unverändert war, verglichen mit der Gruppe, die den SSB-Konsum durch ein schulisches Erziehungsprogramm etwas reduziert hatte (25).

Glykämischer Index

Natürlicher Zucker in Fruchtsäften scheint sich anders zu verhalten als Zuckerzusatz in Getränken (46). Bekannt ist, dass der glykämische Index (GI) von Fruchtsäften niedriger ist als der von SSB. Der Hauptgrund für diesen Zusammenhang dürfte sein, dass SSB trotz ihres hohen Energiegehalts nur eine schwache Sättigungswirkung haben und damit eine Gewichtszunahme und nachfolgend eine Diabetesentwicklung fördern. Hinzu kommt, dass der Konsum eines SSB einen hohen Blutzucker- und Insulinanstieg verursacht und damit die Betazellen „stresst“. Diese Vermutung wird durch die Beobachtung gestützt, dass eine Kost mit hohem GI das Risiko für die Entwicklung eines Typ-2-Diabetes erhöht (42, 43, 46). Allerdings gibt es auch prospektive Kohortenstudien, die einen solchen Zusammenhang nicht gefunden haben (23).

Proinflammation

Ein interessanter Aspekt ist, dass ein hoher Saccharosekonsum möglicherweise auch über die Induktion einer proinflammatorischen Antwort das Diabetesrisiko erhöhen könnte. So zeigen neuere Studien, dass mit Saccharose gesüßte Nahrung im Plasma zu einer signifikanten Erhöhung von Haptoglobin, Transferrin und möglicherweise auch von C-reaktivem Protein und Interleukin-6 führt (29, 47). Andere Studien wiederum weisen darauf hin, dass erhöhte Serumkonzentrationen solcher Entzündungsproteine mit einem erhöhten Diabetesrisiko einhergehen (38). Diese Hypothese bedarf aber noch weiterer Überprüfung bzw. Absicherung.

Hoher Fructosekonsum

Der übliche Zuckerzusatz zu SSB in den USA ist der fructosereiche Maissirup (High Fructose Corn Syrup = HFCS), bestehend aus ca. 45 % Glucose und 55 % Fructose. In Europa wird dagegen vorwiegend Saccharose zugesetzt, welche die gleichen Monosaccharide im Verhältnis 50:50 enthält, so dass kein großer Unterschied zu HFCS besteht. Kürzlich wurde mehrfach berichtet, dass ein hoher Fructosekonsum per se eine hohe lipogene Potenz besitzt und das Risiko für eine Gewichtszunahme fördern soll. Eine im Jahr 2005 publizierte Untersuchung an Mäusen ergab, dass fructosegesüßte Getränke eine stärkere adipogene Wirkung zeigen als saccharose- oder süßstoffgesüßte (26). Fructose wird in der Leber anders verstoffwechselt als Glucose. Fructose wird dort, ohne der Feedback-Hemmung durch die Phosphofructokinase zu unterliegen, zu Glycerin- 3-Phosphat und Acetyl-CoA umgewandelt und kann damit unmittelbar als Substrat für die Lipidsynthese genutzt werden (10). Ob die Art des Zuckers tatsächlich einen wesentlichen Effekt auf das Gewichtsverhalten hat, bedarf der weiteren Abklärung.

Resümee

In den älteren Studien wurde kein Zusammenhang zwischen Zuckerkonsum und Diabetesrisiko gesehen. Allerdings ist die Aussagekraft dieser Studien aufgrund methodischer Limitationen und kleiner Zahlen eher eingeschränkt. Inzwischen zeichnet sich ein differenzierteres Bild ab. Danach scheint ein mäßiger Verzehr von Saccharose in festen Lebensmitteln und Speisen keine nachweisbare ungünstige Wirkung auf den Kohlenhydrat- oder Fettstoffwechsel zu haben und damit das Diabetesrisiko nicht zu erhöhen.

Neuere epidemiologische und experimentelle Studienergebnisse zeigen aber immer deutlicher, dass vor allem ein erhöhter Konsum zuckergesüßter Getränke mit einer Gewichtszunahme bzw. Adipositas verbunden ist. Über die Auslösung einer Adipositas kann es in der Folge auch zu einem Anstieg des Diabetesrisikos kommen, vor allem bei den Personen mit erhöhtem genetischem Risiko – immerhin ein knappes Drittel der Bevölkerung. Inwieweit der vermehrte Konsum von zuckergesüßten Getränken auch per se das Diabetesrisiko erhöht, ist derzeit noch eine offene Frage, auch wenn eine große Kohortenstudie dafür einen ersten Anhaltspunkt liefert.

Vor dem Hintergrund der Adipositasepidemie auch in Deutschland sollte vor allem der Zuckerkonsum in Form von Getränken aus den dargestellten Gründen eingeschränkt werden. Diese einfache präventive Maßnahme hat sich bei Kindern und Jugendlichen bereits als wirksam erwiesen. Der Zuckerkonsum in Form von Getränken ist bei Erwachsenen zwar deutlich niedriger, er kann dennoch auch bei dieser Personengruppe zu einer ungünstigen Energiebilanz beitragen und daher sollte der Konsum von zuckergesüßten Getränken bei Erwachsenen ebenfalls eingeschränkt werden.

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