Beziehung von Ernährungsmustern zu diabetesassoziierten Biomarkern

hypothesenorientiert als Responses zur Ernährungsmusterherleitung mittels RRR in der Fall-Kontroll-Studienpopulation ausgewählt. So existieren für diese Biomarker den Ergebnissen epidemiologischer bzw. klinischer Studien entsprechend nicht nur Hinweise auf einen Zu-sammenhang mit der Entwicklung eines Typ-2-Diabetes, sondern auch auf eine Assoziation mit der Ernährung (s. Kapitel 2.3). Die Beziehung zwischen der Ernährung und den vier Biomarkern bestätigte sich in der vorliegenden Arbeit anhand der durch die 48 Lebensmit-telgruppen aufgeklärten Variation der jeweiligen Biomarkerkonzentration, die zwischen 13.4% und 15.5% lag. Obwohl diese Proportionen aufgeklärter Biomarkervariation relativ gering erscheinen, spiegeln sie dennoch eine nicht zu vernachlässigende Assoziation der Ernährung mit den Biomarkern wider, die zur Ernährungsmusterherleitung genutzt werden konnte. So erklärte das erste hergeleitete und in dieser Studie näher betrachtete Ernäh-rungsmuster allein über 60% der insgesamt durch die Ernährung (d.h. durch die 48 Le-bensmittelgruppen) erklärbaren Variationen der drei Biomarker HbA1c, HDL-Cholesterol und Adiponektin. Die entsprechende Variationsaufklärung für CRP betrug dagegen nur etwa 8%

und spielte somit für die Herleitung des ersten Ernährungsmusters eher eine untergeordne-te Rolle. Konform dazu war für die Konzentration von HbA_1c, HDL-Cholesterol und Adipo-nektin, jedoch nicht für die Konzentration von CRP ein signifikanter linearer Trend über die gebildeten Quintile des Musterscores zu beobachten. Die inverse Beziehung von HbA1c und die direkte Beziehung von HDL-Cholesterol und Adiponektin zum Ernährungsmusterscore blieb auch nach der Simplifizierung des Scores in nahezu unveränderter Stärke erhalten.

Der zumindest tendenziell beobachtete abnehmende Trend der CRP-Konzentration über die steigenden Scorequintile wurde dagegen nach der Simplifizierung weiter abgeschwächt.

Insgesamt lässt sich daraus schließen, dass hohe Werte des hergeleiteten sowie des simpli-fizierten Ernährungsmusterscores in der Fall-Kontroll-Studienpopulation mit einem für die Diabetesentwicklung protektiven Biomarkerprofil verbunden waren.

In verschiedenen weiteren Studien wurden lebensmittelbasierte Ernährungsmuster in Be-ziehung zu diabetesassoziierten Biomarkern betrachtet (vgl. Kapitel 1.3.3). Darunter existie-ren sieben Studien, die den Zusammenhang von mittels Faktoexistie-renanalyse hergeleiteten Mus-tern u.a. zu mehreren oder einem der vier Biomarker dieser Studie analysierten [14, 166-168, 174, 178, 182]. So wurden die in der HPFS hergeleiteten Muster „prudent“ und „wes-tern“ und die im NHANES III identifizierten Muster „amerikanisch-gesund“ und „wes„wes-tern“

hinsichtlich ihrer Assoziation mit HbA1c, HDL-Cholesterol und CRP untersucht [167, 168].

Während das durch eine hohe Aufnahme von Obst, Gemüse und Hülsenfrüchten gekenn-zeichnete „prudent“ Muster und das durch eine hohe Aufnahme verschiedener Gemüsearten charakterisierte „amerikanisch-gesunde“ Muster keine signifikanten Assoziationen zu den

drei Biomarkern aufwiesen, zeigte das eine hohe Aufnahme von rotem Fleisch und Wurst-waren umfassende „western“ Muster in der HPFS eine direkte Beziehung zur HDL-Choleste-rolkonzentration und im NHANES III eine direkte Beziehung zur HbA1c-Konzentration. In der NHS wurden die Muster „prudent“ und „western“ in Beziehung zu CRP gesetzt [182]. Im Gegensatz zur HPFS und zum NHANES III konnte für das „prudent“ Muster eine inverse Korrelation und für das „western“ Muster eine direkte Korrelation zur CRP-Konzentration beobachtet werden. In den vier weiteren Studien wurde die Beziehung der mittels Fakto-renanalyse extrahierten Ernährungsmuster zu HDL-Cholesterol untersucht. Eine direkte As-soziation mit der HDL-Cholesterolkonzentration konnte dabei für die „gesunde, ausgewoge-ne“, obst- und salatreiche Kost der Isle of Ely Study [14], für das „kosmopolitische“, obst- und gemüsereiche Muster einer nordirischen Studie [174] und für das „kosmopolitische“, eine hohe Aufnahme pflanzlicher Öle, Knoblauch und Gemüse aufweisende Muster der nie-derländischen MORGEN Study [166] festgestellt werden. Eine direkte Beziehung zur HDL-Cholesterolkonzentration wurde ebenfalls für das Muster „Fleisch und zwei Gemüsearten“

bei den Männern und für das eine hohe Aufnahme von Bier, Chips, Soßen und Softgetränke umfassende Muster „Fertiggerichte“ bei beiden Geschlechtern der nordirischen Studie [174], für das fleisch- und wurstreiche „traditionelle“ Muster der MORGEN Study [166] und für das durch eine hohe Aufnahme von Fisch, Geflügel und alkoholischen Getränken ge-kennzeichnete „Protein und Alkohol“ Muster der Baltimore Longitudinal Study of Ageing [178] beobachtet. Einen inversen Zusammenhang mit der HDL-Cholesterolkonzentration besaßen dagegen das einen hohen Konsum von zuckerreichen Softgetränke und hellen Brotsorten aufweisende Muster „verarbeitete Lebensmittel“ bei den Männern der MORGEN Study [166] und das einen hohen Konsum zuckerreicher Säfte und einen niedrigen Konsum fettreicher Milchprodukte umfassende „Süßigkeiten“ Muster der Studie aus Baltimore [178].

Insgesamt sind einige Parallelen der vorliegenden Arbeit zu den beschriebenen Studien hin-sichtlich der Beziehung derjenigen Ernährungsmuster, die ähnliche Lebensmittelgruppen als Hauptindikatoren wie das Muster dieser Arbeit enthielten, zu den Biomarkern erkennbar. So war beispielsweise das „western“ Muster, das rotes Fleisch als ein Indikatorlebensmittel ein-schloss, in der NHANES III direkt mit HbA1c assoziiert [168]; und das „verarbeitete Lebens-mittel“ Muster, das zuckerreiche Softgetränke und helle Brotsorten als Indikatoren umfass-te, zeigte bei den Männern der MORGEN Study eine inverse Beziehung zu HDL-Cholesterol [166]. Dennoch lassen sich die Ergebnisse nur bedingt vergleichen. Einerseits können ähn-lich benannte Lebensmittelgruppen aufgrund verschiedener Gruppierungskriterien oder po-pulationsspezifischer Herstellungs- und Zubereitungsarten unterschiedlich zusammengesetzt sein. Andererseits enthielten die mittels Faktorenanalyse hergeleiteten Muster neben den jeweiligen in diesem Abschnitt genannten Indikatorlebensmittelgruppen noch etwa 30 bis 40 weitere Lebensmittelgruppen, so dass ihre Beziehung zu den Biomarkern nur anhand der gesamten Musterstruktur korrekt interpretiert werden kann. Die schlechte Vergleichbarkeit

der komplexen Muster verschiedener Studien unterstreicht nochmals die Notwendigkeit ih-rer Simplifizierung (s. Kapitel 4.2.2).

Des Weiteren wurden fünf Studien gefunden, in denen ausgehend von Lebensmitteln bzw.

Lebensmittelgruppen mittels Clusteranalyse Mustervariablen identifiziert und anschließend u.a. in Zusammenhang mit HDL-Cholesterol untersucht worden sind [164, 173, 175, 177, 178]. Ein Vergleich der Ergebnisse dieser Studien mit denen der vorliegenden Arbeit gestal-tet sich jedoch anhand der unterschiedlichen zugrunde liegenden Techniken zur Musterher-leitung schwierig. So werden mittels RRR wie auch mittels Faktorenanalyse Faktoren herge-leitet, die stetige Musterscores darstellen und direkt (z.B. durch Korrelationsanalyse) in Be-ziehung zu den Lebensmittelgruppen und Biomarkern gesetzt werden können. Dagegen werden anhand der Clusteranalyse Cluster identifiziert, die Gruppen von Probanden mit ähnlichen Ernährungseigenschaften darstellen und erst durch einen Vergleich untereinander Aussagen über die Beziehung zu Ernährungsfaktoren und Biomarkern zulassen. So zeichne-te sich das „Weißbrot“ Cluszeichne-ter im Vergleich zu anderen Cluszeichne-tern der Baltimore Longitudinal Study of Ageing durch eine höhere Aufnahme von hellem Brot und anderen verarbeiteten Getreideprodukten sowie durch niedrigere HDL-Cholesterolwerte aus [178]. Das „leere Kalo-rien“ Cluster der Framingham Offspring-Spouse Study wies vergleichend zu anderen Clustern einen höheren Konsum gesüßter Getränke und ebenfalls niedrigere HDL-Cholesterolwerte auf [164]. Das Cluster „Wein und moderates Essen“ der letztgenannten Framinghamer Studie, das „Alkohol“ Cluster einer Bostoner Studie und das „französische“

Cluster der englischen Whitehall II Study waren dagegen im Vergleich zu den anderen Clustern der entsprechenden Studie durch einen höheren Konsum von Wein bzw. alkoholi-schen Getränken insgesamt sowie durch höhere HDL-Cholesterolwerte charakterisiert [164, 175, 177]. In einer finnischen Studie konnten dagegen keine signifikanten Unterschiede zwischen den identifizierten Clustern bezüglich der HDL-Cholesterolkonzentration festge-stellt werden [173].

In zwei weiteren Studien wurde wie in der vorliegenden Arbeit die RRR unter Einbeziehung von Lebensmittelgruppen als Prädiktoren und von Biomarkern – darunter CRP bzw. HDL-Cholesterol – als Responses zur Musterherleitung verwandt [158, 184]. Da die identifizier-ten Muster der beiden Studien zudem simplifiziert wurden, ist generell eine gute Vergleich-barkeit mit dem simplifizierten Muster dieser Arbeit gegeben. Da aufgrund der Zielstellung neben CRP bzw. HDL-Cholesterol jedoch weitere und von dieser Arbeit verschiedene Bio-marker in das Reponseset der jeweiligen Studie integriert wurden, wich die Zusammenset-zung der erhaltenen Muster erwartungsgemäß stark von der des Musters dieser Arbeit ab.

So zeichnete sich das in der Fall-Kontroll-Studie CORA mit einem erhöhten Risiko für koro-nare Erkrankungen verbundene und unter Verwendung von CRP, HDL-Cholesterol sowie Low-Density-Lipoprotein-Cholesterol, Lipoprotein(a) und C-Peptid als Responses hergeleite-te und simplifizierhergeleite-te Mushergeleite-ter durch eine direkhergeleite-te Beziehung zu rohergeleite-tem Fleisch, Margarine,

an-deren pflanzlichen Fetten (außer Olivenöl), Geflügel und Soße sowie durch eine inverse Be-ziehung zu Vollkornprodukten, vegetarischen Gerichten, Wein, gekochtem und rohem Ge-müse aus [184]. Die einzige mit dem Muster dieser Arbeit gemeinsame Indikatorlebensmit-telgruppe war das rote Fleisch. Während das Muster invers mit HDL-Cholesterol und direkt mit CRP und C-Peptid assoziiert war, konnte kein Zusammenhang zwischen dem Muster und Low-Density-Lipoprotein-Cholesterol bzw. Lipoprotein(a) beobachtet werden. Das in der NHS mit einem erhöhten Diabetesrisiko assoziierte Ernährungsmuster wurde mittels CRP und der weiteren Parametern der Inflammation bzw. endothelen Dysfunktion Interleu-kin-6, löslicher Tumor-Nekrose-Faktor-α-Rezeptor 2, E-Selektin, lösliches intrazelluläres Ad-häsionsmolekül 1 und lösliches vaskuläres AdAd-häsionsmolekül 1 hergeleitet und simplifiziert [158]. Das simplifizierte Muster war durch eine direkte Beziehung zur Aufnahme von gezu-ckerten und kalorienarmen Softgetränken, verarbeiteten Getreideprodukten, Wurstwaren und verschiedenen Gemüsearten (außer Kohlgemüse, gelbem Gemüse, grünem Blattgemü-se, Tomaten und Hülsenfrüchten) sowie durch eine inverse Beziehung zu Kaffee, Wein, Kohlgemüse und gelbem Gemüse charakterisiert. Zu dem simplifizierten Muster der vorlie-genden Arbeit vergleichbare Lebensmittelgruppen waren dabei gezuckerte Softgetränke, verarbeitete Getreideprodukte und Kaffee. Das in der NHS hergeleitete Muster war positiv mit der Konzentration aller einbezogenen Responses und somit im Gegensatz zu dem Mus-ter dieser Arbeit auch mit der Konzentration von CRP assoziiert. Der Vergleich von RRR-Mustern verdeutlicht, dass je nach Wahl der Responses und der damit verbundenen pa-thophysiologischen Pfade einer Erkrankung unterschiedlich zusammengesetzte Ernäh-rungsmuster identifiziert werden können, die jedoch alle eigenständige Prädiktoren einer Erkrankung sein können.