Ernährungsmuster und Risiko für Typ-2-Diabetes

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.

Stu-dien erfolgte die Musterherleitung anhand der Faktorenanalyse. So wurden in der HPFS, der NHS und dem Finnish Mobile Clinic Health Examination Survey die Faktoren „prudent“ und

„western“ bzw. „konservativ“ identifiziert. Während für das durch hohe Faktorladungen für Obst und verschiedene Gemüsearten gekennzeichnete „prudent“ Muster in der HPFS und der NHS keine signifikante Assoziation zum Diabetesrisiko beobachtet werden konnte [10, 11], war das „prudent“ Muster in der finnischen Studie signifikant invers mit dem Diabetes-risiko verbunden [12]. Dagegen zeigten das hohe Faktorladungen für rotes Fleisch, Wurst-waren, Pommes frites und verarbeitete Getreideprodukte aufweisende „western“ Muster in der HPFS und der NHS [10, 11] und das hohe Faktorladungen für Butter, Kartoffeln, Voll-milch und rotes Fleisch umfassende „konservative“ Muster in der finnischen Studie [12] je-weils eine signifikante direkte Beziehung zum Risiko für Typ-2-Diabetes. Ein Vergleich der mit der Faktorenanalyse hergeleiteten Muster untereinander und mit dem Muster dieser Arbeit wird, wie bereits im vorherigen Kapitel erwähnt, durch die Komplexität der Muster erschwert. So unterschied sich nicht nur die Zusammensetzung der Muster „western“ und

„konservativ“ voneinander, sondern auch die Zusammensetzung der jeweils als „prudent“

bezeichneten Muster der amerikanischen Studien und der finnischen Studie. Während das

„prudent“ Muster der amerikanischen Studien HPFS und NHS neben Obst und Gemüse auch relativ hohe Faktorladungen für Hülsenfrüchte, Fisch, Vollkorngetreideprodukte und Geflü-gel aufwies, spielten Hülsenfrüchte (zusammengefasst mit Nüssen), Fisch und sämtliche Getreideprodukte für das „prudent“ Muster der finnischen Studie entsprechend ihrer Faktor-ladungen eine untergeordnete Rolle. Zudem umfasste der „prudent“ Faktor in der HPFS und der NHS 36 bis 38 Lebensmittelgruppen und in der finnischen Studie nur 23 Lebensmittel-gruppen. Die unterschiedliche Zusammensetzung des „prudent“ Musters in den Studien könnte dabei ein Grund für die beobachteten Unterschiede in der Beziehung zum Diabetes-risiko darstellen.

In den zwei weiteren Studien, die das mit lebensmittelbasierten Mustern verbundene Risiko für einen inzidenten Typ-2-Diabetes untersuchten, wurde wie in der vorliegenden Arbeit die RRR zur Musterherleitung genutzt. In einer der Arbeiten wurde in der gleichen Fall-Kontroll-Studienpopulation wie in dieser Arbeit, jedoch unter Einbeziehung der Aufnahmemengen von Ballaststoffen, Magnesium und Alkohol und dem Verhältnis der Aufnahme mehrfach ungesättigter Fettsäuren zur Aufnahme gesättigter Fettsäuren als Responses, ein invers mit dem Diabetesrisiko assoziiertes Muster identifiziert [15]. Dieses Muster zeichnete sich v.a.

durch eine direkte Beziehung zum Konsum von Obst, Vollkornprodukten, Wein und Spirituo-sen sowie eine inverse Beziehung zum Konsum von fettarmen und fettreichen Milchproduk-ten, Kaffee, FruchtsäfMilchproduk-ten, Wurstwaren und Margarine aus. Ingesamt setzte sich das Muster jedoch aus 49 Lebensmittelgruppen zusammen und wurde im Gegensatz zu der vorliegen-den Arbeit weder simplifiziert noch hinsichtlich der Beziehung zu Typ-2-Diabetes in einer weiteren Studienpopulation untersucht. In der anderen Arbeit, die in Zusammenarbeit mit

der hiesigen Arbeitsgruppe entstand, wurde in einer Fall-Kontroll-Studienpopulation der NHS unter Verwendung von sechs proinflammatorischen Biomarkern (s. Kapitel 4.3.1) ein direkt mit dem Diabetesrisiko assoziiertes Muster extrahiert [158]. Das simplifizierte Muster besaß eine inverse Beziehung zum Konsum von Kaffee, Wein, Kohlgemüse und gelbem Gemüse sowie eine direkte Beziehung zum Konsum von gezuckerten Softgetränke, kalo-rienarmen Softgetränke, verarbeiteten Getreideprodukten, Wurstwaren und verschiedenen weiteren Gemüsearten und erwies sich auch in der von der Musterherleitung unabhängigen NHS und der NHS II als Prädiktor für das Diabetesrisiko. Jedoch schloss die Arbeit im Ge-gensatz zu der vorliegenden Arbeit lediglich Frauen ein. Bei einem Vergleich der Muster-kompositionen ist zu erkennen, dass das Muster der vorliegenden Arbeit und die beiden weiteren mittels RRR hergeleiteten Muster nur einige gemeinsame Indikatorlebensmittel besitzen. Unter Berücksichtigung der unterschiedlich ausgewählten Responsevariablen, de-ren Kovarianzmatrix entscheidend zur Musterherleitung beiträgt, ist dies jedoch nicht über-raschend.

Die Plausibilität der beobachteten Beziehung des Musters dieser Arbeit zum Risiko für Typ-2-Diabetes wird dadurch gestützt, dass die Lebensmittelgruppen Obst, Kaffee, rotes Fleisch, helle Brotsorten (bzw. verarbeitete Getreideprodukte) und Softgetränke und somit die meis-ten Lebensmittelgruppen des Musters auch als Indikatoren in mindesmeis-tens einem weiteren signifikant mit dem Diabetesrisiko assoziierten Muster der fünf genannten Studien [10-12, 15, 158] vorkamen. Zudem konnten in Analysen auf Lebensmittelebene Hinweise für eine Assoziation dieser Lebensmittelgruppen mit der Diabetesentstehung gefunden werden. So waren die Aufnahme von Obst, einschließlich Beeren, in dem Finnish Mobile Clinic Health Examination Survey und die Aufnahme von Obst und Gemüse insgesamt in der NHANES Epidemiologic Follow-up Study invers mit der Inzidenz des Typ-2-Diabetes verbunden [119, 121]. Zudem konnte in Querschnittsstudien eine inverse Beziehung des Obstkonsums zur HbA_1c-Konzentration [272] und eine inverse Beziehung des Obst- und Gemüsekonsums ins-gesamt zur CRP-Konzentration [292] beobachtet werden. Für den regelmäßigen Kaffeekon-sum wurde in einer Metaanalyse mit Daten von neun Kohortenstudien und sechs Quer-schnittsuntersuchungen ein inverser Zusammenhang zum Risiko für Typ-2-Diabetes bzw.

zum Vorliegen einer Hyperglykämie festgestellt [124]. Für den Konsum von rotem Fleisch [11, 113, 114], von gezuckerten Softgetränken [136] und hellem Brot [83] wiesen Kohor-tenstudien dagegen auf eine direkte Assoziation mit dem Diabetesrisiko hin. Zudem tragen gezuckerte Softgetränke und helle Brotsorten zu einem hohen glykämischen Index bzw.

einer hohen glykämischen Last in der Ernährung bei [136, 357]. Diese beiden Parameter spiegeln den Blutglukoseanstieg nach der Nahrungsaufnahme wider (s. Kapitel 1.3.1) und stehen entsprechend Ergebnissen mehrerer Kohortenstudien direkt mit dem Diabetesrisiko in Zusammenhang [68, 75, 76, 78, 83]. In Querschnitts- und Interventionsstudien wurden in Verbindung mit einem hohen glykämischen Index oder einer hohen glykämischen Last

außerdem niedrige Werte für Adiponektin [297, 298] und HDL-Cholesterol [271, 285, 286]

sowie hohe Werte für CRP [294] und HbA1c [82, 88, 271, 357] beobachtet.

Die weiteren Lebensmittelgruppen Hülsenfrüchte, Bier und süßer Brotaufstrich des Musters dieser Arbeit konnten nicht als Hauptindikatoren der anderen signifikant mit einer inziden-ten Typ-2-Diabeteserkrankung assoziierinziden-ten Muster identifiziert werden [10-12, 15, 158]. Die Rolle der Hülsenfrüchte als Lebensmittelgruppe per se hinsichtlich des Risikos für Typ-2-Diabetes ist nicht geklärt [358]. Jedoch wird den Hülsenfrüchten ein hoher Ballaststoffge-halt [359] und ein geringer glykämischer Index [360] zugeschrieben, denen günstige Effek-te auf die CholesEffek-terol-, Glukose- und Insulinkonzentration und die glykämische Kontrolle zugeschrieben werden [80, 359-361]. Dennoch war die Aufnahme von Hülsenfrüchten in der vorliegenden Arbeit invers mit für Typ-2-Diabetes protektiven Musterscorewerten ver-bunden. Für diese Beobachtung könnte eine Rolle gespielt haben, dass die überwiegende Aufnahmemenge der Hülsenfrüchte in der EPIC-Potsdam-Studie auf die für diese Region typischen Linsen-, Erbsen- und Bohneneintöpfe, die Bockwürste, Speck, Rind- und Schwei-nefleisch enthalten, zurückzuführen war. Zudem konnte in einer zusätzlichen Analyse, in der die Korrelationen der acht im simplifizierten Musterscore integrierten Lebensmittelgruppen untereinander berechnet wurden (s. Tabelle 38), eine direkte Beziehung des Verzehrs von Hülsenfrüchten zur Aufnahme der ebenfalls invers mit dem Musterscore assoziierten Le-bensmittelgruppen rotes Fleisch (r = 0.25), Bier (r = 0.11) und nicht-kalorienreduzierte Softgetränke (r = 0.08), gefunden werden.

Tabelle 38: Pearsonsche Korrelation zwischen den einzelnen Lebensmittelgruppen des simplifizierten Ernährungsmusterscores in der Fall-Kontroll-Studienpopulation (n=574)

Lebensmittelgruppe Rotes Fleisch

Hülsen-früchte

Helle Brotsorten

Soft-getränke¹

Frisches Obst

Süßer Brotaufstr.

Kaffee

Bier 0.17^*** 0.11^* 0.13^* 0.005 -0.24^*** -0.15^** 0.05 Rotes Fleisch 0.25^*** 0.15^** 0.19^*** -0.07 -0.03 0.11^*

Hülsenfrüchte 0.06 0.08^* -0.01 0.06 -0.03

Helle Brotsorten 0.14^** -0.06 0.10^* 0.07

Softgetränke¹ 0.02 0.07 0.08^*

Frisches Obst 0.11^* -0.03

Süßer Brotaufstrich 0.003

1 Nicht-kalorienreduzierte Softgetränke. ^***p-Wert < 0.0001, ^**p-Wert < 0.001, ^*p-Wert < 0.05.

Für den Zusammenhang zwischen Bier und dem Risiko für Typ-2-Diabetes existieren keine konsistenten Ergebnisse (s. Kapitel 1.3.2). Neben positiven Effekten des Bierkonsums auf diabetesassoziierte Biomarker [145, 148] werden auch potenzielle diabetogene Mechanis-men in ZusamMechanis-menhang mit dem Konsum alkoholischer Getränke, darunter Störungen des Glukosemetabolismus [152-154], diskutiert. In einer dänischen Studie wurden die Einkaufs-gewohnheiten von Bier und Wein kaufenden Personen unter Verwendung von Kassenbons

verschiedener Supermärkte, d.h. unabhängig von den bei Probandenbefragungen meist unvermeidlichen Verzerrungen der Selbstangaben, gegenübergestellt [362]. Es konnte fest-gestellt werden, dass Bierkäufer im Vergleich zu Weinkäufern insbesondere mehr rotes Fleisch, Softgetränke, Butter und Margarine sowie weniger Obst und Gemüse, Oliven, Öl und fettarme Milchprodukte erwarben und somit insgesamt eine ungesündere Lebensmit-telauswahl trafen. Die in Tabelle 38 wiedergegebenen Korrelationsberechnungen der auf Selbstangaben basierenden Aufnahmemengen der Lebensmittelgruppen des simplifizierten Musters lassen eine ähnliche Tendenz vermuten. So war der Bierkonsum in der Fall-Kontroll-Studienpopulation positiv mit dem Verzehr von rotem Fleisch (r = 0.17) und hellen Brotsorten (r = 0.13) und invers mit dem Obstkonsum (r = -0.24) assoziiert. Für die Le-bensmittelgruppe süßer Brotaufstrich konnten in der Literatur keine separaten Untersu-chungen hinsichtlich des Diabetesrisikos gefunden werden. Außerdem stellte der süße Brot-aufstrich in anderen diabetesassoziierten Ernährungsmustern keine eigenständige Lebens-mittelgruppe dar. Möglicherweise wurde die aufgrund der kleinen täglichen Verzehrsmen-gen eher untergeordnete Bedeutung des süßen Brotaufstriches in der Ernährung durch die Bildung einer separaten Lebensmittelgruppe in der vorliegenden Arbeit überschätzt. Den-noch war die Aufnahme des süßen Brotaufstriches auch nach Adjustierung für bekannte Risikofaktoren des Diabetes und der weiteren sieben Lebensmittelgruppen des simplifizier-ten Musters bei den Männern signifikant und bei den Frauen simplifizier-tendenziell mit einem reduzier-ten Diabetesrisiko verbunden (vgl. Tabellen 24 und 25).

In der Kohorten-Studienpopulation zeigte von den acht Lebensmittelgruppen des simplifi-zierten Musters der vorliegenden Arbeit neben dem süßen Brotaufstrich auch Kaffee eine signifikante (bei den Männern) bzw. tendenzielle (bei den Frauen) inverse Beziehung zum Risiko für Typ-2-Diabetes. Zudem war die Lebensmittelgruppe rotes Fleisch bei beiden Ge-schlechtern direkt mit dem Diabetesrisiko verbunden. Die zusätzliche Berücksichtigung von süßem Brotaufstrich, Kaffee oder rotem Fleisch zu den anthropometrischen Faktoren und Lebensstileigenschaften im Coxschen Modell resultierte jedoch lediglich in einer geringen und nicht-signifikanten Abschwächung der beobachteten inversen Beziehung des rungsmusters zum Diabetesrisiko. Das bedeutet, dass der Zusammenhang des Ernäh-rungsmusters mit dem Diabetesrisiko in der Kohorten-Studienpopulation nicht allein auf die signifikanten Beziehungen der einzelnen Lebensmittelgruppen zum Diabetesrisiko, sondern entsprechend der Philosophie des Ernährungsmusteransatzes eher auf die gesamte Muster-struktur zurückzuführen ist. In ähnlicher Weise wie in der vorliegenden Arbeit führte in der NHS die Adjustierung für rotes Fleisch und Wurstwaren, den signifikant mit Diabetes assozi-ierten Hauptkomponenten des „western“ Musters, zwar zu einer geringen Abschwächung der direkten Beziehung des „western“ Musters zum Diabetesrisiko, der signifikante Trend der beobachteten Beziehung blieb jedoch erhalten [11].

Da bekannt ist, dass sich die Ernährungsgewohnheiten zwischen Frauen und Männern un-terscheiden können, erfolgten sämtliche Betrachtungen bezüglich des Ernährungsmusters nach seiner Übertragung in die Kohorten-Studienpopulation geschlechtsstratifiziert. In Über-einstimmung mit Literaturhinweisen, die auf eine gesündere Ernährungsweise [363, 364]

und günstigere Ernährungsmusterscores [9] der Frauen im Vergleich zu den Männern hin-deuten, konnte festgestellt werden, dass sich ein größerer prozentualer Anteil an Frauen als von Männern durch hohe Scorewerte des Ernährungsmusters auszeichnete. Die inverse Be-ziehung des Ernährungsmusters zum Diabetesrisiko war bei den Frauen und Männern je-doch ähnlich stark ausgeprägt. In den weiteren Studien, in denen lebensmittelbasierte Er-nährungsmuster in Zusammenhang mit dem Auftreten inzidenter Typ-2-Diabeteserkran-kungen betrachtet wurden [10-12, 15, 158], bezogen sich die Analysen im Gegensatz zu der vorliegenden Arbeit entweder nur auf Frauen [11, 158], nur auf Männer [10] oder auf beide Geschlechter zusammen [12, 15]. Die in der finnischen Studie zusätzlich durchgeführ-te Überprüfung auf eine vorhandene Indurchgeführ-teraktion des „prudent“ oder „konservativen“ Mus-ters mit dem Geschlecht hinsichtlich des Diabetesrisikos ließ jedoch zumindest nicht auf einen modifizierenden Effekt des Geschlechts schließen [12]. Für das Diabetesrisiko konnte im höchsten im Vergleich zum niedrigsten Quartil der beiden Muster der finnischen Studie jedoch nur für die Frauen und nicht für die Männer eine statistische Signifikanz beobachtet werden.

Um zu untersuchen, ob die inverse Beziehung des simplifizierten Musters zum Diabetesrisi-ko durch die unterschiedliche Ausprägung bekannter RisiDiabetesrisi-kofaktoren des Typ-2-Diabetes modifiziert wird, wurden in der Kohorten-Studienpopulation zusätzlich zum Geschlecht auch für den Taillenumfang, den BMI, die sportliche Aktivität bzw. das Rauchverhalten stratifi-zierte Analysen durchgeführt. Es wurden keine statistisch signifikanten Interaktionen beo-bachtet. Jedoch war die inverse Beziehung des Musters zum Diabetesrisiko im Allgemeinen bei Vorhandensein eines Risikofaktors, d.h. bei vorliegendem abdominellen bzw. allgemei-nen Übergewicht, bei Inaktivität oder jemaligem Rauchen, etwas stärker ausgeprägt als bei Abwesenheit des entsprechenden Risikofaktors. Eine Ausnahme stellten die anthropometri-schen Größen bei den Frauen dar, in deren Strata die Risikobeziehung einen ähnlichen Trend besaß. Während keine der fünf Studien, die lebensmittelbasierte Ernährungsmuster hinsichtlich des Diabetesrisikos untersuchten [10-12, 15, 158], das abdominelle Überge-wicht als potenziell Effekt modifizierenden Faktor einschloss, wurde in den drei amerikani-schen Studien für BMI und körperliche Aktivität [10, 11, 158] und in der finniamerikani-schen Studie für BMI und Rauchen [12] stratifiziert. Wie in der vorliegenden Arbeit konnten dabei keine signifikanten Interaktionen beobachtet werden. Eine Ausnahme ergab sich jedoch hinsicht-lich des BMI in der NHS II. Hierbei wurde für Frauen mit hohen BMI-Werten (≥ 27 kg/m²) im Gegensatz zu denen mit niedrigeren BMI-Werten eine deutlich ausgeprägte Beziehung des identifizierten Musters zum Diabetesrisiko ermittelt [158]. Die weiterhin

vorgenomme-nen Stratifizierungen für die familiäre Vorgeschichte des Diabetes in der HPFS, der NHS und der NHS II [10, 11, 158] und für das Alter in der HPFS und der finnischen Studie [10, 12]

ließen auch für diese Faktoren keinen modifizierenden Effekt in der Beziehung des jeweili-gen Musters zum Diabetesrisiko erkennen.

4.3.3 Beziehung von Ernährungsmustern zu Nährstoffen und nicht-nutritiven