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Was ist Adipositas? Adipositas ist ein Zustand, der durch eine übermäßige Ansammlung von Fettgewebe im Körper gekennzeichnet ist. Die Adipositas wird heute als eine chronische Gesundheitsstörung verstanden. Sie beruht auf einer polygenetischen Veranlagung, geht mit einer hohen Begleit- und Folgemorbididtät einher und erfordert ein langfristiges Behandlungs- und Betreuungskonzept. Übergewicht und Adipositas sind in der Bevölkerung epidemisch verbreitet. Etwa jeder dritte erwachsene Bundesbürger ist deutlich übergewichtig und sollte aus medizinischen Gründen Gewicht abnehmen. Längst ist unbestritten, dass Übergewicht und Adipositas hohe Kosten für das Gesundheitssystem verursachen. Knapp 5 % aller Gesundheitsausgaben in den Industrieländern werden für die Behandlung der Adipositas und ihrer Folgen aufgewendet. 1. Definition und Klassifikation Übergewicht und Adipositas sind definiert als eine Vermehrung des Körpergewichtes durch eine über das Normalmaß hinausgehende Vermehrung des Körperfettanteiles. Eine graduierte Klassifizierung der Adipositas ist sinnvoll, um diejenigen Personen zu identifizieren, die ein erhöhtes Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko haben, und um adäquate Therapiestrategien entwickeln zu können. Die Klassifizierung der Adipositas erfolgt mit Hilfe des Körpermasseindex (Bodymass-Index = BMI). Der BMI ist der Quotient aus Gewicht und dem Quadrat der Körpergröße.
BMI = Gewicht (kg)
BMI = 96 kg = 96kg = 30,3 kg/m2 Übergewicht und Adipositas werden
anhand des BMI wie folgt klassifiziert (WHO Report 1995 und 1998):
BMI kg/(m)2; Normalgewicht 18,5 - 24,9 Übergewicht 25,0 - 29,9 Adipositas Grad I 30,0 - 34,9 Adipositas Grad II 35,0 - 39,9 Extreme Adipositas Grad III > 40 Der Quotient aus Taillen-
und Hüftumfang (waist-hip-ratio, WHR) ist ursprünglich als ein Parameter für
die Charakterisierung der abdominalen Adipositas identifiziert worden. Er
sollte bei Männern unter 1,0 und bei Frauen unter 0,85 liegen. Ein weiterer
Parameter für die Klassifizierung der Adipositas ist der Taillenumfang. Ein
leicht bzw. stark erhöhtes Risiko liegt gemäß WHO vor, wenn der
Taillenumfang bei Männern über 94 bzw. 102 cm und bei Frauen über 80 bzw.
88 cm liegt (Pouliot et al., 1994). 2. Epidemiologie Verlässliche Daten zur Häufigkeit
der Adipositas in der Bundesrepublik Deutschland gibt es erst seit wenigen
Jahren von der DHP (Deutsche Herz-Kreislauf-Präventionsstudie) und dem
MONICA-Projekt (Monitoring of International Trends and Determinants in
Cardiovascular Disease) sowie den Erhebungen des Bundesgesundheitsamtes.
Querschnittsuntersuchungen aus anderen Ländern sind nur beschränkt übertragbar,
da die Häufigkeit der Adipositas wesentlich von ökonomischen, kulturellen,
soziologischen und genetischen Faktoren geprägt wird. Nach der
DHP-Studie, die 1990 an 4.700 repräsentativ ausgewählten Männern und
Frauen im Alter zwischen 25 und 69 Jahren durchgeführt worden war, betrug
der mittlere BMI für Männer 26,8. 51% der Bevölkerung waren übergewichtig
(BMI = 25) und 19,3% der Frauen bzw. 17.2% der Männer adipös (BMI >
30). Von 1985 bis 1990 hat die Häufigkeit der Adipositas (BMI > 30) bei
Männern und Frauen erheblich zugenommen: 1985: 15,1% der Männer bzw. 16,5%
der Frauen, 1990: 17,2% der Männer bzw. 19,3% der Frauen) (Bergmann et al.,
1989, Hofmeister et al., 1994). Im Rahmen des MONICA- Projektes wurden
1989/1990 in Augsburg und zwei benachbarten Landkreisen über 500.000
Personen (25- bis 75-jährig) erfasst. Der durchschnittliche BMI betrug bei
Männern 26,9 und bei Frauen 26,0 (Filipiak et al., 1993). Die
aktuellsten Daten liegen vom Bundesgesundheitsamt vor (BGA 1994) und sind
1994 veröffentlicht worden. Dabei wird für die Adipositas eine Prävalenz
von 20% bestätigt. Aufgrund der vorliegenden Daten muss davon ausgegangen
werden, dass jeder zweite erwachsene Bundesbürger übergewichtig (BMI = 25)
und jeder fünfte bis sechste adipös (BMI = 30) ist. Im internationalen
Vergleich gehört die Bundesrepublik Deutschland zu den Ländern mit sehr
hoher Prävalenz der Adipositas, mit allgemein steigender Tendenz. Die Prävalenz
der Adipositas im Kindesalter wird aufgrund ihres besonderen Stellenwertes
gesondert betrachtet. 3. Pathophysiologie 3.1 Genetik Genetische Faktoren spielen
für die Entstehung von Adipositas eine bedeutende Rolle. Mit Hilfe von
Zwillings-, Adoptions- und Familienstudien konnte nachgewiesen werden, dass
ein Großteil der interindividuellen Unterschiede des BMI erblich bedingt
ist. (Bouchard et al., 1988; Stunkard et al., 1986) Studien an gemeinsam
oder getrennt aufgewachsenen Zwillingen ergaben, dass 60-80% der BMI-Varianz
genetisch bedingt ist. Jedoch nicht nur Körpergewicht und Fettmasse,
sondern auch die individuelle Gewichtszunahme bei Überernährung bzw. die
Gewichtsabnahme unter Reduktionsdiät werden durch genetische Faktoren
wesentlich beeinflusst. Fast immer kann der adipöse Phänotyp als das
Resultat einer Interaktion prädisponierender Erbanlagen mit Umweltfaktoren
wie hyperkalorischer, fettreicher Ernährung und Bewegungsmangel
interpretiert werden. Solche Erbanlagen können beispielsweise mit einer
vermehrten Nahrungsaufnahme, einem verminderten Energieumsatz oder einer
bevorzugten Energiespeicherung in Form von Fett assoziiert sein. Diese
Eigenschaften stellten in Zeiten limitierter Nahrungsressourcen und somit während
des größten Teiles der menschlichen Evolution einen Selektionsvorteil dar
und konnten so genetisch fixiert werden. Erst in der heutigen Zeit mit einer
fast unlimitierten Nahrungsversorgung in einigen Regionen der Erde erweisen
sich die gleichen Erbanlagen als ungünstig für Gesundheit und Überleben.
Die Tatsache, dass zahlreiche verschiedene Gene das Körpergewicht und
die Pathogenese von Adipositas beeinflussen, macht ihre Identifizierung sehr
schwierig. Dieser polygene Vererbungsmodus ähnelt der genetischen
Konstellation bei anderen Komponenten des metabolischen Syndroms, wie
Diabetes mellitus Typ 2, Dyslipoproteinämie und arterieller Hypertonie.
Statt einem einfachen Mendelschen Erbgang zu folgen, scheint die genetische
Prädisposition für diese Zivilisationserkrankungen aus der Addition
verschiedener sogenannter Suszeptibilitätsallele zu resultieren. Keine
dieser genetischen Varianten ist alleine für die Ausprägung des jeweiligen
Phänotyps ausreichend oder notwendig, sondern erhöht lediglich das Risiko
der Erkrankung. Seltene Ausnahmen hiervon stellen einige Formen syndromaler
Adipositas dar, die auf der Mutation eines einzelnen Gens oder einer
Chromosomenaberration beruhen. Häufigstes Beispiel ist mit einer Prävalenz
von zirka 1:25.000 das Prader-Willi-Syndrom, welches eine schwere,
stammbetonte Adipositas bei massiver Hyperphagie sowie Kleinwuchs,
Intelligenzminderung und einen hypogonadotropen Hypogonadismus umfaßt.
Keines der an den verschiedenen syndromalen Formen beteiligten Gene scheint
jedoch für die hohe Prävalenz von Adipositas in unserer Bevölkerung
relevant zu sein. Das Studium adipöser Tiermodelle, insbesondere die
Identifizierung einer Mutation im Leptingen als eine Ursache von massiver
Adipositas bei Mäusen, hat einem ganzen Forschungsgebiet großen Auftrieb
verliehen. So konnten alle fünf weiteren Mutationen identifiziert werden,
die für die monogenen Formen der Adipositas bei Nagetieren verantwortlich
sind. Auch beim Menschen wurden vier seltene autosomal rezessive Formen von
extremer Adipositas identifiziert, denen Mutationen in den Genen für Leptin,
Leptinrezeptor, Prohormon-Con-vertase-1 (PC-1) bzw. Proopiomelanocortin (POMC)
zugrunde liegen. Darüber hinaus wurden zahlreiche neue Proteine entdeckt,
die an der Regulation von Nahrungsaufnahme, Energieverbrauch und den
molekularen Mechanismen der Fettgewebedifferenzierung entscheidend beteiligt
sind. Das daraus resultierende Screening der kodierenden Gene nach
Mutationen und ihrer möglichen Assoziation mit Adipositas hat allerdings
bisher zu keinem entscheidenden Durchbruch geführt. Die Untersuchung
solcher Kandidatengene, wie dem b3-adrenergen Rezeptor oder den "Uncoupling
Proteinen" (UCP-1, UCP-2, UCP-3), ergab in keinem Fall eine eindeutige
Relevanz von Polymorphismen für den adipösen Phänotyp. Das systematische
Screening des gesamten menschlichen Genoms bei betroffenen Geschwisterpaaren
könnte eine viel versprechende Möglichkeit sein, wichtige chromosomale
Regionen mit den an der Entstehung von Adipositas beteiligten Genen zu
identifizieren. Dieses könnte in der Zukunft die Diagnostik verschiedener
Subtypen von Adipositas ermöglichen - mit entsprechenden Konsequenzen für
Prävention sowie pharmakologische und verhaltenstherapeutische Behandlung
(Bouchard et al., 1998). 3.2 Biochemie und Pathobiochemie des
Fettgewebes Die primäre Funktion des
Fettgewebes beruht auf der spezifischen Fähigkeit von Fettzellen,
Triglyzeride bei einer den Verbrauch übersteigenden Kalorienzufuhr zu
speichern und andererseits aus diesen Fettsäuren und Glyzerin freizusetzen,
wenn weniger Kalorien mit der Nahrung zugeführt werden als zur Deckung des
Energiebedarfes notwendig sind. Substrate für die Triglyzerid-Biosynthese
im Fettgewebe sind Kohlenhydrate und Lipide der Nahrung. Für eine vollständige
Synthese aus Kohlenhydraten müssen neben dem Glyzeridanteil auch Fettsäuren
vollständig aus Glukose synthetisiert werden. Glukose muss auf die Stufe
von Acetyl-CoA abgebaut werden, das dann als Substrat der Fettsäuresynthese
dient. Dieser Weg ist allerdings im menschlichen Fettgewebe von
untergeordneter Bedeutung. Wichtiger ist hier die Fettsynthese aus
triglyzeridreichen Lipoproteinen wie Chylomikronen oder VLDL. Die darin
enthaltenen Triglyzeride werden im Kapillarbett des Fettgewebes durch
Lipoproteinlipase zu Fettsäuren und Glyzerin gespalten, die Fettsäuren von
Fettzellen aufgenommen, zu Acyl-CoA aktiviert und anschließend mit aus der
Glykolyse stammendem a-Glycerophosphat verestert. Die Freisetzung der
in der Fettzelle gespeicherten Triglyzeride erfolgt nach deren Abbau zu
Fettsäuren und Glyzerin. Von regulatorischer Bedeutung ist, daß ein Teil
der durch Lipolyse freigesetzten Fettsäuren in der Fettzelle wieder zu
Acyl-CoA aktiviert und für einen Veresterungszyklus verwendet wird. Die
Stoffwechselleistungen der Fettzelle hinsichtlich Lipogenese und Lipolyse
unterliegen einer genauen hormonellen Regulation. Das wichtigste die
Lipogenese stimulierende Hormon ist Insulin. Seine Wirkung beruht auf einer
Steigerung der Glukoseaufnahme in die Fettzelle, die eine gesteigerte
Glykolyse, eine Aktivierung der Pyruvatdehydrogenase mit gesteigerter
Azetyl-CoA-Bildung und eine gesteigerte Fettsäurebiosynthese zur Folge hat.
Darüber hinaus ist Insulin ein Induktor der für die Hydrolyse
triglyzeridreicher Lipoproteine benötigten Lipoproteinlipase. Die
wichtigsten Stimulatoren der Lipolyse sind Katecholamine, die das
Adenylatzyklasesystem der Fettzelle über die b2- und in geringem Umfang über
b3-Rezeptoren aktivieren. Darüber hinaus ist eine Stimulierung der Lipolyse
auch mit Glukagon beschrieben worden. Glukokortikoide haben einen
permissiven Einfluß auf die Lipolyse. Von Bedeutung ist ebenfalls, daß
Fettgewebe nicht nur im Rahmen seiner metabolischen Aktivität in den
Energiestoffwechsel eingreift, sondern eine Reihe biologisch aktiver
Verbindungen sezerniert. Von besonderem Interesse ist in diesem Rahmen das
Hormon Leptin, welches vom Fettgewebe in Abhängigkeit von der Fettmasse
sezerniert wird. Außer dem Leptin werden im Fettgewebe Östrogen, der
insulinähnliche Wachstumsfaktor IGF-I, die Zytokine TNFa und TGFb sowie
eine Reihe von Komponenten des Komplementsystems sezerniert. Möglicherweise
haben die genannten Faktoren eine Bedeutung beim Zustandekommen der mit
Adipositas einhergehenden Insulinresistenz (Löffler, 1998; Ailhaud und
Hauner, 1998). 3.3 Regulation der Nahrungsaufnahme Die Nahrungsaufnahme ist
von entscheidender Bedeutung für die Deckung des Energiebedarfes sowie für
die funktionelle und anatomische Integrität des Organismus. Dies sichert
das Überleben des Individuums und die Aufrechterhaltung der Spezies. Unter
natürlichen Lebensbedingungen gibt es kein zu allen Zeiten im Übermaß
vorhandenes Nahrungsangebot. Bevor Nahrungsaufnahme und damit Energiezufuhr
erfolgen können, muss in der Regel zunächst Energie verbraucht werden. Im
Falle einer erfolglosen Nahrungssuche entsteht zwangsläufig ein mehr oder
weniger großes Energiedefizit, das zunächst aus den im Körper vorhandenen
Energiedepots gedeckt werden muss. Dies bedingt, dass im Falle eines
ausreichenden Nahrungsangebotes die Möglichkeit bestehen muss,
entsprechende Energiereserven in Form von Fettgewebe anzulegen. Die
Entstehung von Fettdepots ist deshalb etwas Physiologisches und ein Überlebensvorteil,
solange es sich um ein temporäres Geschehen handelt. Die Drosselung der
Nahrungsaufnahme durch das Regulationsprinzip der Sättigung dient nicht
dazu, die Energieaufnahme zu blockieren, sondern zu optimieren. Eine temporäre
Begrenzung der Nahrungsaufnahme ist erforderlich, um den Verdauungs- und
Resorptionsvorgängen den notwendigen Zeitraum für eine Aufschlüsselung
der Substrate im Darm und den anschließenden Transport in die Blutbahn zu
verschaffen. Sättigung entsteht durch ein komplexes Zusammenspiel
zwischen Magen-Darm-Trakt und Zentralnervensystem. Dehnungsreize innerhalb
des Magens bewirken eine Aktivierung afferenter Bahnen des Nervus vagus, die
wiederum in den übergeordneten Regulationszentren des Hypothalamus die
Nahrungsaufnahme herunterregulieren. Innerhalb des Hypothalamus sind
zahlreiche klassische und peptiderge Neurotransmitter - Noradrenalin,
Serotonin, Cholezystokinin, Glucagon-like Peptid I, Neuropeptid Y, Galanin
etc. - synergistisch an der Regulation beteiligt. Die Energieaufnahme bei
sehr energiedichten, fettreichen Nahrungssubstanzen ist in vergleichbaren
Zeiträumen höher als bei voluminösen aber insgesamt energieärmeren
Nahrungssubstraten (Kohlenhydrate, Eiweiße, insbesondere Ballaststoffe).
Diese grundlegenden Regulationsmechanismen werden sehr stark durch kognitive
und sensorische Einflüsse über das Großhirn verändert. Die
hedonistischen Qualitäten der Nahrung überspielen sehr schnell die Sättigungsregulation
und begünstigen eine übermäßige Energieaufnahme (Blundell et al., 1993;
Schick und Schusdziarra, 1994). 4. Risiken der Adipositas Die klinische Relevanz von
Übergewicht und Adipositas wurde in der Vergangenheit häufig unterschätzt.
Wichtigstes Ziel der Adipositasbehandlung muss die Senkung von Inzidenz und
Prävalenz der adipositasbedingten Folgeerkrankungen sein, um Morbidität
und Mortalität der Bevölkerung in Deutschland entscheidend zu reduzieren.
Wichtige Schrittmacher in diesem Zusammenhang sind Hypertonie, Diabetes und
Hyperlipidämie, die auch unter dem Begriff des metabolischen Syndroms
zusammengefasst werden. 4.1 Hypertonie Eine arterielle Hypertonie
ist die häufigste Begleiterkrankung der Adipositas. Die mit einer Million
Teilnehmern bislang größte Prävalenzstudie fand bei noch nicht
quantifiziertem Übergewicht eine Zunahme der Hypertoniewahrscheinlichkeit
von 50% (Stamler et al., 1978). In der NHANES-II-Studie konnte in der
gesamten Population (20 bis 75 Jahre) bei einem BMI > 27 eine dreimal höhere
und bei jüngeren Adipösen (20 bis 45 Jahre) eine sechsmal höhere
Hypertonieprävalenz festgestellt werden (Kuczmarski et al., 1994). Die
PROCAM-Studie beschreibt ebenfalls eine kontinuierliche Beziehung zwischen
BMI und Hypertonieprävalenz. 23,4% der Personen mit BMI 25,1-27,5 sowie
47,8% mit BMI > 30 kg/m2 wiesen einen arteriellen Hypertonus auf (Assmann
und Schulte, 1992). Die Relevanz stammbetonter Adipositas drückt sich in
der Verdoppelung der Prävalenz einer arteriellen Hypertonie bei Frauen (20
- 59 Jahre) mit einem Taillenumfang von > 88 cm gegenüber 80-87,9
cm, bei Männern mit einem Taillenumfang von > 102 cm im Vergleich zu
94-101,9 cm aus (Lean et al., 1995). Ein Schlüsselmechanismus für
die Hypertonie bei stammbetonter Adipositas wird in der Insulinresistenz mit
einer Aktivierung des Renin-Angiotensin- und des sympathischen Nervensystems
gesehen (Tuck et al., 1981; Landsberg und Krieger, 1989).
Gewichtsabnahme führt regelhaft zu einer Senkung systolischer und
diastolischer Blutdruckwerte. Das Ausmaß der Blutdrucksenkung ist - einer
Dosis-Wirkung-Beziehung entsprechend - der Gewichtsreduktion proportional (Reisin
et al., 1983). Ein in 21 Wochen bei jungen übergewichtigen Patienten
erreichter Gewichtsverlust um 7,1 kg übertraf den blutdrucksenkenden
Effekt, der in der Kontrollgruppe mit einer medikamentösen Monotherapie
(200 mg Metoprolol) erzielbar war (MacMahon et al., 1985). Eine
prognoserelevante Blutdrucksenkung (> 5 mmHg diastol.) ist allein durch
Gewichtsabnahme zu erzielen (Goldstein, 1992).
published:
www.apimanu.com
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