Lässt ein verfettetes Pankreas die grauen Zellen schrumpfen, die Kognition ermüden und Schlaganfällen freien Lauf? Welche Rolle die Verteilung von Bauchfett für den Kopf spielt.
Für Eilige gibt’s am Ende eine Zusammenfassung.
Intraabdominelles Fett – viszeral im freien Bauchraum sowie ektopisch in den dort platzierten Organen akkumuliert – ist im Übermaß unstrittig als polyvalenter Übeltäter ausgemacht. Zu den Opfern zählt auch das Gehirn. Dessen Struktur, die Neurophysiologie und damit auch die kognitive Leistungsfähigkeit bleiben wohl nicht von den Folgen der Adipositas verschont. Das legen Studien nahe, die die Assoziationen zwischen Fettleibigkeit, nachteilig veränderten Gehirnstrukturen und verminderten kognitiven Leistungen aufzeigen (hier, hier).
Diesen Arbeiten gemein ist die Nutzung des Body Mass Index (BM), der Waist-to-Hip-Ratio (WHR) oder bestenfalls der per Dual-Röntgen-Absorptiometrie (DEXA) bestimmten viszeralen Gesamtfettmasse als Adipositas-Kriterium. Die genaue Fettlokalisation im Bauchraum bleibt dabei unberücksichtigt. Eine kürzlich in Radiology publizierte MRT-Analyse der viszeralen Fettverteilung legt nahe, dass nicht die viszerale Fettmasse allein, sondern auch das detaillierte Verteilungsprofil eine maßgebliche Rolle für das Ausmaß der adipositasbedingten Gehirnschädigungen spielt. Zwei, bislang noch nicht beschriebene Fettverteilungsmuster sind demnach besonders stark mit ungünstigen strukturellen Gehirnveränderungen, Verminderung der kognitiven Leistungsfähigkeit sowie erhöhten neurologischen und psychischen Erkrankungsrisiken assoziiert.
Nach Ergebnissen früherer Bildgebungsstudien (hier, hier) ist Viszeralfett-dominierte Adipositas mit einer Abnahme der Grauen Substanz und einer Zunahme von Hyperintensitäten in MRT-Scans der Weißen Substanz als Zeichen von Läsionen im Marklager assoziiert. Darunter leidet die neuronale Informationsübertragung zwischen verschiedenen Hirnarealen. Durch die konsekutive Störung neuronaler Schaltkreise steigt das Risiko für neurologische/kognitive Einbußen (hier) sowie die Entwicklung psychischer Erkrankungen (hier, hier).
Inwieweit die genaue anatomische Lage der viszeralen Fettdepots von Relevanz für diese pathogenen Gehirnveränderungen sein kann, ist bislang kaum erforscht. Aufgrund methodischer Schwächen liefern bisherige Studien wenig Belastbares. Der oft verwendete BMI liefert keine Informationen über die Körperzusammensetzung. Auch WHR und Bauchumfangsmessung liefern nur grobe Annäherungswerte für die Höhe des Viszeralfettanteils. Und selbst die vergleichsweise aufwendige DEXA ermöglicht aufgrund unzureichender Weichteil-Kontrastierung keine präzise Quantifizierung von viszeralem, subkutanem sowie ektopisch in Organen akkumuliertem Fettgewebe. Um diese Lücke zu schließen, nutzten Wissenschaftler der Xuzhou Medical University (CN) MRT-Verfahren zur quantitativen Analyse von Körperfettverteilung und Gehirnstrukturen.
Ziel dieser Studie war die präzise Identifizierung der Körperfett-Verteilungsmuster, um deren mögliche Assoziationen zu Gehirnstrukturen, kognitiven Leistungen und neurologischen/psychiatrischen Erkrankungen aufzudecken. Die hochauflösende MRT erlaubt eine genaue Fett-Quantifizierung in subkutanen, viszeralen und ektopisch-organischen Körperkompartimenten (Leber, Bauchspeicheldrüse, Skelettmuskel, Herz etc.). Die Studienautoren verwendeten prospektive Daten der UK-Biobank, einer der probandenstärksten und datendichtesten bevölkerungsbasierten Beobachtungskohorten im Bereich Gesundheit. Von insgesamt über 500.000 gelisteten Personen wurden rund 26.000 Kandidaten (Altersdurchschnitt 55 ± 7,4 Jahre, Altersspanne: 37–73 Jahre, ♀:♂ = 52:48, BMI 26,5 ± 4,1) in die Studie aufgenommen. Einschlusskriterien waren das Vorliegen vollständiger Datensätze zu
Zur statistischen Auswertung wurde die latente Profil-Analyse genutzt, die verborgene Muster in Messdatenreihen aufdeckt. Dabei identifizierten die Studienautoren aus den MR-Tomogrammen der Fettdepots sechs verschiedene Fettverteilungsmuster:
Der erste auffällige Befund aus dem Abgleich der Fettverteilungsprofile mit MRT-Scans des Gehirns war ein signifikant zwischen etwa 1 % und knapp 3 % verringertes Gesamthirnvolumen in den Profilen 1–5 gegenüber dem schlanken Referenzprofil 6. Eine analoge Volumenreduktion zeigte sich für die Graue Substanz und gehäuft auch im Frontal- und Temporallappen des Cortex. In der Weißen Substanz ließen die MR-Tomogramme der Profile 1–5 gegenüber dem Referenzprofil um 20 bis fast 77 % vergrößerte Hyperintensitätsvolumina erkennen. Diese Verhältnisse wurden bei beiden Geschlechtern gemessen.
Die Einzelanalyse der Fettverteilungsprofile ergab bei beiden Geschlechtern für das Pankreas-prädominante und bei Männern auch für das „Skinny fat“-Profil die deutlich stärksten Assoziationen zur Volumenreduktion der Grauen Substanz und zu Hyperintensitäten in der Weißen Substanz. So war das durchschnittliche Graue-Substanz-Volumen bei Männern/Frauen mit Fettpankreas signifikant um 3,4 %/3,2 % gegenüber dem schlanken Referenzprofil reduziert. Das Hyperintensitätsvolumen in der Weißen Substanz lag bei fettem Pankreas um 76,6 % (♂) bzw. 75,4 % (♀) höher. Dazu passend schnitten Personen mit diesen beiden Fettverteilungsmustern im Mittel deutlich schlechter bei kognitiven Tests ab und wiesen höhere Raten an psychischen und neurologischen Erkrankungen auf.
Die Bewertung der kognitiven Leistungen erfolgte aus den Ergebnissen von sechs etablierten Tests (psychomotorische Geschwindigkeit, Arbeitsgedächtnis/Aufmerksamkeit, verbal-numerisches Denken, vorausschauendes Denken, allgemeine kognitive Leistung). Die neurologische und psychische Gesundheit wurde über die Diagnosen von 18 Erkrankungen, darunter Alzheimer, andere Demenzformen, Bipolare Störung, Depressionen, Angststörungen, Parkinson, Epilepsie, MS und Schlaganfall, beurteilt.
Männer mit Pankreasprofil erkrankten beispielsweise fast dreimal so häufig wie schlanke Geschlechtsgenossen (0,63 vs. 0,23 %) an Parkinson und litten gut zweieinhalbmal so häufig an Nervenwurzel- und Nervenplexus-Erkrankungen. Bei Skinny-fat-Männern stach neben einer etwa verdoppelten Depressionshäufigkeit besonders eine fast zweieinhalbmal so hohe Schlaganfallprävalenz (5,67 vs. 2,34 %) heraus. Bei Frauen mit hoher Pankreasfett-Belastung fallen besonders um mehr als das Dreifache erhöhte Schlaganfall- (3,35 vs. 1,10 %) und Epilepsieraten (1,76 vs. 0,50 %) im Vergleich zu schlanken weiblichen Personen ins Auge. Die Skinny-fat-Verteilung war mit einer 5,5- bzw. 2,4-fachen Prävalenzerhöhung für Bipolare Störungen und Depressionen verbunden.
Insgesamt entsprachen viele der strukturellen und funktionellen Befunde den Symptomen der natürlichen Hirnalterung. Somit scheinen das Pankreas-dominante und das schlank-fette Profil der akzelerierten Neuroseneszenz Vorschub zu leisten.
Das Pankreas-dominante Fettverteilungsprofil war insgesamt mit tendenziell hoher Gesamtkörperfettbelastung und einem relativ hohen BMI verbunden. Auffallend bei diesem Profil war die Kombination des hohen pankreatischen Fettanteils im Bereich von 30 % (das Doppelte bis Dreifache im Vergleich zu den Profilen 2–5, bis zum Sechsfachen gegenüber dem schlanken Referenzprofil) mit einem unterdurchschnittlich niedrigen Leberfettgehalt. Die Leber-dominante Fettverteilung war zwar bei beiden Geschlechtern mit einigen funktionellen Einbußen (prospektives Gedächtnis, bipolare und depressive Störungen) assoziiert. Signifikante Zeichen defizitärer zerebraler Strukturveränderungen (Graue/Weiße Substanz, präfrontaler Kortex) waren aber nicht nachweisbar.
Studienleiter Dr. Kai Liu, Medizinische Universität Xuzhou erklärt:
„In unserem radiologischen Alltag diagnostizieren wir oft eine Fettleber. Doch hinsichtlich atrophischer Gehirnstrukturen, kognitiver Einbußen und neurologischer Erkrankungen sollte ein hoher Pankreasfettgehalt als potenziell größeres Risiko erkannt werden als eine Fettleber.“
Eine 2017 publizierte, fast 6.000 Personen einschließende Kohortenstudie aus Island, die AGES-Reykjavik Study, hat geschlechtsspezifisch unterschiedliche Wirkungen subkutaner (!) Fettansammlungen sowohl im Abdominal- als auch im Oberschenkelbereich aufgedeckt. Bei Frauen zeigte sich statistisch signifikant eine inverse Assoziation zwischen Subkutanfettgehalt und demenziellen Erkrankungen, die bei Männern nicht ermittelt wurde. Für das Viszeralfett waren in jener Arbeit dagegen für beide Geschlechter keine solchen neuroprotektiven Wirkungen nachweisbar. Die Ergebnisse der aktuellen Fettprofil-Studie offenbarten keinen geschlechtsspezifischen Unterschied in Bezug auf die Identifikation der gehirngesundheitlich ungünstigsten Fettverteilungsprofile. In verschiedenen quantitativen Wirkungsdetails war – wie beschrieben – ein solcher Unterschied jedoch auszumachen.
Die Fettprofilstudie aus Xuzhou liefert deutliche Hinweise, dass die bislang gängige Praxis, die Risiken verstärkter Fettansammlungen allein aufgrund der viszeralen Gesamtfettmasse und des BMI zu beurteilen, unzureichend ist. Dem Fettverteilungsmuster mit individuell variierenden Orten verstärkter Fettansammlung kommt nach den Analyseergebnissen in Bezug auf strukturellen Gehirnabbau samt kognitiver Einbußen und erhöhten Krankheitsrisiken maßgebliche Bedeutung zu.
Die offenbar vom Skinny-fat-Profil (normaler bis nur leicht erhöhter BMI) ausgehenden Negativwirkungen belegen einmal mehr die beschränkte Aussagekraft des BMI im Hinblick auf pathogene Risiken. Die Studienautoren sehen in einer auf unterschiedlichen Fettverteilungsmustern basierenden Adipositas-Klassifikation einen wichtigen Schritt im Hinblick auf die Beurteilung der individuellen Risiken für unterschiedliche Adiposität-assoziierte Folgeerkrankungen.
Die Wirkungszusammenhänge gilt es nun aufzudecken. Warum etwa sind konzentrierte Fettansammlungen im Pankreas mit besonders starken Veränderungen von Gehirnstrukturen verbunden, eine verfettete Leber aber nicht? Warum ist beim pankreatischen Typ das Leberfett so niedrig? Viele offene Fragen! Die Verifizierung/Falsifizierung der Studienergebnisse und Entschlüsselung von Signalwegen wird wohl noch Zeit in Anspruch nehmen. Frühere Studien (hier) weisen bei noch großen Wissenslücken auf eine starke, das individuelle Fettverteilungsmuster bestimmende genetische Komponente hin. Trotz all dieser Wissenslücken sollte die gefestigte Evidenz zu den vielgestaltigen Negativwirkungen der viszeralen/ektopischen Adipositas insgesamt allen Betroffenen und ihren Unterstützern Motivation liefern, an den vorhandenen Stellschrauben (Ernährung, körperliche Aktivität) zu drehen – auch wenn das Fleisch bei willigem Geiste schwach und zu allem Übel das genetische Familienerbe auf Hungerzeiten programmiert ist.
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