Adipositas – das Zusammenspiel von Genetik, Biologie und Umwelt entschlüsseln

Im vergangenen Jahrhundert haben Forscher und das öffentliche Gesundheitswesen enorme Fortschritte bei der Eindämmung von Infektionskrankheiten gemacht, aber diese Fortschritte werden teilweise durch einen starken Anstieg der Häufigkeit von Herz- und Lungenerkrankungen, Diabetes, lebensstilbedingten Krebsarten und anderen nicht übertragbare Krankheiten zunichte gemacht.¹ Einer der Hauptgründe für den Anstieg dieser Krankheiten ist die steigende Prävalenz von Adipositas.

Die Biomedizin definiert Adipositas als übermäßige Fettansammlung, die ein Gesundheitsrisiko darstellt. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist die grundlegende Ursache für Adipositas und Übergewicht ein Energieungleichgewicht zwischen aufgenommenen und verbrauchten Kalorien. Weltweit hat sich der Verzehr von energiereichen, fett- und zuckerhaltigen Lebensmitteln erhöht, während körperliche Aktivität und Energieverbrauch abgenommen haben (z. B. durch die sitzende Tätigkeit bei vielen Arbeitsformen, Veränderungen bei Transportmitteln und die zunehmende Verstädterung). Veränderungen in den Ernährungs- und Bewegungsmustern sind häufig das Ergebnis ökologischer und sozialer Veränderungen, die mit der Entwicklung und einem Mangel an unterstützenden Maßnahmen in Sektoren wie Gesundheit, Landwirtschaft, Verkehr, Stadtplanung, Umwelt, Lebensmittelverarbeitung, Vertrieb, Marketing, Kommunikation und Bildung einhergehen.²

Adipositas sollte als eine chronische Krankheit betrachtet werden, die aus komplexen, systemischen, multikausalen Pathologien oder Problemen herrührt, die in der sitzenden Natur des modernen postindustriellen Lebens verwurzelt sind. Sie kann mit besser verfügbaren und erschwinglicheren Lebensmitteln, Veränderungen in der Ernährung, möglichen Veränderungen des Darmmikrobioms, psychologischen Reizen wie Stress, epigenetischen Auslösern und Störungen des physiologischen inneren Milieus verknüpft werden. Adipositas ist als Krankheit, die Menschen mit niedrigerem sozioökonomischem Status und insbesondere Frauen betrifft, auch eine Verkörperung sozialer und gesundheitlicher Ungleichheiten und erfordert daher Ansätze, die für alle zugänglich sind und die Betroffenen stärken. Um die Behandlung und Prävention von Adipositas zu verbessern, ist ein besseres Verständnis der Ursachen von Adipositas dringend erforderlich.

Forscher aus der Biomedizin und den Sozial- und Geisteswissenschaften befassen sich eingehend mit den relevanten Dimensionen und potenziellen Lösungen für die schnell wachsende Adipositas-Epidemie. Obwohl wir zunehmend verstehen, wie das Verlangen nach Nahrung im Gehirn von Personen mit Adipositas gestört ist, wie Hormone aus Darm und Fettgewebe Appetit und Sättigung im Hypothalamus regulieren oder wie eine Fettgewebe-Dysfunktion sekundäre Gesundheitsprobleme verursacht, sind wir bis heute nicht in der Lage, dieses Wissen in Präventionsstrategien auf gesellschaftlicher Ebene umzusetzen.

Doch auch wenn es keinen Zweifel daran gibt, dass die grundlegende Ursache von Adipositas ein langfristiges Energieungleichgewicht zwischen zu vielen aufgenommenen Kalorien und zu wenigen verbrauchten Kalorien ist: die Faktoren, die zu übermäßigem Essen und Bewegungsmangel beitragen, sind komplex. Die enorme Komplexität der kausalen Beziehungen, die für Adipositas relevant sind, wurde in der Adipositas-Systemkarte zusammengestellt.³

Die Schlüsselrolle bestimmter Hirnregionen bei der Regulierung des Körpergewichts wurde durch die Beobachtung deutlich, dass Tiere mit Läsionen und Menschen mit Tumoren, die den Hypothalamus betreffen, ein abnormales Nahrungssuchverhalten und Adipositas entwickeln.^4,5  Mit der Feststellung, dass eine Mutation im ob-Gen (die das Fettgewebehormon Leptin kodiert)⁶ bei ob/ob-Mäusen⁷ , Eine schwere Asipositas veursacht, wurde offensichtlich, dass zentrale neuronale Schaltkreise, die die Energiehomöostase steuern, Signale aus peripheren Geweben, wie Fettgewebe⁸, integrieren, was die zahlreichen biologischen Einflüsse verdeutlicht, die dabei eine Rolle spielen.

Darüber hinaus deuten Beobachtungen aus Zwillings- und Adoptionsstudien^9,10 darauf hin, dass Adipositas eine vererbte Störung der Energiehomöostase sein könnte. Die Vererbbarkeit des BMI wird auf 40–70 % geschätzt.^11,12 Tatsächlich unterstreichen Entdeckungen, dass Mutationen in Genen, die eine zentrale Rolle bei der Regulierung der Energiehomöostase^13–17 spielen, schwere Adipositas beim Menschen verursachen können, die Bedeutung biologischer Faktoren bei der Pathogenese von Adipositas. Andererseits sind monogenetische Ursachen für Adipositas selten und können das Ausmaß der Adipositas-Pandemie nicht erklären. Darüber hinaus wurde in genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) herausgefunden, dass nur ~2 % der BMI-Variabilität durch gemeinsame einzelne genetische Variationen erklärt werden können.¹⁸ Es ist klar, dass Veränderungen in der Bevölkerungsgenetik den Anstieg der Adipositasprävalenz in nur 40 Jahren nicht erklären können.

Tatsächlich könnte ein Großteil der BMI-Variabilität auf Wechselwirkungen zwischen Genen und Umwelt oder Genen und Verhalten zurückzuführen sein, auch in der vorgeburtlichen Umgebung. Interessanterweise kann die mütterliche Ernährung während der Schwangerschaft DNA-Methylierungsmuster beeinflussen, die bei den Nachkommen über Jahrzehnte bestehen bleiben und sogar an zukünftige Generationen vererbt werden können.¹⁹

Die sozialen, ökologischen und biologischen Faktoren, die zur Adipositas beitragen, sind extrem komplex und noch schwieriger zu entschlüsseln. Während genetische Faktoren und biologische Mechanismen, die an der Regulierung des Körpergewichts beteiligt sind, unbestreitbar sind, trägt die sitzende Lebensweise der modernen Zeit – in Kombination mit den extremen ökologischen und sozialen Veränderungen des letzten Jahrhunderts – weiterhin zur Adipositas-Pandemie bei, was wiederum die Inzidenz von Herz- und Lungenerkrankungen, Diabetes, lebensstilbedingten Krebserkrankungen und anderen nicht übertragbaren Krankheiten beschleunigt. Um die Behandlung und Vorbeugung von Adipositas zu verbessern, müssen wir dringend auf ein besseres Verständnis der Ursachen von Adipositas in allen Aspekten der Gesellschaft und der adipogenen Umwelt hinarbeiten.