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IABC AG: Prävention von Stoffwechselerkrankungen

Die Versorgung mit Mikronährstoffen wie Vitaminen, Mineralien und Spurenelementen hängt unmittelbar mit der Entstehung verschiedener Stoffwechselerkrankungen zusammen. Um einen latenten Mangel frühzeitig zu erkennen und einer Erkrankung vorzubeugen, hat das Institut für angewandte Biochemie (IABC) in Kreuzlingen Untersuchungsmethoden entwickelt, die anhand bestimmter Marker Aussagen über den individuellen Bedarf ermöglichen.

Otto Knes, Geschäftsführer des Instituts für angewandte Biochemie in Kreuzlingen © Keller-Ullrich

„Uns geht es um die schnelle und praktische Anwendbarkeit neuester Forschungsergebnisse,“ erklärt Otto Knes, Biochemiker und Geschäftsführer des IABC. Das Kreuzlinger Labor arbeitet daher unter anderem auch im Europäischen Kompetenznetzwerk EURRECA mit. Das von der Europäischen Kommission finanzierte Projekt hat zum Ziel, europaweit wissenschaftliche Übereinstimmung bezüglich der Nachweise und Empfehlungen von Mikronährstoffen zu schaffen und diese in nationale Regelwerke umzusetzen.

Zusammenhang von Enzymaktivität und Mikronährstoffen

Im Fokus stehen dabei Abweichungen von Sollwerten im Stoffwechsel. Das ist an sich noch keine neue Methode. Doch im Gegensatz zu herkömmlichen Analysemethoden nimmt das IABC Marker in den Blick, die Hinweise auf einen sich anbahnenden Krankheitsprozess geben, bevor die Krankheit tatsächlich mit klinischen Symptomen bereits ausgebrochen ist. „Wir verwenden Marker nicht als Diagnostik für eine Krankheit, sondern als Abweichung vom Gesundheitszustand,“ sagt Otto Knes.

Klassisches Beispiel ist etwa die Entstehung eines Diabetes Typ II. Die Schulmedizin überwacht den Blutzuckerspiegel. Solange dieser in Ordnung ist, ist der Patient auch nicht erkrankt. Es ist jedoch schon lange bekannt, dass sich ein Diabetes Typ II über einen längeren Zeitraum entwickelt. Zunächst wird ein erhöhter Insulinbedarf durch Mehrproduktion einfach ausgeglichen. Doch dieser Prozess funktioniert nicht auf Dauer, da die Zielzellen immer unsensitiver auf das Insulin werden und immer höhere Insulinkonzentrationen benötigen. Schließlich sind die insulinproduzierenden Zellen erschöpft und der Diabetes wird manifest. Dann lässt sich der Prozess nur noch bedingt rückgängig machen. Das Ziel von IABC ist es, bereits den Entstehungsprozess etwa eines Typ-II-Diabetes zu erkennen, um die Erkrankung zu vermeiden.

Denn inzwischen sind Stoffwechselmarker bekannt, die zeigen, wie es um die Insulinsensitivität bestellt ist. „Wir definieren diese Marker, um frühzeitig eingreifen zu können,“ erklärt Otto Knes. Dabei werden Enzymaktivitäten untersucht, die mit Mikronährstoffen korreliert sind. Im Blick haben die Fachleute vom IABC dabei jedoch nicht unbedingt einzelne Krankheiten, sondern vielmehr zunächst eher unspezifische Prozesse, die jedoch zu verschiedensten Erkrankungen führen können. Das sind vor allem drei verschiedene Bereiche. Nämlich chronische Entzündungen oder sogenannter „Entzündungsstress“, oxidativer Stress (Überschuss an freien Radikalen) sowie metaboler Stress (Verschiebung von Metaboliten, wie beispielsweise ein Anstieg von Triglyceriden, verursacht durch Übergewicht, einseitige Fehlernährung etc.; auch eine Veränderung der Konzentration von Intermediärprodukten, wie etwa ein Anstieg des Homocysteins oder verringerte Produktion von Schilddrüsenhormonen durch Jodmangel sind weitere Beispiele für oxidativen Stress). Gemeinsam ist allen drei Bereichen, dass sie über enzymatische Prozesse reguliert werden. Diese benötigen wiederum eine ausreichende Zufuhr von Mikronährstoffen.

Individuelle Substitution

Doch die breit gestreute und völlig unspezifische Zufuhr von Vitamintabletten oder Mineralpräparaten ist bereits seit einiger Zeit in Verruf geraten. Denn im Gegensatz zu früheren Glaubenssätzen wie „viel hilft viel“ hat sich teilweise das Gegenteil herausgestellt: Überdosierung kann schaden. Außerdem ist – auch dank genetischer Untersuchungen – inzwischen klar, dass der Bedarf nicht nur aufgrund unterschiedlicher Belastung, wie körperliche oder geistige Arbeit, Schwangerschaft oder Rekonvaleszenz stark schwankt, sondern tatsächlich auch aufgrund der jeweils individuellen genetischen Ausstattung.

„Wir wollen Marker finden, die die Zufuhr von Mikronährstoffen rechtfertigen,“ erklärt Otto Knes. Die Bestimmung von Blutspiegeln der Mikronährstoffe an sich reicht dafür nicht aus, denn dieser sagt nicht unbedingt etwas aus über die metabole Aktivität. So kann etwa der Folsäurespiegel durchaus im Normbereich liegen und trotzdem kann das als Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen geltende Homocystein nicht regelrecht abgebaut werden. Denn einige Menschen, bei denen eine bestimmte Genvariante vorliegt, benötigen mehr Folsäure für einen reibungslosen Homocysteinstoffwechsel als andere.

Die Versorgung mit Mikronährstoffen hängt unmittelbar mit der Entstehung verschiedener Stoffwechselerkrankungen zusammen © B. van Ommen et al.

Wechselwirkung zwischen Ernährung und Genetik

Das IABC hat sich daher nicht nur auf die Definition und Untersuchung bestimmter Marker spezialisiert, sondern bietet seit einiger Zeit auch genetische Analysen an, die darauf abzielen, das persönliche Risiko zu erkennen und damit frühzeitig einzugreifen. Wichtig ist Otto Knes dabei jedoch, dass er mit einer solchen Untersuchung den Patienten keine Angst machen will. Eine bestimmte Gen-Ausprägung bedeutet lediglich, dass deren Träger ein erhöhtes Risiko trägt, etwa Übergewicht oder eine Herz-Kreislauf-Erkrankung zu entwickeln.

Das ist jedoch kein schicksalhaft unabwendbarer Prozess. Velmehr ermöglicht die frühzeitige Analyse, rechtzeitig durch Umstellung des Lebenswandels und/oder Substitution von Mikronährstoffen einzugreifen, um eine Erkrankung zu verhindern. „Wir interessieren uns für die Wechselwirkung zwischen Genetik und Ernährung. Ziel ist es, Risiken, die in den Genen stecken, durch eine Änderung des Lifestyles unterdrücken zu können", erklärt der Biochemiker. Inzwischen hat das IABC bereits eine umfangreiche Datenbank mit über 30.000 Datensätzen aufgebaut, anhand derer sich die Werte vor und nach der individuellen Substitution mit Mikronährstoffen vergleichen lassen.

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