Zusammenhang zwischen der Aufnahme von verzweigtkettigen Aminosäuren im Erwachsenenalter und dem Risiko für Typ-2-Diabetes sowie damit verbundenen Risikofaktoren
Typ-2-Diabetes (T2D) stellt eine wachsende globale Gesundheitsbelastung dar und führt zu erheblichen Kosten in Gesundheitssystemen weltweit. Verzweigtkettige Aminosäuren (BCAAs), bestehend aus Leucin, Isoleucin und Valin, sind essentielle Aminosäuren, die eine zentrale Rolle in der Proteinsynthese, der Glukosehomöostase und nährstoffsensitiven Signalwegen spielen. Obwohl erhöhte BCAA-Plasmaspiegel die Entwicklung von T2D vorhersagen, bleibt der Zusammenhang zwischen der diätetischen BCAA-Aufnahme und dem T2D-Risiko unklar. Bisherige Studien basierten oft auf Einzelmessungen und berücksichtigten nicht die dynamischen Veränderungen der BCAA-Aufnahme im Lebensverlauf. Diese Studie untersuchte mithilfe einer Langzeitperspektive über 18 Jahre den Einfluss von BCAA-Aufnahmeverläufen auf das T2D-Risiko und damit verbundene Biomarker.
Methoden
Die Daten stammen aus der China Health and Nutrition Survey (CHNS; 1991–2011) mit 13.122 Teilnehmenden. Ausschlusskriterien umfassten unplausible Energieaufnahme, Extremwerte bei BCAA-Aufnahme, Teilnahme an nur einer Erhebung, Alter unter 18 Jahren, vorbestehender Diabetes und Schwangerschaft. Die Nahrungsaufnahme wurde mittels dreier 24-h-Recalls und eines Haushaltslebensmittelinventars über 3 Tage erfasst. Der BCAA-Gehalt wurde anhand der Chinese Food Composition Table als Energiedichte (mg/kcal) berechnet. Anthropometrische Variablen wurden bei jeder Erhebung gemessen, und Blutproben (2009) analysierten Nüchtern-Glukose, HbA1c sowie Lipidmarker. T2D wurde durch Selbstauskunft, Blutzuckerwerte, HbA1c oder Diabetestherapie definiert.
Mittels latenter Klassen-Mischmodelle (LCMM) wurden vier BCAA-Aufnahmeverläufe identifiziert:
- T1: Leicht-stabil – Stabile niedrige Aufnahme (62,6 % der Teilnehmenden).
- T2: Schwer zu leicht – Hohe Aufnahme im jungen Erwachsenenalter, die mit dem Alter abnahm (5,1 %).
- T3: Moderat zu schwer, dann Rückgang – Anstieg bis zum mittleren Alter, gefolgt von einem Rückgang (6,6 %).
- T4: Leicht zu moderat – Allmählicher Anstieg der Aufnahme (25,7 %).
Ergebnisse
In multivariablen Cox-Regressionsmodellen zeigten die Verläufe T3 und T4 ein signifikant erhöhtes T2D-Risiko im Vergleich zu T1:
- T3: Hazard Ratio (HR) 1,36 (95 %-KI: 1,04–1,78).
- T4: HR 1,51 (95 %-KI: 1,30–1,74).
Subgruppenanalysen ergaben in T3 und T4 höhere Spiegel von Gesamtcholesterin, LDL-C, Triacylglycerin, Harnsäure, Lipoprotein A und Apolipoprotein B sowie niedrigeres HDL-C. Nüchtern-Glukose und HbA1c unterschieden sich nicht signifikant, zeigten jedoch tendenziell höhere Werte in T3 und T4.
Eine Mediationsanalyse identifizierte Gesamtcholesterin, HDL-C, Triacylglycerin und Apolipoprotein B als partielle Mediatoren des Zusammenhangs zwischen BCAA-Aufnahmeverläufen und T2D. Diese Biomarker erklärten 12,1–15,2 % des Gesamteffekts.
Diskussion
Die Studie unterstreicht die Bedeutung einer langfristigen Kontrolle der BCAA-Aufnahme zur Prävention von T2D. Ein Anstieg der BCAA-Aufnahme im späteren Erwachsenenalter erhöhte das T2D-Risiko, selbst bei niedriger Basisaufnahme. Eine Reduktion hoher BCAA-Aufnahmen im jungen Erwachsenenalter (T2) schien dagegen protektiv.
Mögliche Mechanismen umfassen die Aktivierung hepatischer mTOR-Signalwege durch BCAAs, die die Umwandlung freier Fettsäuren (FFA) in Triacylglycerin hemmen und zu Hyperlipidämie beitragen. In Adipozyten stimulieren BCAAs die AMPK-vermittelte Lipolyse, erhöhen Plasmaspiegel von FFA und fördern hepatische Insulinresistenz.
Fazit
Diese Studie liefert neue Erkenntnisse zur langfristigen Wirkung von BCAA-Aufnahmemustern auf das T2D-Risiko und unterstreicht die Notwendigkeit frühzeitiger Interventionen. Zukünftige Forschung sollte den Zusammenhang zwischen BCAAs und kardiovaskulären Erkrankungen sowie die klinische Umsetzbarkeit der Ergebnisse untersuchen.
DOI: 10.1097/CM9.0000000000001526