Fettstoffwechselstörungen / Pathophysiologie / Symptome

Adipositas

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 Das Wichtigste verständlich

Adipositas bedeutet Fettleibigkeit oder starkes Übergewicht und wird laut WHO definiert als ein Body-Mass-Index (BMI) von 30 kg/qm und darüber. Sie gilt als Risikofaktor für viele Krankheiten, so vor allem für Herzkreislaufkrankheiten wie Herzinfarkt und Schlaganfall und für Stoffwechselkrankheiten, wie die Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus) und die Fettleberentzündung (Steatohepatitis).

Der Grad des Übergewichts wird nach dem “Body Mass Index“, BMI, bemessen. Für die Einschätzung des Krankheitsrisikos wird zudem der Bauchumfang (Taillenumfang) herangezogen.

Häufige Ursachen

Die Ursachen einer Adipositas sind komplex. Es spielen die Ernährung, die körperliche Bewegung und in hohem Maß auch eine genetische und epigenetische Veranlagung eine Rolle. Bereits eine falsche Ernährung der Mutter in der Schwangerschaft kann epigenetische Veränderungen hervorrufen, die sich auf das Kind übertragen. Insbesondere eine übermäßige Zuckerzufuhr (Süßigkeiten, Getränke) wirkt sich aus. Süßigkeiten für kleine Kinder durch “wohlmeinende” Erwachsene können zu genetischen Fehlfunktionen führen und das spätere Essverhalten negativ beeinflussen. (1)Metabolism. 2019 Mar;92:37-50. DOI: 10.1016/j.metabol.2018.10.007 (2)Front Pediatr. 2021 Jan 12;8:581461. doi: 10.3389/fped.2020.581461

Folgen

Adipositas fördert die Entstehung von Krankheiten, so ganz besonders degenerative Knochen- und Gelenkerkrankungen, Schlaganfall und Herzinfarkt.

Mit zunehmender Adipositas erhöht sich das Risiko für folgende Entwicklungen:

Vorbeugung und Behandlung

Bereits Kleinkinder sollten an zuckerarme Ernährung gewöhnt werden. Wichtig ist es, sich entwickelndes Körpergewicht rechtzeitig unter Kontrolle zu bringen. Dazu gehören

  • eine gesunde kalorienreduzierte und zuckerfreie Ernährung (Vermeidung von Überfütterung schon als Kleinkind) und
  • eine ausreichende körperliche Bewegung.

Starkes Übergewicht mit einem BMI (body mass index) von über 40 scheint jedoch meist nur mit einer gewichtsreduzierenden Operation (bariatrische Chirurgie) ausreichend behandelbar zu sein.

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Ausprägung

Hinsichtlich der Ausprägung einer Adipositas (Grad 1, 2, 3) siehe unter Body Mass Index.

  • 25 – 29,99 = Übergewicht
  • 30 – 34,99 = Adipositas Grad I
  • 35 – 39,99 = Adipositas Grad II
  • = / > 40 = Adipositas Grad III

Bedeutung des Taillenumfangs

Wesentlich für die Abschätzung koronarer und cerebrovaskulärer Risiken ist nicht nur das absolute Körpergewicht sondern die Art der Fettverteilung. Insbesondere die abdominelle Fettmasse erhöht die Stoffwechselrisiken. Neben dem Gewicht ist daher auch der Taillenumfang ein wichtiges Maß zur Beurteilung einer Adipositas. Bei Personen mit einem BMI > 24,9 sollte daher immer auch der Taillenumfang gemessen werden. Liegt er bei Frauen > 88 cm und bei Männern > 102 cm, so liegt eine abdominelle Adipositas vor. Sie aussagekräftiger als der BMI und weist auf ein erhöhtes Risiko für Arteriosklerose, Herzinfarkt und Schlaganfall hin.

Ursachen

Ursache ist immer eine zu hohe Kalorienaufnahme. Das Antrieb zu Essen richtet sich nicht nach dem körperlichen Bedarf, sondern schießt darüber hinaus.

  • Essverhalten im Kindesalter: Ein wesentlicher Grund für Übergewicht liegt bereits im Kindesalter, wo sich das Essverhalten übergewichtiger Eltern auf die Kinder überträgt.
  • Gestörter Hormonhaushalt: Ein weiterer Grund liegt in einem gestörten Hormonhaushalt, der medizinisch eruiert werden muss:
  • Stress: Er kann zu verändertem Essverhalten führen (siehe unter Stress – Stressbewältigung),
  • Genetische Anomalien: Es gibt genetische Prädispositionen für Adipositas. Träger eines im Intron1 veränderten FTO-Gens (Variante FTO rs9939609) beispielsweise haben ein etwa 20-30% erhöhtes Risiko (3)Science. 2007;316:889–894. (4)Science. 2007;316:889–894 Inzwischen sind eine Reihe von genetischen Variationen bekannt, so des Gens für den Melanocortin 4 Rezeptor (MC4R), Neuropeptide Y Rezeptor Y2 (Npy2R), fat mass- und obesity-associated (FTO) and Neuropeptide FF Rezeptor 2 (NPFFR2) (5)Obesity (Silver Spring). 2011 Nov;19(11):2241-7. doi: 10.1038/oby.2011.239.
  • Epigenetische Veränderungen des Erbguts: Sie sind mit Adipositas relativ häufig assoziiert. Es findet sich gehäuft eine Methylierung der HIF3A-Locus in Blutzellen und Fettgewebe (6)Lancet. 2014 Jun 7;383(9933):1990-8. doi: 10.1016/S0140-6736(13)62674-4.

Pathophysiologie

Offenbar spielen bei der Entstehung von starkem Übergewicht viele Ursachen und Mechanismen eine Rolle. Die wichtigsten sind folgende (7)Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2009;49:868–913:

Insulin-empfindlicher Glukosetransporter

  • Die Adipozyten des Fettgewebes enthalten in ihrer Zellmembran den Insulin-empfindlichen Glukosetransporter GLUT4. Bei Adipositas ist GLUT4 herunterreguliert; dies bewirkt eine vermehrte Sekretion des Retinol-bindenden Proteins RBP4 (Vitamin-A-Transportprotein) durch die Adipozyten. RBP4 gilt als Signal für die Entstehung der peripheren Insulinresistenz. Über diesen Weg führt die Adipositas zum metabolischen Syndrom und zum Diabetes mellitus.  (8)Metabolism. 2010 Jan;59(1):118-22

Bedeutung von Ghrelin

  • Ghrelin ist ein Hormon der Magenschleimhaut, das im Stammhirn als Hungersignal wirkt. Seine Produktion wird bei bestimmten Verfahren gewichtsreduzierender Operationen am Magen gezielt reduziert. Die Forschung versucht, einen Ghrelin-Hemmer zu finden, der sich zur medikamentösen Gewichtsabnahme eignet (9) 2010 Jan;31(1):44-60. doi: 10.1016/j.yfrne.2009.. Auch Ghrelinrezeptor-Antagonisten sind offenbar erfolgversprechend (10) 2013 Dec 23;3:e99. doi: 10.1038/nutd.2013.41. (11)Int J Mol Sci. 2017 Jun 19;18(6). pii: E1302. doi: 10.3390/ijms18061302..
    • Ghrelin verstärkt die abdominale Adipositas unabhängig von seiner Hunger anregenden Wirkung. (12)Mol Endocrinol. 2009 Jun;23(6):914-24
    • Eine Helicobacter-pylori-Infektion führt zu einer Reduzierung der Ghrelin-Produktion. Umgekehrt führt eine Helicobacter-Eradikation zu einer Erhöhung der Ghrelin-Produktion und damit zu einer Gewichtszunahme. (13)Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2009 Sep;12(5):522-5

Bedeutung von braunem Fett

Die Aktivität von braunem Fett, das eine wesentliche Rolle bei der raschen Temperaturregulation spielt, ist bei Adipösen vermindert. Ob sich hieraus ein therapeutischer Ansatz ergibt, ist Gegenstand der Forschung. (14)PLoS One. 2011 Feb 24;6(2):e17247 (15)Cells. 2021 Nov 5;10(11):3030. doi: 10.3390/cells10113030

Bedeutung von Leptin

Leptin wird als Anti-Adipositas-Hormon bezeichnet, da es das Hungergefühl beeinflusst. Meist findet man bei adipösen einen zu hohen Leptinspiegel im Blut. Untersuchungen haben jedoch ergeben, dass die Leptinrezeptoren nicht abnormal verändert sind. Der Mechanismus des erhöhten Leptinspiegels ist daher nicht geklärt.

→ Leptin

Bedeutung von Genetik und Epigenetik

Offenbar sind viele Gene an der Entwicklung einer Fettsucht beteiligt. Es gibt nur wenige monogenetische Ursachen (Beispiel Prader-Willi-Syndrom). Zu den beteiligten Genen gehört SREBP1, das sowohl mit der Fettspeicherung als auch mit dem Typ-2-Diabetes assoziiert ist. (16)Prog Mol Biol Transl Sci. 2010;94:39-74 Durch einen epigenetischen Mechanismus kann damit, so wird angenommen, eine alimentär zustande gekommene Adipositas der Mutter als Anlage an das Kind weiter gegeben werden. In früher Kindheit kann eine “epigenetische Programmierung” durch z. B.

  • erhöhten Zuckerkonsum,
  • ultra-verarbeiteten Lebensmitteln,
  • Infektion mit dem Adenovirus 36,
  • Exposition von endokrinen Disruptoren (z. B. Chemikalien in Plastikflaschen und Mikroplastik)

zu abnormem Essverhalten und Übergewicht  in späteren Jahren führen. (17)Nutrients. 2021 Aug 9;13(8):2730. DOI: 10.3390/nu13082730

Rolle des Darmmikrobioms

Die Zusammensetzung der Bakterienstämme im Darm stark übergewichtiger Kinder (Darmmikrobiom) ist gegenüber der nicht-adipöser Kindern verändert. Es wurde eine geringere Vielfalt an Bakterienstämmen und proportional mehr Firmicutes (im Verhältnis zu Bacteroidites 16 mal mehr) als nicht adipöse Menschen gefunden. Firmicutes verstoffwechseln Polysaccharid-Ballaststoffe, so dass mehr  kurzkettige Fettsäuren und Monosaccharide entstehen, was sich auf den Zuckerhaushalt des Körpers auswirkt und das Risiko für ein metabolisches Syndrom (Insulinresistenz, Fettstoffwechselstörung etc.) erhöht. (18)Nutrients. 2021 Aug 9;13(8):2730. DOI: 10.3390/nu13082730

Sexueller Missbrauch als prädisponierender Faktor

Menschen mit einer Vorgeschichte von sexuellem Missbrauch haben ein um etwa 50% erhöhtes Risiko einen BMI von über 35kg/m2 zu bekommen. (19)J Obes. 2013;2013:374050. doi: 10.1155/2013/374050 Sie tendieren zudem dazu nach einer gewichtsreduzierenden Operation weniger an Gewicht abzunehmen als Kontrollgruppen. (20)Obes Rev. 2012 Oct;13(10):892-901

Adipositas als Risikofaktor für Krankheiten

Adipositas ist ein Risikofaktor für

Erhöhtes Risiko für Herzkreislaufkrankheiten

Starkes Übergewicht ist assoziiert mit Herzinfarkt und Schlaganfall. Eine Analyse von Studien zwischen 1948 und 2005 mit insgesamt 1.8 Millionen Teilnehmern ergab, dass für eine BMI-Zunahme von je 5 kg/m2 die Gefahr eines Herzinfarkts um den Faktor 1,27 und eines Schlaganfalls um 1.18 steigt. Maßnahmen zur Reduzierung erhöhter Werte von Blutzucker, Cholesterin und Blutdruck konnten das erhöhte Herzinfarktrisiko um die Hälfte und das erhöhte Schlaganfallrisiko um ¾ senken. Aber zur völligen Senkung der erhöhten Risiken ist eine Erreichung und Aufrechterhaltung des optimalen Körpergewichts erforderlich. (22)Lancet. 2014 Mar 15;383(9921):970-83

Die Kombination von Adipositas, Herz-Kreislaufkrankheit, metabolischem Syndrom und Immobilität wird wegen des deutlich erhöhten Risikos cerebrovaskulärer Komplikationen als “tödliches Quartett” zusammengefasst.

Erhöhtes Risiko für Atemstörungen bei Adipositas

Eine ausgeprägte Adipositas wirkt sich negativ auf die Atmung aus. Sie ist mit einer alveolären Hypoventilation assoziiert. Dabei wirken verschiedene Ursache zusammen: mechanischer Erschwernis, reduzierter zentraler Atemantrieb, Obstruktion der oberen und unteren Atemwege und Schlafapnoe. Um negative Auswirkungen (inklusive einer erhöhten Mortalität) zu vermeiden, sollte die Behandlung möglichst frühzeitig einsetzen. Sie umfasst ein Bündel an Maßnahmen, zu denen vor allem eine Gewichtsabnahme und eine PAP-Behandlung (positive airway pressure) zählen (23)Curr Pulmonol Rep. 2015 Mar 1;4(1):42-55 (24)Sleep Med Clin. 2014 Sep;9(3):315-325. Die PAP-Therapie während Schlafphasen gehört mit anderen zusammen (z. B. Vermeidung von atemdepressiven Medikamenten) zu den wirksamsten Maßnahmen, die bei einer COPD eine erneute Hospitalisation vermeiden helfen (25)J Clin Sleep Med. 2015 Jun 15;11(6):663-70. (Siehe auch unter Schlafapnoe-Syndrom.)

Kindliches Übergewicht

Kindliches Übergwewicht ist multifaktoriell bedingt (26)J Pediatr (Rio J). 2024 Mar-Apr;100 Suppl 1(Suppl 1):S48-S56. doi: 10.1016/j.jped.2023.09.011:

  • Zu den ursächlichen Faktoren von kindlichem Übergewicht gehört die Ernährungssituation der Mutter. Ein Übergewicht der Mutter vor der Schwangerschaft und eine Gewichtszunahme im ersten Schwangerschaftsdrittel erhöht das Risiko besonders.
  • Paradoxerweise sind auch Untergewicht und Mangelernährung der Mutter ein möglicher Faktor. Begründet wird dies damit, dass sich der kindliche Stoffwechsel so anpasst, dass er ein Überleben ermöglicht; er zehrt die Mutter aus. Dieser Stoffwechseltyp kann nachgeburtlich anhalten und zu Übergewicht führen.
  • Zudem gibt es verschiedene genetische und vererbbare Faktoren, die das Kind mitbekommen hat; mehr als 900 Gene wurden mit Fettleibigkeit in Verbindung gebracht. Auch bedeutet eine verkürzte Stillzeit (unter 6 Monate) mit ein höheres Risiko für Fettleibigkeit.
  • Ein wesentlicher Faktor ist eine falsche, überkalorische und zuckerreiche Ernährung.
  • Von Bedeutung sind ebenfalls psychosoziale Stressfaktoren, wie Mobbing, Arbeitslosigkeit der Eltern, Einwanderung und negative Kindheitserfahrungen. Alle diese Faktoren können sich epigenetisch niederschlagen und dauerhaft wirken.

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Therapie der Adipositas

Entscheidend für eine vorbeugende Behandlung von Übergewicht und Adipositas ist die frühzeitige Erkennung falscher Ernährungsgewohnheiten schon im Kindesalter. Die Entwicklung eines Diabetes mellitus sollte schon im vorklinischen Stadium durch einen Glukosebelastungstest in Abständen überprüft werden.

Änderung des Lebensstils

Die Behandlung der Adipositas stützt sich auf eine Reduktion der Kalorienzufuhr, eine Umstellung der Ernährung auf vermehrt pflanzliche Nahrungsmittel (beispielsweise mehr Obst und Gemüse), und gleichzeitig eine vermehrte körperliche Aktivität.

Wenn eine ursächliche Grunderkrankung ausgemacht werden kann, beispielsweise eine Hypotyreose oder ein ein metabolisches Syndrom (s.o.), ist diese mit zu behandeln.

Eine Änderung des Lebensstils mit dem Ziel einer Gewichtsabnahme reicht alleine häufig nicht aus, um auch LDL-Cholesterin und das Risiko vaskulärer Ereignisse senken zu können. Dies besagt eine große Studie (über 9,6 Jahre bei 5145 Patienten mit Typ-2-Diabetes und Übergewicht bzw. Adipositas). Bei einer mittleren Gewichtsabnahme von 8,6% (vs. 0,7% in der Kontrollgruppe) sanken HbA1c und die Risikofaktoren mit Ausnahme des LDL-Cholesterins. Die kardiovaskulären Ereignisse in den beiden Gruppen unterschieden sich nicht (1.83 bzw. 1.92 Vorkommnissen pro 100 Personenjahre). (27)N Engl J Med 2013; 369:145-154 Um auch eine Senkung des LDL-Cholesterins zu erzielen, muss ggf. medikamentös unterstützt werden.

→ Fettsenker

Körperliche Bewegung

Körperliche Aktivität ist ein wesentliches Standbein der Therapie, da diätetische Maßnahmen allein in der Regel einen nur geringen und wenig nachhaltigen Effekt ausmacht. Dies gilt selbst bei denjenigen, die das Adipositas-assoziierte Allel des FTP-Gens besitzen (s.o.). (28)PLoS Med. 2011 Nov;8(11):e1001116. Epub 2011 Nov 1

→ Körperliche Aktivität

Inkretine

Inkretine bzw. Inkretinmimetika bessern die durch Fettleibigkeit geförderte prädiabetische und diabetische Stoffwechsellage und unterstützen das therapeutische Ziel einer Gewichtsabnahme. Sie regen die Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse an, Insulin zu produzieren. Inzwischen sind Inkretinmimetika als “Abnehmspritzen” bekannt geworden. Präparate sind beispielsweise Exenatid (Byetta®), Liraglutid (Victoza®), Semaglutid (Ozempic®) und Tirzepatid (Mounjaro®).

→ Inkretine und Inkretinmimetika

Weitere Therapie-Optionen

Zu den Möglichkeiten, Gewicht zu reduzieren, siehe unter

Insbesondere die gewichtsreduzierende Chirurgie hat eine hohe Erfolgsaussicht. Sie kommt in Betracht bei einem BMI über 40 kg/m2 oder bei einem BMI über 35 kg/m2 plus einer gewichtsassoziierten Komplikation. Die Erfolgsaussicht ist um so größer, je stärker die Gewichtsreduktion in der Vorbereitungsphase mit Einübung in eine Diät und vermehrte körperliche Bewegung ausfällt. (29)Surg Obes Relat Dis. 2009 Nov-Dec;5(6):713-21 Andere Untersuchungen zweifeln das an. (30)Surg Obes Relat Dis. 2011 Nov-Dec;7(6):760-7; discussion 767

Therapiemöglichkeit bei Mangel an funktionell wirksamem Leptin

Bei Kindern mit erhöhtem Appetit und übernormaler Gewichtszunahme findet sich in seltenen Fällen ein genetischer Defekt des Leptingens und ein peripherer Mangel an funktionell wirksamem Leptin. Dies gilt auch für die angeborene Lipodystrophie mit Hypertriglyceridämie. In diesen Fällen scheint eine Behandlung mit einem der in Entwicklung befindlichen Leptin-Analoga (wie Metreleptin) eine entscheidende Besserung des Essverhaltens und eine Normalisierung des Gewichts herbeiführen zu können.

Neue Entwicklungen

Die verschiedenen Maßnahmen zur Senkung des Übergewichts sind individuell unterschiedlich wirksam. Dies liegt in den unterschiedlichen Ursachen und den unterschiedlichen Pathomechanismen begründet. Seit die genetischen und epigenetischen Zusammenhänge besser bekannt sind, werden Wege gesucht, die Adipositasbehandlung zu individualisieren (31)Nat Rev Endocrinol. 2013 Jul;9(7):402-13. doi: 10.1038/nrendo.2013.57. (32)Gastroenterol Rep (Oxf). 2017 Nov;5(4):266-270. doi: 10.1093/gastro/gox033.

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Verweise

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