Warum werden wir immer dicker? Unterschätze Faktoren bei Übergewicht

Fachleute sprechen von einer regelrechten Adipositas-Epidemie. Insbesondere in westlichen Industrieländern ist die Zunahme von Fettleibigkeit besonders alarmierend. Die steigende Prävalenz von Übergewicht und Fettleibigkeit war Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten mit dem Ziel, die Ursachen für die ständige Zunahme aufzuklären und mögliche Lösungsansätze aufzuzeigen. Dabei stellte sich heraus, dass gängige Erklärungen, wie kalorienreiche Ernährung und Bewegungsmangel, nicht ausreichen, um die globale Zunahme von Fettleibigkeit vollständig zu erklären. Vor allem Umweltfaktoren scheinen laut neusten Studien eine größere Rolle bei der Entstehung von Übergewicht zu spielen, als bislang angenommen. Hier ein kurzer Überblick über die wichtigsten Faktoren:

• Menschen werden seit circa den 1960er Jahren immer dicker.
• Heute ist die Bevölkerung in den westlichen Ländern im Durschnitt so übergewichtig wie noch nie.
• Im Vergleich zum Jahr 1975 sind heute dreimal so viele Menschen von Adipositas betroffen.
• Adipositas ist ein Hauptrisikofaktor für zahlreiche weit verbreitete Volkskrankheiten, wie Diabetes Typ 2, Bluthochdruck, Herzerkrankungen und bestimmte Krebsarten.
• Kalorienreiche Ernährung und Bewegungsmangel sind zwar an der Entstehung maßgeblich beteiligt, reichen aber nicht aus, um den drastischen Anstieg zu erklären.
• Umweltfaktoren und genetische Faktoren haben laut neusten Studien in diesem Zusammenhang eine bislang unterschätzte Bedeutung.
• Bezüglich der Umweltfaktoren scheinen sogenannte Obesogene eine zentrale Rolle zu spielen. Dabei handelt es sich um Chemikalien, die die Funktion des Körpers beeinflussen können, indem sie die Fettansammlung fördern und den Stoffwechsel verändern.
• Die Einflüsse bei der Entstehung von Adipositas sind komplexer als bislang gedacht und erfordern neue Modelle, die als Grundlage für verbesserte Präventions- und Behandlungsmethoden dienen.

Adipositas als komplexes Syndrom verstehen

Fettleibigkeit, medizinisch als Adipositas bezeichnet, ist ein Zustand, der durch eine übermäßige Fettansammlung im Körper gekennzeichnet ist, welche die Gesundheit beeinträchtigen kann. Nach Vorgaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) gilt eine Person als adipös, wenn sie einen Body-Mass-Index (BMI) von 30 oder höher hat. Der BMI ist ein einfaches Verhältnis von Gewicht zu Körpergröße und dient als ein allgemeiner Indikator zur gesundheitsbezogenen Beurteilung des Körpergewichts. Die offensichtlichsten Ursachen für die Entstehung von Übergewicht lassen sich größtenteils auf zwei Hauptfaktoren zurückführen: Kalorienüberschuss und Bewegungsmangel. Ein Kalorienüberschuss entsteht, wenn mehr Energie über die Nahrung aufgenommen wird, als der Körper benötigt, beziehungsweise verbraucht. Die überschüssige Energie wird im Körper in Form von Fett gespeichert. Während die Menschheit vor der Industrialisierung keinen permanenten Zugang zu hochkalorischen Lebensmitteln hatte, stehen diese heute in unerschöpflichem Umfang zur Verfügung. Gleichzeitig führt der technologische Fortschritt zu einem zunehmend sitzenden Lebensstil, was mit einem geringeren täglichen Energieverbrauch einhergeht. Neben diesen umwelt- und verhaltensbedingten Faktoren spielt die individuelle Physiologie eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung von Fettleibigkeit. Der Metabolismus, also die Art und Weise, wie der Körper Energie aus der Nahrung umwandelt und verbraucht, variiert von Person zu Person. Ein langsamer Stoffwechsel mit einer geringeren Energieverbrennung kann das Risiko für Adipositas erhöhen. Darüber hinaus sind auch genetische Faktoren an dem Risiko für Fettleibigkeit beteiligt. Genetische Variationen können beeinflussen, wie der Körper Nahrung speichert und Energie verbraucht, sowie das Hunger- und Sättigungsgefühl reguliert. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Fettleibigkeit das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels von verhaltensbedingten, umweltbedingten, metabolischen und genetischen Faktoren ist. Ein umfassendes Verständnis dieser Faktoren ist daher entscheidend, um effektive Strategien zur Bekämpfung der Adipositas-Epidemie zu entwickeln und umzusetzen.

Seit den 1960er Jahren steigt das durchschnittliche Körpergewicht

Im Rahmen einer umfangreichen Langzeitstudie, die in dem renommierten „British Medical Journal“ vorgestellt wurde, untersuchte eine Arbeitsgruppe die Gewichtsentwicklung der norwegischen Bevölkerung im Laufe von 50 Jahren. Dabei wurde auch der Einfluss der Umwelt auf den BMI in Abhängigkeit von der genetischen Veranlagung bewertet. Daten von 118.959 Personen im Alter von 13 bis 80 Jahren wurden bei der Auswertung berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigen, dass der BMI seit den 1960er Jahren sowohl bei genetisch vorbelasteten als auch bei nicht vorbelasteten Menschen im Durchschnitt stetig angestiegen ist. Dabei wurde in jedem Jahrzehnt der Anstieg im Vergleich zur vorherigen Dekade deutlicher. Den größten BMI-Unterschied dokumentierte das Team in den 2000er Jahren. Da auch immer mehr Menschen betroffen waren, deren Genetik nicht zum Adipositas-Risiko beiträgt, kommen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu dem Schluss, dass Umweltfaktoren den größten Anteil zu der Adipositas-Epidemie beitragen.

Die vier Adipositas-Modelle

Wie oben bereits erwähnt ist die drastische Gewichtszunahme der Bevölkerung nicht allein durch Kalorienüberschuss und Bewegungsmangel zu erklären. Um die komplexen Ursachen von Fettleibigkeit besser zu verstehen, haben Fachleute verschiedene Modelle entwickelt, die erklären, wie Veränderungen im Körpergewicht entstehen und warum einige Menschen eher zu Übergewicht neigen als andere. Die vier bedeutendsten Modelle sind das Energiebilanzmodell (EBM), das Kohlenhydrat-Insulin-Modell (CIM), das Reduktions-Oxidations-Modell (REDOX) und das Obesogen-Modell (OBS). Jedes dieser Modelle bietet einen einzigartigen Blickwinkel auf die Mechanismen hinter Adipositas.

Energiebilanzmodell (EBM) 

Das Energiebilanzmodell ist das traditionellste und bekannteste Modell zur Erklärung von Adipositas. Es basiert auf der Annahme, dass Gewichtszunahme hauptsächlich durch ein Ungleichgewicht zwischen der Energieaufnahme und dem Energieverbrauch entsteht. Wer regelmäßig mehr Kalorien durch Nahrung und Getränke aufnimmt, als der Körper durch tägliche Aktivitäten und Stoffwechselprozesse verbrennt, nimmt laut dem Modell zu. Das EBM betont die Wichtigkeit der Kalorienkontrolle durch Ernährung und körperliche Bewegung als Hauptstrategie zur Gewichtsregulierung. Hinweis: Aus unserer Sicht erklärt dieses Modell aber nicht ausreichend genug die zugrunde liegende Bio-Chemie! So gibt es Lebensmittel, wie z.B. Galactose Zucker oder MCT C8 Fettsäuren, welche zwar hohe Kalorien aufweisen, aber dennoch beim Abnehmen helfen, weil sie zum Beispiel die Mitochondrienleistung erhöhen und somit Fett im eigentlichen Sinne abbauen.

Kohlenhydrat-Insulin-Modell (CIM)

Das Kohlenhydrat-Insulin-Modell konzentriert sich auf die qualitativen Aspekte der Ernährung und ihre Auswirkungen auf den Stoffwechsel. Dieses Modell postuliert, dass der Konsum von leicht verdaulichen Kohlenhydraten, wie raffiniertem Zucker und Weißmehl, zu einem schnellen Anstieg des Blutzuckerspiegels und einer erhöhten Insulinausschüttung führt. Insulin fördert die Fettanlagerung und hemmt den Fettabbau, was Gewichtszunahmen begünstigt. Das CIM legt nahe, dass nicht allein die Kalorienmenge, sondern vor allem die Art der konsumierten Lebensmittel und deren Einfluss auf Hormone wie Insulin für Adipositas mitverantwortlich sind.

Reduktions-Oxidations-Modell (REDOX)

Das Reduktions-Oxidations-Modell, oder kurz REDOX-Modell, beleuchtet die Rolle von Stoffwechselprozessen auf zellulärer Ebene, insbesondere die Balance zwischen reduzierenden (Energie liefernden) und oxidierenden (Energie verbrauchenden) Reaktionen. Das Modell beleuchtet, wie eine Störung dieser Balance zu einer ineffizienten Energieverwendung und somit zu einer verstärkten Fettansammlung führen kann. Eine Störung der Balance zwischen reduzierenden und oxidierenden Reaktionen wird oft durch eine Ernährung hervorgerufen, die reich an verarbeiteten Lebensmitteln und arm an Nährstoffen ist. Das REDOX-Modell unterstreicht die Bedeutung einer nährstoffreichen Ernährung, bei der hochverarbeitete Lebensmittel gemieden werden.

Obesogen-Modell (OBS) Untergruppe von Umweltchemikalien (endokrine Disruptoren) 

Das Obesogen-Modell konzentriert sich auf die Rolle von Umweltchemikalien, die als Obesogene bezeichnet werden, und deren Einfluss auf die Gewichtszunahme. Obesogene können den Hormonhaushalt des Körpers stören, den Stoffwechsel verlangsamen und die Fähigkeit des Körpers verändern, Fett zu speichern und zu verbrauchen. Dieses Modell erweitert das Verständnis von Adipositas über Ernährung und Bewegung hinaus und berücksichtigt, wie die Exposition gegenüber bestimmten Chemikalien in unserer Umwelt die Adipositas-Epidemie vorantreiben kann. Es hebt die Notwendigkeit hervor, sowohl individuelle Verhaltensweisen als auch Umweltfaktoren zu adressieren, um die Fettleibigkeit wirksam zu bekämpfen.

Jedes dieser Modelle liefert einen wichtigen Blickwinken auf die Entstehung von Adipositas und trägt zum Verständnis der Erkrankung bei. Zudem liefern die Modelle unterschiedliche Ansätze für die Prävention und Behandlung. Eine umfassende Strategie zur Bekämpfung der Fettleibigkeit erfordert die Integration von Erkenntnissen aus allen vier Modellen, um individuell angepasste und gesellschaftsweite Lösungen zu entwickeln.

Was sind Obesogene?

Obesogene sind ein relativ neues Forschungsfeld in Bezug auf die Entstehung von Adipositas. Es handelt sich dabei um eine Gruppe von Umweltchemikalien, die laut aktuellen Studien einen signifikanten Einfluss auf die Körpergewichtszunahme und die Entwicklung von Fettleibigkeit haben. Denn Obesogene interagieren mit dem endokrinen System des Körpers, wodurch sie die Körpergewichtsregulierung und die Fettansammlung beeinflussen. Diese Art von Chemikalien befinden sich in einer Vielzahl von Produkten, wie beispielsweise in Lebensmittelverpackungen und Kosmetika. Zudem sind sie Teil von Chemikalien, die in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Durch die Störung der hormonellen und metabolischen Prozesse können Obesogene Hunger und Sättigung beeinflussen sowie die Fettverteilung und -speicherung im Körper verändern. Hier einige Beispiele für weit verbreitete Obesogene:

• Phthalate: Diese Weichmacher werden in vielen Kunststoffprodukten, Bodenbelägen, Spielzeugen und sogar in einigen Lebensmittelverpackungen verwendet. Sie können den Stoffwechsel stören und zur Gewichtszunahme beitragen.
• Bisphenol A (BPA): BPA wird in der Herstellung von Polycarbonat-Kunststoffen und Epoxidharzen verwendet und ist in Wasserflaschen, Trinkwasserleitungen, Konservendosen und verschiedenen Lebensmittelbehältnissen zu finden. Es kann hormonelle Funktionen beeinflussen und fördert die Fettanlagerung. In der EU wurde der Grenzwert 2023 endlich massiv gesenkt, um den Faktor 20.000! Die letzten Jahrzehnte waren also eher belastend.
• per- und polyfluorierte Chemikalien oder Ewigkeitschemikalien: PFAS diese Stoffgruppe umfasst nach aktuellen Schätzungen mehr als 13.000 verschiedene Stoffe. PFAS kommen nicht natürlich vor und können bereits in geringsten Mengen durch Veränderung des Hormonsystems die Gesundheit massiv schädigen. In den USA wurden die Grenzwerte für das Leitungswasser 2023 um den Faktor 125.000 gesenkt. Dieser Umstand spricht für sich!
• Mikro- und Nanoplastik: mittlerweile überall vorkommend.
Besonders hohe Exposition durch: Lebensmittelverpackungen, Plastikflaschen, Luft usw.
• Pestizide: Einige Pestizide können als endokrine Disruptoren wirken, die die normale Hormonfunktion stören und zur Gewichtszunahme beitragen.
• Nicht-ionische Tenside: Verwendet in Reinigungsprodukten und Kosmetika, können diese Chemikalien ebenfalls hormonelle Störungen verursachen.

Wie beeinflussen Obesogene die Gewichtszunahme?

Die Mechanismen, durch die Obesogene die Gewichtszunahme beeinflussen, sind komplex und vielfältig. Ein Teil wird beispielsweise über hormonelle Störungen vermittelt. Denn die Substanzen können teilweise die Aktivität von Hormonen imitieren oder blockieren. Das kann direkte Auswirkungen auf den Appetit, den Stoffwechsel und die Regulierung der Fettverteilung haben und unter anderem zu einem erhöhten Hungergefühl führen. Darüber hinaus ist die Veränderung der Fettzellen durch die Einwirkung von Obesogenen ein Schlüsselmechanismus, durch den diese Chemikalien zur Gewichtszunahme und Entwicklung von Fettleibigkeit beitragen können. Obesogene können diesen Prozess auf zwei Arten beeinflussen. Zum einen können sie auf die Differenzierung von Fettzellen einwirken. Dabei werden Vorläuferzellen, die sogenannten Präadipozyten, in reife Adipozyten umwandelt. Während dieses Vorgangs erwerben die Zellen die Fähigkeit, Lipide zu speichern und Hormone zu produzieren, die an der Regulation von Appetit, Insulinsensitivität und anderen metabolischen Prozessen beteiligt sind. Obesogene können diesen Differenzierungsprozess beeinflussen, indem sie die Expression von Genen stimulieren, die für die Entwicklung von Fettzellen notwendig sind. Dies führt dazu, dass mehr Präadipozyten zu reifen Fettzellen werden, was die Kapazität des Körpers zur Fettlagerung erhöht. Zum anderen wirken Obesogene auf die Proliferation von Fettzellen ein. Die Proliferation bezeichnet die Zunahme der Fettzellen-Anzahl durch Zellteilung. Normalerweise ist die Anzahl der Fettzellen im Körper eines Erwachsenen relativ konstant, aber unter bestimmten Bedingungen, wie bei der Exposition gegenüber Obesogenen, kann die Rate der Zellteilung erhöht sein. Dies führt zu einer vermehrten Anzahl von Fettzellen im Körper. Die erhöhte Anzahl von Fettzellen verstärkt die Fähigkeit des Körpers, Fett zu speichern, und kann langfristig zu Übergewicht und Fettleibigkeit beitragen. Darüber hinaus können einige Obesogene metabolische Störungen begünstigen, indem sie Stoffwechselwegen beeinflussen. Dadurch kann sich verändern, wie der Körper Kalorien verbrennt und speichert. Das kann wiederum zu einer ineffizienten Energieverwendung und folglich zu einer Gewichtszunahme beitragen.

Einfluss der Obesogene und des REDOX-Modells bislang unterschätzt

Besonders die Einflüsse der Obesogene und des REDOX-Modells sind in derzeitigen Präventions- und Behandlungsstrategien nicht ausreichend berücksichtigt. Das verdeutlicht eine bahnbrechende Studie, die kürzlich im renommierten Fachjournal „Nature“ vorgestellt wurde. Die Arbeitsgruppe stellt unter anderem eine direkte Verbindung zwischen der Exposition gegenüber Obesogenen und der globalen Zunahme von Fettleibigkeit her. Zu den Autoren der Studie zählen führende Wissenschaftler der Biochemie und Neuroendokrinologie, wie beispielsweise Professor Dr. Robert H. Lustig, der durch seine Forschungen zum Zusammenhang von Übergewicht und Zucker bekannt wurde. Die Studienautoren schlagen erstmals ein kombiniertes Modell vor, in dem alle vier allgemeinen Modelle zur Entstehung von Übergewicht miteinander verbunden werden. Die Hauptfaktoren für Adipositas sind demnach:

1. das Verhältnis zwischen der Kalorienaufnahme und dem Kalorienverbrauch – abgebildet durch das Energiebilanzmodell (EBM).
2. der Anteil von leicht verdaulichen Kohlenhydraten in der Ernährung, die zu einem schnellen Anstieg des Blutzuckerspiegels und einer erhöhten Insulinausschüttung führen und dadurch die Fettanlagerung fördern und den Fettabbau hemmen – abgebildet durch das Kohlenhydrat-Insulin-Modell (CIM).
3. eine Störung der Balance zwischen reduzierenden und oxidierenden Reaktionen, hervorgerufen durch eine Ernährung, die reich an verarbeiteten Lebensmitteln und arm an Nährstoffen ist – abgebildet durch das Oxidations-Reduktions-Modell (REDOX)
4. die Exposition gegenüber Umweltchemikalien, die die hormonelle Signalübertragung stören und so Adipositas begünstigen – abgebildet durch das Obesogen-Modell (OBS).

Die Arbeitsgruppe weist darauf hin, dass vor allem das OBS und REDOX-Modell in bisherigen Präventions- und Behandlungsmethoden vernachlässigt werden. Es gibt zahlreiche Belege dafür, dass Umweltchemikalien in der Luft, in Lebensmitteln, auf Lebensmittelverpackungen und in Haushaltsprodukten falsche Stoffwechselsignale und reaktive Sauerstoffspezies erzeugen, die die standardmäßigen Energieregulierungsmechanismen untergraben, die Insulinsekretion erhöhen, die Energieeffizienz stören und den Appetit sowie den Energieverbrauch beeinflussen. Alle diese Faktoren können zu einer Gewichtszunahme beitragen. Das kombinierte Modell liefert sowohl einen tieferen Einblick in die Entstehung von Adipositas als auch eine umfangreiche Erklärung für den weltweiten Anstieg der Prävalenz.

Quellen
• Heindel, J.J., Lustig, R.H., Howard, S. et al. Obesogens: a unifying theory for the global rise in obesity. Int J Obes (2024). https://doi.org/10.1038/s41366-024-01460-3
• Maria Brandkvist, Johan Håkon Bjørngaard, Gunnhild Åberge Vie, et al.: Quantifying the impact of genes on body mass index during the obesity epidemic: longitudinal findings from the HUNT Study. BMJ. 2019. https://doi.org/10.1136/bmj.l4067
• RKI: Übergewicht und Adipositas (Stand: 16.02.2024). https://www.rki.de/DE/Content/Gesundheitsmonitoring/Themen/Uebergewicht_Adipositas/Uebergewicht_Adipositas_node.html