Melissa Johnson*

College für Landwirtschafts-, Umwelt- und Ernährungswissenschaften, Tuskegee University, USA

Zusammenfassung

Einleitung

Kardiometabolische Störungen, die sich häufig als entzündliche Erkrankungen manifestieren, können einer der unwiderlegbarsten Indikatoren für die kardiometabolische Gesundheit sein. Obwohl keine Konsensdefinition der kardiometabolischen Gesundheit festgelegt wurde, kann die kardiometabolische Gesundheit (und die kardiorespiratorische Fitness) einer Person umgekehrt mit dem Risiko für Übergewicht / Adipositas, Insulinresistenz, Typ-2-Diabetes mellitus, Hypertriglyceridämie, Blutdruck, C – reaktive Proteinkonzentrationen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) zusammenhängen 1-3. Die 2011-2014 Prävalenz von CVD betrug etwa 36,6% der US-Erwachsenen (20 Jahre und älter), mit nicht-hispanischen afroamerikanischen Männern (46,0%) und Frauen (47.7%) weisen eine signifikant höhere Prävalenz auf als andere ethnische Gruppen4. Darüber hinaus kann der dynamische Zusammenhang zwischen kardiovaskulärer Erkrankung und metabolischem Syndrom (MetS) nicht geleugnet werden, da epidemiologische Beweise überlappende Risiken, Komorbiditäten und Ergebnisse für beide Erkrankungen gezeigt haben5. Ein stetiger Anstieg der Prävalenz von MetS, definiert als eine Gruppe klinischer Risikofaktoren (d. H. abdominale Adipositas, Bluthochdruck, Dyslipidämie, Insulinresistenz), die das Risiko für CVD, Typ-2-Diabetes mellitus und bestimmte Krebsarten signifikant erhöhen, ist im Laufe der Jahre aufgetreten6,7. Es wird geschätzt, dass MetS bei ~ 1 von 4 Erwachsenen vorherrscht, wobei die Raten mit zunehmendem Alter zunehmen8. Die zunehmende Verbreitung dieser epidemischen Zustände kann sich unerwünscht auf die öffentliche Gesundheit auswirken, da die Risiken für Komorbiditäten und vorzeitige Mortalität mit zunehmender Prävalenz signifikant zunehmen. Daher ist die Minderung der mit kardiometabolischen Störungen verbundenen Risiken und der Schutz der kardiometabolischen Gesundheit ein vorrangiges Anliegen der Angehörigen der Gesundheitsberufe.

Die globale Belastung der öffentlichen Gesundheit durch kardiometabolische Erkrankungen

Kardiometabolische Störungen können nicht nur die individuelle Gesundheit beeinträchtigen, sondern auch die globale öffentliche Gesundheit beeinträchtigen. Leider verschärfen rassische und geografische Unterschiede des Risikos weiterhin nachteilige kardiometabolische Gesundheitsergebnisse9, insbesondere bei gefährdeten, gefährdeten und unterversorgten Bevölkerungsgruppen. Inkonsistenzen bei den Maßnahmen und Ergebnissen der kardiometabolischen Gesundheit tragen weiter zu gesundheitlichen Ungleichheiten und Herausforderungen für die globale öffentliche Gesundheit bei10. Die Prävention kardiometabolischer Störungen erfordert einen integrativen Ansatz, der biologische, Ernährungs-, Verhaltens-, Umwelt- und andere Schlüsselmerkmale berücksichtigt. Da sich das Krankheitsrisiko über die Kluft zwischen Natur und Ernährung erstreckt (Abbildung 1), muss ein multidisziplinäres Präventions- und Behandlungsprotokoll alle beteiligten Faktoren berücksichtigen. Unter den Schlüsselfaktoren ist die Ernährung einer der kritischsten, da die Ernährung sowohl essentielle als auch nicht essentielle Nährstoffe liefert, die für die kardiovaskuläre Gesundheit, die kognitiven Funktionen, die Immunfunktion, die Homöostase und die Aufrechterhaltung des Lebens erforderlich sind.

Figure 1. Simplified influence of biological, demographic, dietary, behavioral and environmental characteristics* on cardiometabolic disease indicators.

(*ATOC: atherogene, toxikogene, obesogene, krebserregende Umgebung, eine Umgebung, die die Entwicklung von Krankheiten aufgrund begrenzter Möglichkeiten zur körperlichen Aktivität, zum Erwerb von Nahrungsmitteln (Lebensmittelwüste) und zur Vorbeugung und / oder Behandlung von Ressourcen und Dienstleistungen des Gesundheitswesens erleichtert, diese Umgebung kann auch mit Fast-Food-Restaurants / Convenience-Stores (Lebensmittelsumpf) und Umweltgiften gesättigt sein; BMI: Body-Mass-Index; CC: Komplikation oder Komorbidität; GDM: Schwangerschaftsdiabetes mellitus; HDL-C: High-Density-Lipoprotein-Cholesterin; HEI:: Health Eating Index, ein Maß für die Qualität der Ernährung unter Berücksichtigung der Ernährungsvielfalt und der Einhaltung der Ernährungsrichtlinien für Amerikaner; LDL-C: Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin; SES: sozioökonomischer Status; SLS: sitzender Lebensstil; TC: Gesamtcholesterin) ** Diese Zahl ist nicht erschöpfend und erfasst nicht die enormen Risiken für kardiometabolische Erkrankungen.

Ernährungsumstellung

Obwohl die frühere Jäger-Sammler-Ernährung reich an tierischen Produkten war, wurde sie in der Natur nicht als atherogen betrachtet11. Die komplementäre höhere Zufuhr von Ballaststoffen, Antioxidantien, sekundären Pflanzenstoffen, bioaktiven Verbindungen, Vitaminen, einfach und mehrfach ungesättigten Fettsäuren – aus pflanzlichen Quellen und ein niedrigeres Omega-6 / Omega-3-Fettsäure-Verhältnis hätte in der Tat Cardio-Schutz bieten können. Es wird angenommen, dass andere Lebensstil- und Umwelteigenschaften (z. B. größere körperliche Aktivität, geringere Exposition gegenüber Umweltgiften, mangelndes Zigarettenrauchen) synergistisch zur kardiometabolischen Gesundheit des Jägers und Sammlers beigetragen haben. Während der Ernährungsumstellung führte die „Verwestlichung“ der Lebensmittelproduktion jedoch zu einer erhöhten Verfügbarkeit verarbeiteter Lebensmittel, einer übermäßigen Aufnahme von Kalorien, Zucker, Natrium und Fett und einer verringerten Ernährungsqualität12. Diese Ernährungsumstellung führte auch zu einem verschobenen Anstieg der Omega-6-Fettsäureaufnahme und einer daraus resultierenden Erhöhung des Omega-6 / Omega-3-Fettsäureverhältnisses13,14. Folglich haben die stärker verwestlichten Ernährungsmuster (und Lebensstilmerkmale) zu Nährstoffmängeln / Toxizitäten, physiologischen Ungleichgewichten, chronischen Entzündungen und Krankheiten geführt15,16. Es überrascht nicht, dass diese atherogenen, obesogenen, diabetogenen, krebserzeugenden und toxikogenen Diäten die Pathogenese chronischer, ernährungsbedingter Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, Fettleibigkeit und bestimmten Krebserkrankungen erleichtert haben17,18. Ähnliche Trends bei chronischen ernährungsbedingten Krankheiten wie Mangelernährung (Über- und Unterernährung), Fettleibigkeit, Diabetes, Dyslipidämie, Bluthochdruck und Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern zu beobachten19. Noch besorgniserregender ist die Beobachtung, dass Risikotrends (z., diätetische, sozioökonomische, körperliche Aktivität) treten in der Kindheit auf und setzen sich bis ins Erwachsenenalter fort, was auf die kardiometabolische Gesundheit hindeutet20-22.

Diätetischer Schutz der kardiometabolischen Gesundheit

Angesichts der kardiometabolischen Bedrohungen, die während der Ernährungsumstellung eingeführt wurden, bietet die ganzjährige Verfügbarkeit von Lebensmitteln, die einst als saisonal galten, die Möglichkeit, die Ernährungsqualität zu verbessern. Die Mittelmeerdiät, die als reich an pflanzlichen Lebensmitteln und mit einem niedrigeren Omega-6 / Omega-3-Fettsäureverhältnis gekennzeichnet ist, hat positive genomische Ernährungseffekte auf die kardiometabolische Gesundheit erbracht23-25. Nicht-nutritive bioaktive Verbindungen, die häufig in Pflanzen vorkommen, können die Nutrigenomik günstig beeinflussen und das Gleichgewicht in Richtung Gesundheitsförderung und Krankheitsprävention verschieben, indem sie selektiv spezifische Stoffwechselwege verändern und Entzündungsmechanismen abschwächen, die mit der Krankheitspathogenese verbunden sind26,27. Darüber hinaus hat die Forschung die Fähigkeit von grünem Blattgemüse und dem Omega-6 / Omega-3-Fettsäureverhältnis in der Nahrung gezeigt, das Krankheitsrisiko durch Beeinflussung von Fettsäureprofilen, Blutdruck und Entzündungsmarkern in einer Tierstudie zu verändern28,29. Obwohl die Kalorienrestriktion als vorteilhaft für die metabolische Gesundheit angesehen wurde30,31, wurde vorgeschlagen, dass der Makronährstoffgehalt der Nahrung und nicht die Gesamtkalorienaufnahme die kardiometabolische Gesundheit leitet32. Interessanterweise scheint der Einfluss der Makronährstoffaufnahme auf Körperfett, Blutdruck und Blutfette bei Männern und Frauen zu schwanken33. Zusätzlich zu den Makronährstoffen können andere Nahrungsbestandteile die kardiometabolische Gesundheit unterstützen, indem sie spezifische Prozesse erleichtern, die die kardiometabolische Funktion optimieren (Abbildung 2).

Abbildung 2. Mögliche kardiometabolische Wirkungen von Nahrungsbestandteilen§.§ Nicht nahrhafte Bestandteile von Lebensmitteln, einschließlich, aber nicht beschränkt auf sekundäre Pflanzenstoffe (Carotinoide, Flavonoide, Isoflavone, Polyphenole), Isothiocyanat, Phytosterole und Tannine.

Das Omega-6 /Omega-3-Fettsäureverhältnis

Die essentiellen mehrfach ungesättigten Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren haben eine Reihe physiologischer Funktionen in Bezug auf die Integrität und Lebensfähigkeit der Zellen, die Immunfunktion, das Entzündungs- und Krankheitsrisiko34,35. Obwohl die Fähigkeit von Omega-3-Fettsäuren, Krankheiten in epidemiologischen Studien vorzubeugen, zu widersprüchlichen Ergebnissen geführt hat36-38, wurde vorgeschlagen, dass Omega-3-Fettsäuren durch Beeinflussung des oxidativen Status, der Glukosehomöostase, des Fettstoffwechsels und der Adipositas vorteilhafte Wirkungen bei der Verringerung der mit MetS verbundenen Risiken ausüben können39. Es wurde vorgeschlagen, dass eine Verringerung der Omega-6-Fettsäureaufnahme (unter die derzeit empfohlenen Werte von 5% bis 10% der Gesamtenergie) möglicherweise das Risiko für CVD erhöht40. In Anbetracht dessen wurde vorgeschlagen, dass Einzelpersonen eine „optimale“ Zufuhr von mehrfach ungesättigten Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren zu sich nehmen, die nicht nur einen Mangel an essentiellen Fettsäuren verhindern, sondern auch das Risiko chronischer Krankheiten verringern40. Rassengenetische Variationen des Omega-6- und Omega-3-Fettsäurestoffwechsels wurden beobachtet41-44 und können eine gebrochene Erklärung für die Unterschiede in der Krankheitsprävalenz zwischen bestimmten Rassengruppen bieten.

Das empfindliche Gleichgewicht der Aufnahme von Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren beeinflusst nicht nur die Produktion von Eicosanoid-Metaboliten, die entzündliche und andere homöostatische Reaktionen fördern, sondern ist auch von zentraler Bedeutung für die Pathogenese von Krankheiten mit einem entzündlichen Epizentrum, wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, degenerativen Erkrankungen und psychischen Störungen45,46. Ungleichgewichte im Verhältnis von Omega-6- zu Omega-3-Fettsäuren können zu Ungleichgewichten bei endogenen Mediatoren und Gen-Nährstoff-Wechselwirkungen mit biologischen Konsequenzen führen, die das Krankheitsrisiko beeinflussen können47-49. Es wird angenommen, dass eine ausreichende Zufuhr von essentiellen mehrfach ungesättigten Omega-3- und Omega–6-Fettsäuren in Kombination mit Ernährungs-, Verhaltens- und anderen gesundheitsfördernden Lebensstilmerkmalen das Risiko für chronische Krankheiten standardmäßig reduziert50-52.

Schlussfolgerungen

Der drastische Übergang von Ernährungsmustern, die in pflanzlichen Lebensmitteln reichlich vorhanden sind (z., Vollkornprodukte, Hülsenfrüchte, Gemüse, Obst) und mageres Fleisch zu weniger pflanzlichen Lebensmitteln und raffinierteren Körnern und verarbeiteten Lebensmitteln, die reich an Kalorien, zugesetztem Zucker, Natrium und (Gesamt- und gesättigtem) Fett sind, haben die menschliche Gesundheit ungünstig beeinflusst. Der allmähliche Rückgang der Ernährungsqualität hat zusammen mit anderen demografischen, Verhaltens- und Umweltmerkmalen zur Entstehung und Aufrechterhaltung ernährungsbedingter chronischer Krankheiten geführt. Die Einleitung spezifischer Stoffwechselwege nach der Nährstoffaufnahme beschleunigt nutrigenomische und nutrigenetische Ergebnisse, die die kardiometabolische Gesundheit positiv oder negativ beeinflussen können. Das typische westliche Ernährungsmuster verschärft das Risiko für kardiometabolische Erkrankungen, da es eine physiologische Mikroumgebung verbessert, die die Einleitung entzündungsfördernder Wege fördert.

Da die Ernährung (und die Ernährung) das Genom, das Transkriptom, das Proteom und das Metabolom direkt beeinflussen, folgen nachfolgende Veränderungen der kardiometabolischen Gesundheit auf Veränderungen der Nahrungsaufnahme. Ernährungsmuster, die darauf abzielen, kardiometabolische Risiken zu reduzieren, sollten in pflanzlichen Lebensmitteln, magerem Fleisch, essentiellen Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren und nicht nahrhaften bioaktiven Verbindungen ausgewogen sein. Die Optimierung der Nahrungsaufnahme und der Ernährungsqualität wird daher für den Schutz der kardiometabolischen Gesundheit von größter Bedeutung. Da die kardiometabolische Gesundheit von Belang für die öffentliche Gesundheit ist, sollte die Minimierung des Risikos für nachteilige kardiometabolische Gesundheitsergebnisse in der Kindheit und möglicherweise vor der Empfängnis beginnen.

Acknowledgement

Diese Arbeit wurde von der Tuskegee University College of Agriculture, Environment and Nutrition Sciences George Washington Carver Agricultural Experiment Station unterstützt.

Interessenkonflikt

Der Autor erklärt, dass kein Interessenkonflikt vorliegt.

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