«Ich bin dick weil schon meine Eltern dick waren und deshalb sind auch unsere Kinder dick, Punkt!» Was tun als Pädiater?

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1 «Ich bin dick weil schon meine Eltern dick waren und deshalb sind auch unsere Kinder dick, Punkt!» Was tun als Pädiater? Anna Lauber-Biason Universität Fribourg Dr. med. Gabor Szinnai Universitäts-Kinderspital beider Basel UKBB

2 «Ich bin dick weil schon meine Eltern dick waren und deshalb sind auch unsere Kinder dick, Punkt!» Was tun als Pädiater? Anna Lauber-Biason Universität Fribourg Dr. med. Gabor Szinnai Universitäts-Kinderspital beider Basel UKBB

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4 UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 4

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6 Gene Gen/Protein Struktur Vererbbar Irreversibel Umwelt Warnungszeichen Epigenetik Gen/Protein Expression Vererbbar aber ohne Veränderung der DNA Potenziell reversibel Programming 1. MATCH zwischen Signal und Realität = Adäquate Adaptation 2. MISMATCH zwischen Signal und Realität = Inadäquate Adaptation = Krankheit Seite 6

7 Epigenetik und Lamarck UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 7

8 Die Gene UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 8

9 Was macht dick? Genetische Faktoren Ravussin et al, Eur J Pharmacol 2000 BMI Überfluss Hungersnot Umwelt Faktoren Klein Gross Risiko für Übergewicht Genetische Faktoren

10 1. Der Genome Wide Association Studies (GWAS)- Ansatz Seite 10

11 GWAS Ergebnisse: das Manhattan Plot Seite 11

12 Seite 12

13 2. Der traditionelle Ansatz Haben adipöse Eltern übergewichtige Kinder? Whitaker et al, NEJM % % Übergewichtige mit mit Jahren Altersgruppen (Jahre) (Jahre) NG + 1 ÜG NG + 1 ÜG ÜG + 1 ÜG NG=normalgewichtig; UG= übergewichtig UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai

14 UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 14

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16 UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai

17 Gene: Schlussfolgerung für die Praxis 1. GWAS haben mindestens 52 genetischen Loci identifiziert, welche stark mit Adipositas- Merkmalen verbunden sind 2. Übergewicht der Eltern und Adipositas bei Kindern sind gute Prädiktoren für Fettleibigkeit im Erwachsenenalter, weil sie genetische Hintergrund und Lifestyle gleichzeitig erfassen 3. Der prädiktive Wert der BMI-assoziierten genetischen Loci ist niedrig, d.h. es konnte nicht genau zwischen adipösen und nichtübergewichtigen Personen diskriminiert werden. 4. Die Adipositas-Anfälligkeit wird nicht nur durch genetische Faktoren bestimmt, sondern zu einem wesentlichen Teil auch durch Lebensstil. Genetische Tests allein sind nicht aussagekräftig. 5. Trotz einem niedrigen Vorhersagekraft, könnte Genotyp-basierten Erkrankungsrisiko Schätzungen Verhaltens-und psychischen Reaktionen evozieren. Diese können vorteilhaft (Lifestyle Verbesserung) oder schädlich (Angst, Depression) sein. Seite 17

18 Die Epigenetik UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 18

19 Epigenetische Mechanismen: Methylierung, Acetylierung, Imprinting, mirna Two epigenetic mechanisms are described above, histone modifications and DNA methylation both of which determine whether the underlying DNA code can be read or not Seite 19

20 Pränatale Umwelt Während eine kritische Periode, die maternalen Umwelt (Stress, Rauchen, Ernährung etc) verändert permanent die Entwicklung und die Physiologie des Fötus, und beeinflusst dessen Anfälligkeit für postnatalen Krankheiten Seite 20

21 Epigenetik und Ernährung Nutrients from our food are turned into methyl groups along a pathway: the pathway is made up of many players that manipulate molecules into methyl groups and ultimately put them on our DNA. Brad Dieter MS CISSN CSCS, the University of Idaho Seite 21

22 Nahrungsquellen von Methylgruppen Stoff Methionin Folat (Folsäure) Vitamin B12 Vitamin B6 Cholin Betain Nahrungsquelle Hähnchenbrust, Rindfleisch, Leber, Lachs, Eier, Cashews, Walnüsse, Mandeln Leber, Algen, Linsen, Spinat, Eigelb, Broccoli Leber, Lachs, Forelle, Thunfisch, Rindfleisch, Milch, Eier Leber, Thunfisch, Lachs, Huhn, Kartoffeln, Bananen, Rindfleisch Eigelb, Leber, Shrimp, Pistazien, Lachs, Speck Lamb, Beets, Spinat, Inkareis, Kamut UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 22

23 Tiermodelle Cooney et al, J. Nutr. August 1, 2002vol. 132 no S-2400S Seite 23

24 Genetic factors J Physiol October 15, 2009 vol. 587 no Proposal of a general concept of an intergenerative epigenetic vicious circle' of obesity programming during critical periods of pre- and early postnatal development, caused by permanently altered set points' of neurohormone and/or receptor expression in neuro-hormonal circuits regulating food intake, metabolism and body weight Seite 24

25 Seite 25

26 Seite 26

27 Seite 27

28 Was macht dick? Somatische Grunderkrankungen Reinehr et al, J Ped 2007 n=1405, 4-16 y Prävalenz von Endokrinopathien, syndromaler Adipositas n=4 Hypothyreose n=3 Pseudo-Hypoparathyreoidismus n=1 Cushing-Syndrom n=1 Wachstumshormon-Mangel n=2 Prader-Willi-Syndrom n=1 Bardlet-Biedel Syndrom n=1 Klinefelter-Syndrom Drüsenstörungen <1% UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 28

29 Was macht dick? Ernährung und Bewegungsarmut UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 29

30 UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 30

31 Take home message 1 NICHT die Hormone sind schuld Gene und Epigenetik Lebensstil (Ernährung, Bewegung, Fernsehen) UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 31

32 Prävalenz Seite 32

33 Entwicklung der Adipositas USA CH UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 33

34 Prävalenz von Übergewicht und Adipositas CH n= Aeberli et al, Swiss Med Wkly 2010 USA n= Ogden et al, JAMA % 90% 80% 70% 60% 50% 40% Adipös Uebergewichtig Normalgewichtig 30% 20% 10% 0% CH 6-12 Jahre USA 2-5 Jahre USA 6-11 Jahre USA Jahre CH << USA Adipositas beginnt < 5 Jahren UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 34

35 Folgen Seite 35

36 Folgen Adipöse Kinder werden adipöse Erwachsene Whitaker et al, NEJM 1997 % Übergewichtige mit Jahren Altersgruppe (Jahren) NG ÜG UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 36

37 Folgeerkrankungen Psyche Lunge Leber und Gallenblase Herz- Kreislauf- System Stoffwechsel Das metabolische Syndrom Bewegungsapparat UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 37

38 Zusammenfassung 1. USA>>CH, Stabilisierung in beiden Ländern seit 10 Jahren 2. Nicht die Hormone sind Schuld! Kombination von Genen und Umweltfaktoren (Ernährung, Bewegung, Fernsehen) 3. Adipöse Kinder werden adipöse Erwachsene Kombination von Genen, Epigenetik und Umweltfaktoren (inkl. Programming?) 4. Frühzeitige Abklärung bei Kindern (Diagnose!) Seite 38

39 Prävention UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 39

40 Was ist dick? Definition von Übergewicht und Adipositas bei Erwachsenen Kategorie starkes Untergewicht mässiges Untergewicht leichtes Untergewicht BMI (kg/m²) < 16,0 16,0 17,0 17,0 18,5 Untergewicht Normalgewicht 18,5 25,0 Normalgewicht Präadipositas 25,0 30,0 Übergewicht Adipositas Grad I 30,0 35,0 Adipositas Grad II 35,0 40,0 Adipositas Grad III 40,0 Adipositas WHO, 2008 Seite 40 UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai

41 Was ist dick? Body Mass Index beim Kind 11Jahre 154 cm Kind 1 Kind 2 78 kg 54 kg Body mass index = G (kg) / L 2 (m 2 ) 94 kg / 1.54 m x 1.54 m = kg / 1.54 m x 1.54 m = 23 Seite 41

42 Was ist dick? Definition von Übergewicht und Adipositas bei Kindern BMI Mädchen >P97 P90-97 Adipositas Uebergewicht Normalgewicht P kg / 1.54 m x 1.54 m = 33 = ADIPÖS 54 kg / 1.54 m x 1.54 m = 23 = ÜBERGEWICHTIG Alter Seite 42

43 Was ist dick? UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 43

44 Take home message 2 BMI-Perzentilenkurven Beachte Alter und Geschlecht Unterscheide Übergewicht von Adipositas UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 44

45 Take home message 3 Suche nach Übergewicht und Adipositas Suche nach Folgeerkrankungen bei Risiko (Gene+Umwelt) Individuelle Beratung oder Behandlung UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 45

46 Prävention 3 Jahre 6 Jahre Seite 46

47 Prävention muss früh einsetzen Fettreiche Ernährung 2 Fernsehen 3 Bewegungsarmut 4 Psychosoziale Aspekte 5 Folgeerkrankungen UKBB, , Dr. med. Gabor Szinnai Seite 47

48 Genetic factors J Physiol October 15, 2009 vol. 587 no Proposal of a general concept of an intergenerative epigenetic vicious circle' of obesity programming during critical periods of pre- and early postnatal development, caused by permanently altered set points' of neurohormone and/or receptor expression in neuro-hormonal circuits regulating food intake, metabolism and body weight Seite 48

49 Genetic factors J Physiol October 15, 2009 vol. 587 no Proposal of a general concept of an intergenerative epigenetic vicious circle' of obesity programming during critical periods of pre- and early postnatal development, caused by permanently altered set points' of neurohormone and/or receptor expression in neuro-hormonal circuits regulating food intake, metabolism and body weight. Prevention appears to be possible by normalization of food supply in early life. Seite 49