Gesättigte freie Fettsäuren beeinflussen die Glukosetoleranz, die Gehirnaktivität und das Bewegungsverhalten - Eine translationale Studie -

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1 Gesättigte freie Fettsäuren beeinflussen die Glukosetoleranz, die Gehirnaktivität und das Bewegungsverhalten - Eine translationale Studie - Anita M. Hennige Universitätsklinikum Tübingen Innere Medizin Endokrinologie und Diabetologie Sartorius et al., 2012 Diabetes

2 Fettsäuren und Insulinwirkung im Gehirn

3 Insulinwirkung im Gehirn bei Mäusen Radiotelemetrie: Kortikale Aktivität Bewegung lean obese PY - IR IR PY - IRS2 IRS2 ß - TUB schlank übergewichtig PI-3P Insulinresistenz führt zu verminderter kortikaler Aktivität und weniger Bewegung Hennige AM, Sartorius T, Diabetologia (2009)

4 Ziele der Studie Führen gesättigte Fettsäuren zu einer Beeinträchtigung Glukosetoleranz, der kortikalen Aktivität und des Bewegungsverhaltens?

5 Fettreiche Diät in C57BL/6 Mäusen Fütterung für 8 Wochen Fettfutter: +3.3 % Fett von Rapsöl (MUFA) oder Milchfett (SFA) vs 5% Fett im Standardfutter Canola oil: rich in oleic acid, linoleic acid (18:2) and linolenic acid (18:3) Milk fat: rich in palmitic acid (16:0), oleic acid (18:1) and stearic acid (18:0)

6 Effekte der Fettdiäten auf das Körpergewicht SFA MUFA chow chow MUFA SFA Isokalorische Aufnahme von gesättigten Fettsäuren führt zu mehr Gewichtszunahme als ungesättigte Fettsäuren Sartorius et al Diabetes

7 Glukosetoleranz, Insulinsekretion und Insulinsensitivität bei SFA und MUFA gefütterten Tieren GTT SFA MUFA chow Insulinsekretion HOMA chow MUFA SFA SFAs führen zu einer verschlechterten Glukosetoleranz, Insulinsekretion und machen insulinresistent

8 Fettsäurekonzentrationen und Fettmasse NEFA chow MUFA SFA Fettgewebe im MRI Viszerales- und Gesamtkörperfett MUFA- und SFA-gefütterte Mäuse zeigen eine Zunahme der Fettmasse

9 Verschlechterte Insulinwirkung in der Leber bei SFA-Futter PY-Insulinrezeptor Chow MUFA SFA PY-IR IR Ins P-Akt P-Akt Chow MUFA SFA Akt Akt GAPDH Ins Die insulinvermittelte Phosphorylierung des Insulinrezeptors und Phosphorylierung von AKT ist verschlechtert bei SFA-gefütterten Mäusen

10 Verschlechterte Insulinwirkung im Gehirn durch SFA Insulin-vermittelte Phosphorylierung des Insulinrezeptors und IRS2 Chow MUFA SFA PY-IR PY IRS2 P-AKT AKT Ins SFA-reiches Futter verschlechtert die Insulinwirkung im Gehirn

11 Einfluss von SFA auf die kortikale Aktivität und das Bewegungsverhalten Kortikale Aktivität SFA MUFA chow Bewegungsverhalten Insulin SFA-reiches Futter verschlechtert die kortikale Aktivität und die insulin-abhängige körperliche Bewegung

12 Verschlechterte Glukosetoleranz und Insulinsensitivität auch bei körpergewichtsgematchten SFA-Tieren GTT Nüchternglukose MUFA SFA chow HOMA Körpergewichtsgematchte SFA-Tiere sind glukoseintolerant, haben eine höhere Nüchternglukose und sind insulinresistent

13 Verschlechterte basale und insulin-stimulierte kortikale Aktivität durch SFA in körpergewichtsgematchten Mäusen Insulin-stimulierte kortikale Aktivität Basale kortikale Aktivität MUFA SFA chow Körpergewichtsgematchte SFA-Mäuse zeigen eine verminderte kortikale Aktivität

14 Humanstudie Entrahmtes Joghurt (0,1%Fett) Kontrolle Ohne Zusatz 8% Olivenöl 8% Rapsöl 8% Schweineschmalz 8% Michfett Gesättigte Fettsäuren 15,2 8,1 41,3 60,7 Einfach ungesättigte Fettsäuren 75,1 58,2 47,4 30,1 Mehrfach ungesättigte Fettsäuren 9,7 33,7 11,3 3,7 14 Autor/Verfasser/Thema/Rubrik/Titel etc Universität Tübingen

15 Studiendesign Screening Randomisierung Run-in Intervention 3 Monate entrahmtes Milchprodukt entrahmtes Milchprodukt + 40g Olivenöl entrahmtes Milchprodukt + 40g Rapsöl entrahmtes Milchprodukt + 40g Schweineschmalz entrahmtes Milchprodukt + 40g Milchfett OGTT + MEG Placebo MEG Insulin OGTT + MEG Placebo MEG Insulin 15 Autor/Verfasser/Thema/Rubrik/Titel etc Universität Tübingen

16 Funktionelle Magnetresonanztomographie vor und nach MUFA und SFA Aufnahme bei gesunden Probanden Inferior Parietal cortex SFA MUFA Normaldiät Hippocampus Die Gehirnaktivität im Kortex und Hippocampus ist durch die Aufnahme von SFA bei gesunden Probanden beeinträchtigt Sartorius et al., 2012 Diabetes

17 Zusammenfassung Eine vermehrte Aufnahme von gesättigten Fettsäuren führt bei Mäusen zu: abdomineller Adipositas Glukoseintoleranz durch eine verminderte Insulinsekretion verminderter kortikaler Aktivität und körperlicher Bewegung und bei gesunden Probanden zu: einer veränderten Gehirnaktivität

18 Dank Hubert Preissl MEG center Tuebingen Jürgen Machann Radiology Department University Hospital Tuebingen Dept. of Internal Medicine Division of Endocrinology, Diabetology, Vascular Disease, Nephrology and Clinical Chemistry Hans-Ulrich Häring Tina Sartorius Elisabeth Metzinger Dorothea Neuscheler Stefan Z. Lutz Andrea Janessa

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