Schlagwort: metabolisches Syndrom

Auf der Suche nach der Insulinresistenz (1): Schwarze Schwäne

In letzter Zeit habe ich viel über die Entstehung von Insulinresistenz und metabolischen Krankheiten recherchiert, und dies soll — aufgrund der Komplexität aufgeteilt in mehrere Posts — auch hier im Blog thematisiert werden. (Ich hoffe, dies entschädigt etwas für den fehlenden Fortschritt an meinem Buch, für das ich momentan nicht die nötige Ruhe habe.) Denn wir können eine Krankheit nur behandeln oder vorbeugen wenn wir die Ursache kennen, und bei chronischen Krankheiten können wir sehr unterschiedliche Ursachen (und somit unterschiedliche Therapien) haben, obwohl die Symptome nahezu identisch sind. Dies gilt auch für das metabolische Syndrom, das nicht immer auf die gleiche Art und Weise entsteht.

Die Qualität einer Theorie bewerten wir daran, wie gut sie die Einzelfälle erklärt. Schwarze Schwäne sind essentiell wichtig: Wenn wir die Theorie aufstellen „Alle Schwäne sind weiß“, dann reicht ein einziger schwarzer Schwan um die Theorie zu entkräften. Wir müssen sie deshalb nicht sofort über Bord werfen, möglicherweise kann die Theorie erweitert werden um den schwarzen Schwan schlüssig zu erklären. Und natürlich müssen wir sicher sein dass die Beobachtung korrekt ist, und wir nicht auf einen Studentenstreich mit schwarzer Schuhcreme (und vermutlich einigen hässlichen Wunden durch einen verärgerten Schwan) hereingefallen sind.

In der Ernährungswissenschaft wurden schwarze Schwäne in der Vergangenheit gerne ignoriert. Es gab unzählige Beispiele von Zivilisationen die sich extrem hoch in gesättigten Fetten ernährten und dennoch niemals an Atherosklerose starben (wie die Masai, die Einwohner von Tokelau  oder die in Keto-Kreisen geradezu vergötterten Inuit). Die Antwort der Lipophoben (Verfechter der Lipidhypothese) war meist: Dies sind Ausnahmefälle, sie haben eine besondere Genetik oder Umwelt, wir können sie ignorieren. (Genetik ist sozusagen die Hand Gottes, und — wenn wir ehrlich sind — eine Hand Gottes ist eine wissenschaftliche Bankrotterklärung und disqualifiziert die Theorie sofort.) 

Natürlich sind genetische Faktoren denkbar, hier aber ganz offensichtlich nicht im Spiel: Alle diese Völker entwickelten Atherosklerose und die restlichen Zivilisationskrankheiten sobald sie auf westliche Ernährung wechselten, selbst wenn sich die Umwelt nicht maßgeblich veränderte. Spezielle genetische Faktoren führen hier höchstens zu einer schnelleren Krankheitsprogression: Die Einwohner von Tokelau entwickelten (wie einige Jahrzehnte vorher die Pima-Indianer) Diabetes im Rekordtempo.

Schwarze Schwäne dürfen nicht ignoriert werden.

Paradoxe Franzosen

Solche schwarzen Schwäne existieren allerdings auch für das Kohlenhydrat-Insulin-Modell (KIM), das davon ausgeht dass eine Ernährung reich an Kohlenhydraten zu Insulinresistenz, Diabetes und Atherosklerose führt. Geradezu gebetsmühlenartig werden von Gegnern des KIMs einige Zivilisationen ins Feld geführt: Die Kitavianer, die sich von stärkereichen Brotfrüchten ernährten, oder die langlebigen Japaner mit einer reisdominierten Ernährung.

Und dann haben wir das „französische Paradox“ der schlanken Franzosen, die sich mit gesättigten Fetten (Butter, Käse) und raffinierten Kohlenhydraten (Baguette, Croissants) vollstopfen. Es steht scheinbar im Widerspruch zu beiden Hypothesen. Es ist ein Musterbeispiel für den Umgang der Lipophoben mit unbequemen Daten: In Ancel Keys 7-Länder-Studie wurde Frankreich einfach ausgelassen. Stattdessen sprechen die Lipophoben bis heute vom französischen Paradox, ohne ihre Theorie zu hinterfragen. Die Franzosen widerlegen schon vor 50 Jahren die Lipidhypothese. 50 Millionen schwarze Schwäne wurden einfach ignoriert.

Auch in der westlichen Welt gibt es schwarze Schwäne, und nicht zu knapp: Rund 40% aller schlanken Menschen sind metabolisch krank . 20% der fettleibigen Menschen sind metabolisch gesund (Robert Lustig, „Fat Chance“). Übergewicht und metabolisches Syndrom sind nicht so eng verbandelt wie sie nach dem KIM sein sollten.

In den nachfolgenden Artikeln werde ich versuchen, diese schwarzen Schwäne in Einklang mit dem KIM zu bringen. Kurzfassung: Es gibt weitere Faktoren für metabolische Krankheiten. Diese Faktoren führen zu „lokaler Insulinresistenz“, wodurch der insulingesteuerte Stoffwechsel in ausgewählten Zelltypen behindert wird. Wir benötigen dafür keine mysteriösen genetischen Faktoren oder Umweltbedingungen.

Das macht das KIM nicht falsch, denn es beschreibt den dominanten Mechanismus. (Wenn die Straße nass ist, dann hat es fast immer vorher geregnet. Nur weil ein Wasserrohrbruch auch zu einer nassen Straße führt ist diese Beobachtung nicht ungültig.)

Ein Beispiel: Das Fehlen von speziellen Rezeptoren für Wachstumshormonen (ein seltener Gendefekt) führt zu stark übergewichtigen, aber metabolisch gesunden Menschen. Eine Wirkung dieser Wachstumshormone ist eine verminderte Verwertung von Glykogen, was unter dem Strich dazu führt dass nur die Muskelzellen insulinresistent werden, während die Glukoseverarbeitung in der Leber nicht beeinträchtigt ist. Die Glukose wird deshalb kaum in den Muskeln verbrannt sondern primär zu Fett umgewandelt. Die Betroffenen sind stark übergewichtig (hier 48% Körperfett), haben aber einen sehr aktiven Fettstoffwechsel und keine Anzeichen von metabolischen Syndrom.

Wie entsteht das metabolische Syndrom?

Aber zuerst ein Schritt zurück. Der Mechanismus zur Entstehung des metabolischen Syndroms ist umstritten. Sicher wissen wir nur, dass wir im Laufe der Jahrzehnte ständig steigende Insulinspiegel beobachten, die weit über den Normalwerten liegen (Hyperinsulinämie). Jahrzehntelang funktioniert die Glukoseregulierung (meist) noch gut, so dass sich in der Arztpraxis — wo nur Glukose und nicht Insulin gemessen wird — keine Auffälligkeiten ergeben, bis sich die Symptome des metabolischen Syndroms einstellen: Fettleber, hohe Triglyzeride, Bluthochdruck und oft Übergewicht. Erst im Endstadium gerät die Glukoseregulierung aus dem Gleichgewicht, zu den hohen Insulinspiegeln gesellt sich hoher Blutzucker. Der Arzt wiegt dann bedenklich den Kopf und empfiehlt mehr Sport, um eine Diabetes abzuwenden — zu einem Zeitpunkt wo das Kind schon tief in den Brunnen gefallen ist. (Mehr dazu in meinem Buch im Kapitel zu Diabetes.)

Die spannende Frage ist allerdings: Warum sind die Insulinspiegel so hoch? Wir gehen fast immer von Insulinresistenz aus. Der erwartete Effekt (die Glukosespiegel verringern sich) tritt nicht ein, der Körper gleicht das durch erhöhte Produktion aus. Dafür kann es verschiedene Ursachen geben, etwa eine Blockade der Insulin-Rezeptoren durch Fremdstoffe, die Insulin imitieren. Kandidaten sind das in Weizen enthaltene Lektin WGA und der in Milch enthaltene Insulin-like growth factor IGF1. Diese Stoffe beschleunigen unzweifelhaft die Entstehung des metabolischen Syndroms. Sie dürften allerdings kaum ursächlich sein, denn das metabolische Syndrom verschwindet nicht einfach wenn wir diese Stoffe aus der Ernährung streichen.

Resistenz vs. Toleranz

Ein anderer möglicher Mechanismus ist Toleranzentwicklung, die etwa so abläuft: Rezeptorzellen, die auf Signale wie Insulin reagieren, werden durch eine dauerhafte Reizüberflutung weniger empfindlich. (Vergleichbar mit einem Rockmusiker, der bei jedem Konzert immer ein kleines bischen tauber wird.) Diesen Mechanismus kennt man gut z.B. von Neurotransmittern wie Dopamin oder Serotonin. Vergleichen wir die Muskelzellen mit einem Koffer, der durch ein Schloss gesichert ist. Insulin der Schlüssel, mit dem das Schloss der Zelle aufgeschlossen wird, und durch die offene Tür können unsere T-Shirts (die Glukose) in den Koffer (die Zelle). Unter „Insulinresistenz“ versteht man im Allgemeinen, dass der Schlüssel nicht mehr funktioniert, egal aus welchem Grund. Eine Blockade der Rezeptoren durch Fremdstoffe entspräche einem Kaugummi im Schloss. Toleranz entspricht Verschleiß, das Schloss ist durch die viele Benutzung abgenutzt und wir der Schlüssel schließt nicht immer.

Im Fall von Insulin ist eine Reizüberflutung unzweifelhaft denkbar und der vom KIM favorisierte Mechanismus, denn die kohlenhydratreiche westliche Nahrung erzeugt dauerhaft weitaus höhere Insulinspiegel als es evolutionär bei unseren Jäger-und-Sammler-Vorfahren normal war. Diese bekamen nämlich nur im Sommer überhaupt merkliche Mengen an Kohlenhydraten, und diese kamen immer im Verbund mit Ballaststoffen, so dass die Kohlenhydrate langsam ins Blut gingen und unser Körper genug Zeit hatte die Glukose aus dem Blut zu entfernen. (Und dies ist fundamental wichtig, denn ein zu hoher Blutzucker vergiftet viele Zellen. Deshalb produziert die Bauchspeicheldrüse auch große Mengen Insulin wenn sie mit hohen Glukosespiegeln konfrontiert ist, um die giftige Glukose möglichst schnell aus dem Blut zu entfernen.) Mit der westlichen Ernährung dürften wir unsere Bauchspeicheldrüse (verantwortlich für die Insulinproduktion) und Leber (Umwandlung von Glukose in Triglyzeride bzw. Glykogen) an einem x-beliebigen Tag um ein Vielfaches mehr belasten als unsere Vorfahren dies selbst im Sommer in einem Feld voller Obstbäume taten. Raffinierte Kohlenhydraten wie Zucker und Weißmehl gehen sehr schnell ins Blut, sorgen für hohe Glukosespiegel und damit dauerhaft hohe Insulinspiegel.

Der wesentliche Unterschied zwischen Mainstream/Lipidhypothese und dem KIM ist die Bewertung der Kausalität: Das KIM geht von hohen Insulinspiegeln aufgrund kohlenhydratreicher Ernährung aus, was wiederum Insulinresistenz erzeugt und zu noch höheren Insulinspiegeln führt. Ursächlich sind viel Zucker und Mehlprodukte, die den Teufelskreis der Insulinresistenz aktivieren. Übergewicht und Bluthochdruck sind ein Symptom, nicht die Ursache.

Der Mainstream, auf dem z.B. die deutschen Leitlinien zur Diabetes-Behandlung basieren, ignoriert ernährungsbedingte Einflüsse und hält Insulinresistenz primär für eine Folge von Übergewicht, Entzündungen und genetischen Faktoren. Hier ist Übergewicht die Ursache und nicht ein Symptom. Die genetischen Faktoren sind wiederum nicht ausgeführt, auch hier ist die Hand Gottes im Spiel. (Sehr glaubwürdig ist das nicht. Kann man eine Verzehnfachung der Diabetesfälle in 60 Jahren dadurch erklären dass die Diabeteskranken mit schlechten Genen besonders fleißig im Bett sind?) Der Mainstream bietet keine kausale Erklärung, warum immer mehr Menschen Typ-2-Diabetes bekommen, und das in immer jüngeren Jahren.

Schwarze Schwäne im Kohlenhydrat-Insulin-Modell

Nachdem ich jetzt in aller Breite den Mechanismus erläutert habe, kommen wir allerdings zum springenden Punkt: Ist unser Verständnis von Insulinresistenz überhaupt korrekt? Die im Mainstream verwendete Erklärung klingt zwar für einen Laien beeindruckend komplex, ist aber bei näherer Betrachtung erstaunlich blutleer für eine Behandlungsgrundlage von hunderten Millionen Menschen.

Aber auch die vom KIM favorisierte Reizüberflutung ist nicht ohne Probleme. Jason Fung wies schon vor Jahren darauf hin dass die Annahme von Toleranz erhebliche Widersprüche aufwirft: Nahezu alle Körperzellen reagieren auf Insulin. Bei einer körperweiten Toleranz müssten aber alle Zellen beeinträchtigt sein. Fettzellen dürften keine Fette mehr speichern, und die Leber dürfte keine Triglyzeride mehr produzieren. Dies widerspricht den Beobachtungen: Wir werden (meist) erst dick bevor wir Diabetiker werden. Die Fetteinlagerung funktioniert also gut, Leber und Fettzellen bleiben insulinsensitiv. Wie kann es sein, dass nur einige Zelltypen insulinresistent werden? Die Leber und Fettzellen sind genau denselben überhöhten Insulinspiegeln ausgesetzt sind. Warum zeigen sie keine wesentlichen Veränderungen?

Kurzum, wir müssen hinterfragen ob wir von den richtigen Annahmen ausgehen. Ist eine körperweite Insulinresistenz wirklich die Ursache für das metabolische Syndrom? Sind wirklich Schlüssel oder Schloss unseres Koffers defekt? Ist der Koffer vielleicht einfach nur voll oder gefüllt mit Müll, so dass unsere T-Shirts nicht rein passen?

Fortsetzung folgt.

OMAD vs. 3MAD, oder ist Intervallfasten nur Schmu?

Gestern stolperte ich über das Youtube-Video von Thomas DeLauer, in dem er ausführlich erklärt dass OMAD (one meal a day, eine Mahlzeit am Tag) schlechter wäre als 2MAD (2 Mahlzeiten am Tag). 6000 „Likes“ gegen 150 „Dislikes“ versprachen Erkenntnisgewinn für ein kontroverses Thema, der „Play“-Button war schnell geklickt. Was steckt drin?

Hauptargument ist eine Studie in der 3 Mahlzeiten am Tag (3MAD) mit einer Mahlzeit am Tag verglichen wird. Die Probanden waren gesunde, nicht übergewichtige Männer mit einem durchschnittlichen HOMA-IR von 1.2, d.h. weit weg vom metabolischen Syndrom. Nach 8 Wochen war die Glukosetoleranz bei den OMAD-Probanden erheblich schlechter als bei den 3MAD-Probanden, die Glukose wurde bei einem oralen Glukosetoleranztest langsamer abgebaut als bei der Vergleichsgruppe und die Insulinspitze bildete sich etwas später aus. Huch? Unabhänhgig von der Art der Diät hat sich Intervallfasten als effektive Maßnahme zur Gewichtskontrolle bzw. -Reduktion erwiesen, so dass ein Auslassen von Mahlzeiten keine negative Auswirkungen auf die Glukosekontrolle haben sollte. Was geht schief?

Studien kontra gesunder Menschenverstand

Überspitzt könnte man diese Studie als Musterbeispiel für unsere Ernährungsmisere bezeichnen. Für wissenschaftliches Arbeiten ist es zwingend notwendig dass eine neue Theorie gegen bestehende Theorien validiert wird. Das vorliegende Studienergebnis widerspricht unserem gesunden Menschenverstand, bei allen Wirrungen in der Ernährungswissenschaft ist die Tatsache vergleichsweise unstrittig dass Intervallfasten für viele Menschen zu merklichen Gesundheitsverbesserungen führt. Das macht das Ergebnis nicht falsch, aber erfordert von den Autoren eine deutlich höhere Sorgfaltspflicht: Das Ergebnis muss durch das verwendete Stoffwechselmodell validiert und der Widerspruch zu den makroskopischen Beobachten diskutiert werden. (Schöne Grüße an Richard Feinman.) Natürlich findet sich weder das eine noch das andere in der Studie. Dabei ist die Erklärung dieses scheinbaren Widerspruchs kein Hexenwerk und wird jetzt hier nachgeholt (schöne Grüße an die Autoren).

Exkurs: Das metabolische Syndrom (und somit eine schlechte Glukosetoleranz) wird dadurch ausgelöst dass wir unseren Stoffwechsel überlasten. Wir konsumieren mehr Kohlenhydrate als unsere Vorfahren, diese werden schneller im Darm aufgenommen (raffinierte Kohlenhydrate wie Zucker und Weißmehl gehen nahezu sofort ins Blut während Kohlenhydrate aus Früchten und stärkehaltigem Gemüse durch die Ballaststoffe über einige Stunden verdaut werden) und wir sorgen zudem für eine Doppelbelastung aus Fett und Kohlenhydraten, die weder unsere Leber noch unsere Mitochondrien effektiv verwerten können. (In freier Natur gibt praktisch nie eine Kombination von Fett und Kohlenhydraten, alle Nahrungsmittel sind entweder fettreich und kohlenhydratarm wie z.B. Fleisch/Eier oder fettarm und kohlenhydratreich wie Früchte oder Kartoffeln). Abstrahieren wir mal von den anderen Faktoren wie chemischen Lebensmittelzusätzen, stark verarbeiteten Lebensmitteln und Umweltfaktoren: Je größer und schneller die Belastung durch Glukose, desto schneller werden wir insulinresistent. (Eine Lawine ist schlechter als 3 Monate Schneefall.)

In der zitierten Studie wurde eine typische amerikanische Ernährung verwendet, die hoch in raffinierten Kohlenhydraten ist. Die Probanden sollten so viel essen dass sie ihr Gewicht halten, die Zusammensetzung der Nahrung war aber vorgegeben. Somit essen alle Probanden dieselbe Menge an Kohlenhydraten, entweder auf drei Mahlzeiten am Tag verteilt oder alles in einem Rutsch. Hier konsumieren wir bei OMAD eine viel größere Kohlenhydratmenge in kurzer Zeit als bei 3MAD, Leber und Bauchspeicheldrüse werden dreimal so sehr gestresst und es kommt zu Überlast und Insulinresistenz. Die darauf folgende Fastenzeit (nach Studiendesign mindestens 20 Stunden) kann dies nicht kompensieren, zumal die Glykogenspeicher gefüllt bleiben und wir niemals auf Ketonverbrennung umschalten. Musste man dafür wirklich eine Studie machen?

Intervallfasten

Warum funktioniert Intervallfasten dann, ganz klassisch mit 1-2 Mahlzeiten am Tag? Dazu muss man sich klarmachen dass Intervallfasten langfristig nur gut geht wenn wir insulinsensitiv sind oder kohlenhydratarm essen. In einer 16-Stunden-Essenspause muss der Körper von Kohlenhydratverbrennung auf Ketonverwertung umschalten, dies machen metabolisch gesunde Menschen ganz automatisch. Wenn jemand dagegen insulinresistent ist dann blockieren hohe Insulinspiegel die Fettverbrennung, wir laufen schon vor Ablauf von 16 Stunden in eine Hypoglykämie (Unterzuckerung) und ein Energiedefizit und müssen essen. Einzig und allein eine kohlenhydratarme Ernährung, in der wir sowieso meist in Ketose sind, vermeidet den Crash und sorgt dafür dass wir 16 Stunden und länger durchhalten.

Und jetzt kommen wir zum Knackpunkt der Studie: Sie ist schlichtweg nicht praxisrelevant, denn die Menge der konsumierten Kohlenhydrate (und Gesamtkalorien) bleibt beim Intervallfasten nicht gleich. Niemand stopft sich am Abend 3 Teller Nudeln in den Bauch anstelle zum Frühstück, Mittagessen oder Abendessen je einen Teller zu essen (oder eine vergleichbare Menge an Kohlenhydraten als Müsli oder Brot). Insulinsensitive Menschen könnten dies sicherlich tun, werden aber tendenziell sowieso nicht zu viele Kohlenhydrate essen (sonst währen sie nicht insulinsensitiv). Insulinresistente Menschen dagegen schaffen Intervallfasten nur mit einer Kohlenhydratreduktion, was automatisch zu den üblichen gesundheitlichen Verbesserungen führt.

Bei einer kohlenhydratarmen Ernährung haben wir eine völlig andere Situation. Bei OMAD bleibt die Gesamtbelastung von Leber und Bauchspeicheldrüse geringer: Die Umwandlung von Fett in „Treibstoff“ in der Leber ist weniger belastend als die Umwandlung von Kohlenhydraten zu Triglyzeriden, und die Bauchspeicheldrüse muss bei Fettkonsum sowieso nicht viel tun. Zudem entfällt die so kritische Doppelbelastung von Fett und Glukose.

Bleibt am Ende nur die Frage, warum DeLauer hier unkritisch eine Studie verwendet die unserem gesunden Menschenverstand widerspricht? Hat dies damit zu tun, dass die Menschen bei OMAD weniger von der von ihm vertriebenen Knochenbrühe (die im Video massiv als ideale Zwischenmalzeit beworben wird) konsumieren? Oder ist einfach ein kontroverse Thema ein guter Klickfang, der ein paar Cents durch das Youtube-Marketing verspricht? Mir ist es egal, am Ende bleibt ein „Dislike“ und ich weiß dass ich auf DeLauers Videos in Zukunft verzichten werde.